Рисунок А.2 - Связь между воздействующей силой, сигналом восстановления и состоянием выхода
(выход датчика не зависит от сигнала восстановления)
- питание, поданное на коврик или пол; - воздействующая сила; - выход датчика; - выходное
состояние выходного переключателя (переключателей); - время; - время реагирования
|
- питание устройства включено; датчик переходит в замкнутое состояние; - переключатель переведен в замкнутое состояние, так как отсутствует сила, воздействующая на датчик; - переключатель переведен в разомкнутое состояние, так как датчик переведен в разомкнутое состояние после приложения к датчику воздействующей силы; - переключатель переведен в замкнутое состояние, так как датчик переведен в замкнутое состояние из-за снятия с датчика воздействующей силы; - питание устройства выключено; датчик и переключатель переведены в разомкнутое состояние |
Рисунок А.3 - Связь между воздействующей силой и состоянием выхода для устройств
без функции восстановления
Приложение В
(рекомендуемое)
Рекомендации по применению
При выборе коврика или пола, реагирующего на давление, производителем должен быть выработан сборник инструкций, включающий помимо иной информации следующие рекомендации:
В.1 Поверхность для установки (местоположение)
Качество поверхности должно соответствовать требованиям, указанным производителем, например, наличие неровностей может ухудшать функционирование коврика или пола, реагирующего на давление, поэтому они должны быть уменьшены до приемлемого минимума. Следует рассмотреть места подключения кабеля к датчику, чтобы обеспечить:
- приемлемое расположение органов управления;
- отсутствие опасности споткнуться из-за наличия соединительных кабелей;
- отсутствие зон нечувствительности в областях, которые должны быть защищены, например, датчики могут иметь зону нечувствительности вблизи места подключения соединительных кабелей.
В.2 Размер датчика
При рассмотрении размеров датчика следует учитывать минимальное расстояние до опасной зоны в соответствии с требованиями ЕН 999.
В.3 Критерии выбора
При выборе системы следует учитывать:
- использование устройства в качестве одиночного или в сочетании с другими устройствами;
- возможность объединения датчиков;
- минимизацию зон нечувствительности;
- частоту рабочих циклов и срок службы системы;
- нагрузочную способность выходного переключателя;
- статическую нагрузку, например части машины, размещенные на поверхности устройства;
- нагрузку, связанную с колесными транспортными средствами, которые могут стартовать, тормозить или разворачиваться;
- температуру и влажность;
- быстрые изменения температуры и влажности;
- воздействие химических веществ, таких как нефтепродуктов, растворителей, смазочно-охлаждающих жидкостей и сочетание этих жидкостей;
- воздействие затопления, например, при уборке или при возникновении протечек;
- воздействие посторонних веществ, таких как производственных отходов, пыли и песка;
- дополнительное покрытие датчика;
- нагрузки, связанные с вибрацией, ударами и т.д.;
- сильные электромагнитные помехи, которые могут возникать в некоторых разновидностях сварочного оборудования и радиопередатчиков;
- колебания напряжения питания, выходящие за пределы технических условий, установленных в EH 60204-1, которые могут быть вызваны переключением больших токов;
- уровни чувствительности, которые могут отличаться от требований настоящего стандарта;
- необходимость функции восстановления и размещение кнопки восстановления;
- требуемую категорию управления для коврика или пола, реагирующего на давление, в соответствии с ЕН 954-1;
- необходимость специальных формулировок, символов и маркировки;
- крепление датчика.
