Ưu điểm và Vai trò của Rơ le An toàn

Vai trò:
Chức năng quan trọng nhất của một rơ le an toàn là xây dựng mạch điều khiển an toàn cực kỳ tin cậy. Khi bản thân nó hoặc các thiết bị bên ngoài xảy ra sự cố, nó có thể đảm bảo hệ thống chuyển sang trạng thái an toàn (thường là dừng), từ đó bảo vệ an toàn cho con người và thiết bị.

Khác với các rơ le thông thường, rơ le an toàn được thiết kế theo nguyên tắc "sự cố - an toàn". Điều này có nghĩa là ngay cả khi xảy ra lỗi bên trong (như dính tiếp điểm, cháy cuộn dây, gãy lò xo, v.v.), đầu ra của nó sẽ bị ngắt bắt buộc, khiến thiết bị được điều khiển dừng hoạt động thay vì tiếp tục vận hành một cách nguy hiểm.

Các chức năng chính:
1. Cấu trúc tiếp điểm dẫn hướng cưỡng bức
Đây là điểm khác biệt cơ bản nhất giữa rơ le an toàn và rơ le thông thường. Nó có cấu tạo cơ khí liên động đặc biệt bên trong, đảm bảo rằng các tiếp điểm thường hở và tiếp điểm thường kín không thể đóng đồng thời.

Nguyên lý hoạt động: Khi cuộn dây được cấp điện, tiếp điểm thường hở sẽ đóng lại và tiếp điểm thường đóng sẽ mở ra. Nếu các tiếp điểm thường hở không thể mở do sự cố (ví dụ như bị hàn dính), khóa cơ học bên trong sẽ ngăn cản các tiếp điểm thường đóng đóng lại. Bằng cách này, trong quá trình kiểm tra an toàn (ví dụ như kiểm tra mạch trước khi thiết lập lại), hệ thống điều khiển có thể phát hiện sự cố bằng cách phát hiện tiếp điểm thường đóng chưa được đóng, từ đó ngăn thiết bị khởi động.

Mục tiêu: Chủ động phát hiện lỗi tiếp điểm của chính nó và ngăn ngừa sự mất hiệu lực chức năng an toàn do hiện tượng dính tiếp điểm.

2. Dự phòng và tự giám sát
Thiết kế dự phòng: Thường có hai hoặc ba mạch rơ le độc lập bên trong một rơ le an toàn. Chúng hoạt động đồng thời để cùng điều khiển đầu ra. Đầu ra an toàn cuối cùng chỉ được nối khi tất cả các rơ le nội bộ đều hoạt động bình thường. Nếu một trong số chúng bị lỗi, toàn bộ đầu ra sẽ bị ngắt.

Tự giám sát: Bằng cách theo dõi trạng thái của các tiếp điểm nội bộ (sử dụng nguyên lý dẫn hướng cưỡng bức) và mối quan hệ logic của các tín hiệu đầu vào, rơ le an toàn có thể tự chẩn đoán liên tục. Khi phát hiện bất thường, thiết bị sẽ lập tức khóa và ngắt đầu ra.

3. Đầu vào hai kênh

Hầu hết các rơ le an toàn được thiết kế với hai kênh đầu vào độc lập (ví dụ: CH1 và CH2) để kết nối với các thiết bị an toàn như nút dừng khẩn cấp, công tắc cửa an toàn, màn hình ánh sáng, v.v.

4. Mục tiêu:

Phát hiện ngắn mạch: Nếu xảy ra hiện tượng ngắn mạch giữa hai dây tín hiệu đầu vào, rơ le an toàn có thể phát hiện thông qua phán đoán logic. Ví dụ, khi nhấn nút dừng khẩn cấp, về lý thuyết cả hai kênh đều phải ngắt đồng thời. Nếu chỉ một kênh ngắt và kênh kia vẫn ở trạng thái "bật" do hiện tượng ngắn mạch, rơ le sẽ xác định đây là lỗi và thực hiện khóa.

Tăng cường độ tin cậy: Kênh kép cung cấp dự phòng. Ngay cả khi một kênh bị lỗi, kênh còn lại vẫn có thể kích hoạt các chức năng an toàn.

5. Chức năng đặt lại thủ công đáng tin cậy
Sau khi các điều kiện an toàn được khôi phục (ví dụ: khi nút dừng khẩn cấp được thiết lập lại hoặc cửa an toàn được đóng), rơ le an toàn sẽ không tự động khôi phục đầu ra. Phải được đặt lại bằng tay thông qua nút hoặc tín hiệu "Đặt lại" riêng biệt và rõ ràng.

Mục tiêu: Đảm bảo rằng người vận hành phải trực tiếp xác nhận trạng thái an toàn tại hiện trường và chủ động thao tác nút đặt lại trước khi thiết bị có thể khởi động lại. Điều này ngăn ngừa việc thiết bị khởi động lại bất ngờ khi nguy cơ chưa được loại bỏ.

6. Chỉ báo trạng thái
Rơ le an toàn thường được trang bị nhiều đèn LED chỉ báo (như nguồn điện, trạng thái kênh đầu vào, trạng thái đầu ra, trạng thái lỗi, v.v.), giúp chẩn đoán nhanh trạng thái hệ thống và thuận tiện cho việc phát hiện sự cố và bảo trì.