Výhody a úloha bezpečnostných relé

Úloha:
Najdôležitejšou funkciou bezpečnostného relé je vytvorenie vysooko spoľahlivej bezpečnostnej riadiacej slučky. Keď dojde k poruche samotného relé alebo vonkajšieho zariadenia, zabezpečí prechod systému do bezpečného stavu (zvyčajne zastavenie), čím chráni bezpečnosť osôb a zariadení.

Na rozdiel od bežných relé sú bezpečnostné relé navrhnuté podľa zásady „bezpečnosti pri poruche“. To znamená, že aj v prípade vnútorných porúch (napr. zlepovanie kontaktov, prehoranie cievky, zlomenie pružiny atď.) bude výstup núteno odpojený, čo spôsobí zastavenie ovládaného zariadenia namiesto nebezpečného pokračovania v prevádzke.

Hlavné funkcie:
1. Konštrukcia kontaktov s núteným vedením
Toto je najzákladnejší rozdiel medzi bezpečnostnými a bežnými relé. Majú vo vnútri špeciálnu mechanickú blokádu, ktorá zabezpečuje, že spínacie kontakty a rozpínacie kontakty nemôžu byť uzavreté súčasne.

Princíp činnosti: Keď je cievka pod napätím, normálne otvorený kontakt sa zatvorí a normálne zatvorený kontakt sa otvorí. Ak normálne otvorené kontakty nemožno otvoriť z dôvodu poruchy (napríklad zvarením kontaktov tavením), vnútorné mechanické blokovanie zabráni zatvoreniu normálne zatvorených kontaktov. Týmto spôsobom môže riadiaci systém počas bezpečnostných kontrol (napríklad testovania obvodu pred resetom) identifikovať poruchy detekciou, že normálne zatvorené kontakty nie sú zatvorené, čím sa zabráni spusteniu zariadenia.

Cieľ: Aktívne detekovať vlastné poruchy kontaktov a zabrániť zlyhaniu bezpečnostnej funkcie spôsobenému priľnavosťou kontaktov.

2. Redundancia a samomonitorovanie
Redundantný dizajn: V bezpečnostnom relé sú zvyčajne dva alebo tri nezávislé reléové obvody. Spolupracujú na spoločnom ovládaní výstupu. Konečný bezpečnostný výstup bude pripojený iba vtedy, keď všetky interné relé fungujú normálne. Ak niektoré z nich nefunguje správne, celý výstup sa odpojí.

Samokontrola: Monitorovaním stavu vnútorných kontaktov (s využitím princípu núteného vedenia) a logického vzťahu vstupných signálov sa bezpečnostné relé dokáže priebežne samo diagnostikovať. Po zistení anomálie okamžite zablokuje a vypne výstup.

3. Dvojkanálový vstup

Väčšina bezpečnostných relé je navrhnutá s dvoma nezávislými vstupnými kanálmi (napríklad CH1 a CH2) na pripojenie bezpečnostných zariadení, ako sú tlačidlá núdzového zastavenia, spínače bezpečnostných dverí, svetelné závory atď.

4. Cieľ:

Detekcia skratu: Ak dôjde ku skratu medzi dvoma vstupnými signálnymi vedeniami, bezpečnostné relé ho dokáže detekovať logickým úsudkom. Napríklad, keď sa stlačí tlačidlo núdzového zastavenia, teoreticky by sa mali oba kanály odpojiť súčasne. Ak sa odpojí iba jeden a druhý zostane v dôsledku skratu „zapnutý“, relé to identifikuje ako poruchu a uzamkne ho.

Zvýšená spoľahlivosť: Dvojkanálový systém poskytuje redundanciu. Aj keď jeden kanál zlyhá, druhý kanál môže stále spustiť bezpečnostné funkcie.

5. Spoľahlivá funkcia manuálneho resetu
Po obnovení bezpečnostných podmienok (napríklad po resetovaní tlačidla núdzového zastavenia alebo zatvorení bezpečnostných dverí) bezpečnostné relé automaticky neobnoví výstup. Musí sa manuálne resetovať samostatným a jasným tlačidlom alebo signálom „Reset“.

Cieľ: Zabezpečiť, aby operátor osobne potvrdil bezpečnostný stav na mieste a proaktívne vykonal reset pred reštartovaním zariadenia. Tým sa zabráni náhodnému reštartovaniu zariadenia, keď nebezpečenstvo ešte nebolo odstránené.

6. Indikácia stavu
Bezpečnostné relé sú zvyčajne vybavené viacerými LED indikátormi (ako napríklad napájanie, stav vstupného kanála, stav výstupu, stav poruchy atď.), ktoré dokážu rýchlo diagnostikovať stav systému a uľahčiť detekciu porúch a údržbu.