В.4 Примеры правильного и неправильного проектирования установки и их характеристика (приведены на рисунках В.1 и В.2.)
|
1 - установлены дополнительные неподвижные ограждения, предотвращающие доступ к опасной зоне машины; 2 - неподвижное ограждение спроектировано и установлено так, что отсутствует доступ к опасной зоне между неподвижным ограждением и датчиками. Неподвижное ограждение оставляет доступ к опасной зоне только через датчики; 3 - наклонная защитная пластина не позволяет оператору стоять на краю эффективной чувствительной области и в опасной зоне; 4 - датчики установлены правильно; 5 - зоны нечувствительности датчиков расположены так, чтобы не нарушать действие защитной функции; 6 - опасность того, что человек споткнется о край датчика снижена за счет скоса со стороны возможного доступа. Этот скос может также закрывать соединительные кабели; 7 - кабельный желоб размещен на внешней стороне неподвижного ограждения; 8 - кнопка восстановления расположена в хорошо защищенном месте, откуда полностью просматривается опасная зона |
Рисунок В.1 - Правильно спроектированная установка
|
1 - установлено недостаточно неподвижных ограждений у опасной зоны; 2 - опасная зона не защищена с задней стороны, к ней имеется доступ над ограждением и под ограждением, которое является слишком маленьким; 3 - оператор может стоять на опорной плите машины в опасной зоне; 4 - датчики не закреплены должным образом; 5 - зоны нечувствительности датчиков расположены так, что оператор может получить доступ к опасной зоне; 6 - незащищенные края датчиков и лежащие кабели представляют опасность споткнуться. Лежащие кабели не защищены от механического повреждения; 7 - кабельный желоб размещен на внутренней стороне неподвижного ограждения, при его неверном использовании возможен доступ к опасной зоне; 8 - блок управления установлен в уязвимой позиции и может получить механическое повреждение от проходящего транспорта; 9 - датчики не должны устанавливаться на пути транспорта; 10 - водопроводная труба установлена над датчиками, при его неверном использовании можно наклониться над датчиками к опасной зоне; 11 - работоспособность и ожидаемый срок службы датчиков будут снижены из-за неровностей основания; 12 - возможен доступ к опасной зоне из-за опорных плит неподвижного ограждения; 13 - датчик не прикреплен к основанию и представляет опасность споткнуться |
Рисунок В.2 - Неправильно спроектированная установка
Приложение С
(рекомендуемое)
Рекомендации по проектированию
C.1 Общие условия
С.1.1 Частое включение
При проектировании ковриков и полов, реагирующих на давление, следует учитывать, что в некоторых случаях применения они включаются часто. При использовании в производственных машинах, например при загрузке машины, ожидаемое число операций в одном месте может составлять 3000000 в год. Это может привести к изменению чувствительности коврика или пола, реагирующего на давление, в области воздействия ноги.
С.1.2 Редкое включение
При проектировании ковриков и полов, реагирующих на давление, следует учитывать, что в некоторых системах они включаются случайно, и в эти моменты они должны обеспечивать надежное функционирование.
С.1.3 Кабели датчиков
Если для детектирования повреждения кабеля используются два провода на входе и два провода на выходе, то провода должны быть присоединены к противоположным концам контактного элемента для обеспечения целостности цепи через контактный элемент. Если провода расположены близко друг к другу и если возникает разрыв соединения на контактном элементе, то это может привести к опасной ситуации.
С.1.4 Исключительно высокие нагрузки
В некоторых ситуациях в процессе обслуживания или замены приспособлений на датчик может воздействовать очень большой груз (например, погрузчик с вилочным захватом). Если имеется такая потребность, пользователь должен точно указать ее производителю/поставщику.
С.2 Коврики, реагирующие на давление
Датчик коврика, реагирующего на давление, обычно имеет многослойную форму, состоящую из верхнего покрытия, чувствительного элемента и основания.
С.2.1 Поверхность датчика
Верхнее покрытие датчика должно быть из материала, который выдержит ожидаемые рабочие нагрузки. Кроме этого воздействующие силы не должны приводить к остаточной деформации, в результате которой могут образоваться "мостики" через участки эффективной чувствительно области.
Верхнее покрытие датчика должно быть нескользким на протяжении своего срока службы.
Следует учитывать воздействие жидкостей, которые могут встретиться в рассматриваемом случае. Например, некоторые жидкости могут вызывать ухудшение параметров со временем или вспучивание, приводящее к опасной ситуации.
