Memastikan Keselamatan Drive dan Mesin: Kontrol Teknik dan Upaya Perlindungan
Menurut hierarki kontrol yang umum dikonsultasikan, keselamatan manusia di tempat kerja tergantung pada berbagai jenis upaya perlindungan. Yang paling efektif diklasifikasikan sebagai pengelaran bahaya – dengan jelasnya. Di ujung skala lainnya adalah penggunaan perlengkapan pelindung diri. Di tengah di antara keduanya terletak bidang kontrol teknik – desain atau adaptasi mesin untuk mengisolasi pekerja dari risiko.
Kategori ini mencakup berbagai gagasan teknik. Lift dan platform membantu mencegah orang jatuh (atau dari jatuh di atas). Bagian pengorbanan seperti sekring atau disc patah dirancang untuk melindungi mesin dengan gagal di bawah stres. Sistem ventilasi memastikan atmosfer bersih dan aman untuk bernapas.
Sistem keselamatan mesin dalam manufaktur
Mesin dengan bagian yang bergerak cepat, seperti roda inersia, sabuk penggerak, dan daun kipas, menyebabkan bahaya tertentu, dan, jika memungkinkan, pengaman untuk mencegah kontak dengan bagian badan adalah persyaratan hukum. Pengaman ini berkisar dari hood dan perlindungan yang sesuai dibuat hingga, dalam kasus robot dan mesin yang lebih besar, kandang kawat perimeter.
Di mana intervensi manusia dalam peralatan diperlukan, untuk melakukan inspeksi atau perbaikan, sangat penting agar mesin berbahaya dinonaktifkan dan tetap mati dengan aman. Sejumlah perangkat secara tradisional digunakan untuk melakukan prosedur ini. Paling umum, sekring elektrik yang dilampirkan pada pintu akses secara otomatis menonaktifkan mesin ketika pintu dibuka.
Bar lampu dan tirai melakukan fungsi yang sama untuk mesin yang lebih kecil atau di mana kandang kawat tidak akan sesuai. (Sirkuit elektrik terputus ketika seseorang memecah bidang cahaya yang diproyeksikan antara dua titik.) Mat tekanan adalah perangkat deteksi kehadiran yang sering digunakan lainnya.
Sistem keselamatan ini secara konvensional beroperasi melalui serangkaian komponen elektromekanis yang tersambung secara keras: saklar, relai, kontaktor, encoder, dan sebagainya. Namun, semakin banyak, kontrol keselamatan yang dilakukan oleh perangkat eksternal ini diintegrasikan ke dalam pemrograman drives kecepatan variabel.
Sistem keselamatan berbasis drive lebih sederhana dan kurang waktu untuk dipasang dibandingkan pendahulunya yang non-digital. Mereka menghindari struktur elektronik tambahan yang diperlukan oleh mekanisme fail-safe tradisional dan kurang rentan terhadap kegagalan bagian. Dengan prosedur reset yang lebih sederhana dan lebih cepat, selain itu, waktu henti yang mahal dapat diminimalkan.
Sistem keselamatan berbasis drive dalam mesin manufaktur
Seperti semua aspek rekayasa mesin, fungsi keselamatan berbasis drive harus beroperasi pada tingkat keandalan tertentu. Standar yang dirancang oleh badan seperti Komisi Elektroteknik Internasional memberitahu legislasi yang dihasilkan oleh Uni Eropa dan otoritas lain di seluruh dunia. Untuk memenuhi kriteria keselamatan yang diperlukan oleh Direktif Mesin Uni Eropa 2006/42/EC, keselamatan fungsional drives kecepatan variabel harus sesuai dengan standar produk EN/IEC 61800-5-2.
Upaya keselamatan yang dapat dibawa oleh sistem berbasis drive ke operasi mencakup berbagai respons bahaya. Fungsi dasar, dan yang paling umum digunakan, adalah sinyal Safe Torque Off (STO). Ini secara sederhana mematikan pasokan energi yang menghasilkan torsi ke motor. Seberapa cepat mesin berhenti akan tergantung pada beban atau gesekan, dan dijamin tidak akan restart tidak terduga.
Di mana aksi mekanis harus dihentikan secara terkontrol fungsi Safe Stop 1 (SS1) memerintahkan drive untuk menurunkan kecepatan secara cepat hingga berhenti sebelum secara otomatis mengaktifkan STO. Ini cocok untuk persyaratan darurat berhenti dari peralatan spinning berat seperti gerinda, mesin penggerinda, dan pabrik rolling.
Safe Stop 2 (SS2) bekerja dengan cara yang sama kecuali bahwa, setelah rem, motor dipertahankan dalam kondisi operasi aman. Penggunaan fungsi ini untuk menjaga torsi penuh yang tersedia dari motor mungkin diperlukan untuk mempertahankan bagian peralatan agar tetap stabil yang jika tidak akan jatuh dari posisi.
Dalam kasus mesin seperti kenderaan dan penanggan yang menangani beban sangat berat Safe Brake Control (SBC) digunakan untuk mengaktifkan rem mekanis pemegang pada saat drive utama dinonaktifkan oleh sinyal STO.
Berkat fungsi Safely-Limited Speed (SLS), mesin dapat dibuat untuk berjalan di bawah batas tertentu. Seperti yang dipantau oleh drive, kecepatan yang melebihi batas itu akan secara otomatis memicu darurat berhenti melalui sinyal STO atau SS1.
Fungsi SLS sangat berguna dalam pengaturan dan pemeliharaan peralatan di mana, misalnya, kabel perlu diumpatkan secara manual di atas roda atau drum yang berputar. Ini juga secara umum cara untuk meminimalkan kerugian pekerjaan. Alih-alih mematikan mesin sepenuhnya ketika operator berada di dekat peralatan, ini dapat digunakan untuk melanjutkan produksi dengan tingkat yang dikurangi, aman sampai operator memasuki zona bahaya tertentu (titik di mana daya diputus).
Dan karena penurunan tajam, serta lonjakan daya, dapat menyebabkan beberapa mesin berperilaku secara berbahaya, batas kecepatan rendah dapat diprogram bersama dengan batas atas melalui fungsi Safe Speed Range (SSR).
Memiliki rentang kontrol keselamatan ini yang tersedia, secara individu atau dalam kombinasi melalui modul plug-in dan modul fieldbus, memberi desainer otomatisasi fleksibilitas dan kebebasan yang jauh lebih besar dari sebelumnya. Dan dengan informasi status yang tersedia di antarmuka drive, operator memiliki gambaran sistem yang andal yang meluas hingga diagnostik yang tepat waktu dan akurat.
Karakter cerdas dan dapat disesuaikan pada akhirnya berarti bahwa sistem keselamatan berbasis drive setara mampu mencegah bahaya mekanis sepertinya efektif dalam meresponsnya. Manfaat yang enak bagi tempat kerja, tidak hanya dalam hal keselamatan tetapi juga dalam hal menyederhanakan desain dan meningkatkan efisiensi keseluruhan, menjadikannya komponen alami dari industri otomatisasi.