С.2.2 Характеристики датчика
Датчики имеют определенные области, которые менее чувствительны, чем другие, а также области, которые больше других подвержены повреждению. Чувствительность обычно снижена у краев датчика, вблизи места присоединения подводящих кабелей, труб, шнуров или проводов, а также на участках, где имеются зазоры между чувствительными элементами. Это следует учитывать для обеспечения нужной чувствительности при приложении установленной воздействующей силы.
Испытания на срок службы следует выполнять в областях, которые наиболее восприимчивы к повреждению и раньше приходят в негодность. К ним относятся места входа кабелей, соединения подводящего кабеля с датчиком, паяные или другие соединения внутри датчика.
С.2.3 Внутренний воздушный зазор
Наличие любых зазоров в коврике, реагирующем на давление, должно быть сведено к минимуму. Проникновение извне вещества в виде мелких или крупных частиц, насекомых или жидкостей, которые могут присутствовать в месте использования коврика, может вызывать разъедание датчика или потерю чувствительности.
Не всегда возможно обнаружить очень маленькое отверстие в покрытии коврика, реагирующего на давление, при периодическом обслуживании. Однако оно может быть достаточным для проникновения посторонних частиц или жидкости внутрь коврика, реагирующего на давление. Чем больше отверстие, тем больше посторонних частиц, жидкости или грязи может в него проникать; при этом возможно образование включений, препятствующих срабатыванию датчика.
С.2.4 Коврики, реагирующие на давление, с электрическими датчиками
В некоторых конструкциях используются электрические контактные пластины. В исходном состоянии пластины разделены воздушным промежутком, который исчезает, когда на поверхность действует сила. Для разделения пластин и создания воздушного промежутка используют пружины, изолирующие прокладки или пенорезину. Следует учитывать последствия возможных неисправностей пружин, изолирующих прокладок, деталей из пенорезины и контактных пластин. Необходимо также принимать во внимание надежность соединений датчика.
В других разновидностях конструкций с электрическими датчиками выходной сигнал датчика изменяется линейно в зависимости от приложенной силы. Это достигается применением переменного резистора, конденсатора или другого элемента. Следует учитывать долговременную стабильность переменных компонентов в условиях эксплуатации и влияние проникновения извне воды или других веществ.
С.2.5 Коврики, реагирующие на давление, с пневматическими датчиками
Когда к эффективной чувствительной области пневматического датчика прикладывают силу, она создает изменение давления, которое является выходным сигналом. Время между приложением силы и появлением выходного сигнала зависит от места приложения силы. При проектировании следует учитывать наибольшее время.
С.2.6 Коврики, реагирующие на давление, с волоконно-оптическими датчиками
Когда к эффективной чувствительной области волоконно-оптического датчика прикладывают силу, происходит изменение света, проходящего через оптическое волокно. Следует учитывать изменение со временем характеристик излучателей и детекторов света, а также оптического волокна. На стадии проектирования следует исключить прямое прохождение света от излучателя к детектору помимо оптического волокна.
С.2.7 Соединительные кабели
Следует иметь в виду, что на практике возможно натяжение соединительных кабелей датчиков, поэтому крепление соединительного кабеля к датчику является важным элементом. Оно должно выдерживать как резкие рывки, так и плавное натяжение кабеля, а также многократные изгибы. Другой подход предполагает обеспечение простого способа отсоединения кабеля без повреждения устройства и создания опасной ситуации.
С.2.8 Опасность споткнуться
Опасность споткнуться существует, если разница смежных горизонтальных поверхностей по высоте составляет не менее 4 мм. Для предотвращения опасности споткнуться на краях датчика следует принять необходимые меры. Удовлетворительными вариантами решения являются установка датчика заподлицо или выполнение скоса под углом 20°. Датчики, предназначенные для объединения, должны быть спроектированы таким образом, чтобы при создании комбинации датчиков опасность споткнуться не возникала. Следует учитывать снижение срока службы в наименее благоприятных условиях.
