Řídicí funkce v případě poruchy strojních zařízení

Požadovaná opatření a rozsah, v němž jsou zavedena, buď jednotlivě, nebo v kombinaci, závisí na úrovni rizika spojeného s příslušnou aplikací.

Elektrické řídicí obvody musí mít přiměřenou úroveň k vykonávání bezpečnosti, která byla stanovena na základě hodnocení rizika u stroje. Musí platit požadavky norem ČSN EN 62061 a/nebo ČSN EN ISO 13849-1, ČSN EN ISO 13849-2.
Opatření pro omezení těchto rizik zahrnují mimo jiné:

• ochranná zařízení na stroji (např. blokovací ochranné kryty, vypínací spouště);
• ochranné blokování elektrického obvodu;
• použití osvědčených technik a součástí obvodů;
• zajištění částečného nebo úplného zálohování nebo diverzity (rozlišnosti);
• zajištění funkčních zkoušek.

Tam, kde se trvalé paměti dosahuje například napájením z baterie, musí být učiněna opatření zabraňující nebezpečným stavům vyplývajícím z poruchy nebo odstranění baterie.
Musí být zajištěny prostředky zabraňující neoprávněné nebo neúmyslné změně paměti, například vyžadující použití klíče, přístupového kódu nebo nástroje.

Opatření pro omezení rizika na minimum v případě poruchy

Použití osvědčených technik a součástí obvodů
Tato opatření zahrnují mimo jiné:

• připojení řídicích obvodů k ochrannému obvodu pro funkční účely;
• zapojení řídicích přístrojů;
• zastavení odpojením napájecího napětí;
• vypínáním všech vodičů řídicích obvodů k řízenému zařízení;
• spínací přístroje s nuceným vypínáním;
• návrh obvodu zaměřený na omezení možnosti poruch způsobujících nežádoucí činností.

Zajištění částečného nebo úplného zálohování
Částečným nebo úplným zálohováním je možné omezit na minimum pravděpodobnost, že jedna ojedinělá porucha v elektrickém obvodu může mít za následek nebezpečný stav. Zálohování může být účinné v normálním provozu (tj. přímé zálohování v režimu on-line), nebo může být navrženo jako speciální obvody, které přebírají ochrannou funkci pouze při selhání provozní funkce (tj. nepřímé zálohování v režimu off-line).
Pokud je použito nepřímé zálohování, které není aktivní při normálním provozu, musí být učiněna vhodná opatření, aby bylo zajištěno, že tyto řídicí obvody jsou v případě potřeby k dispozici.

Zajištění diverzity (rozlišnosti)
Použití řídicích obvodů s různými principy činnosti nebo použití různých typů součástí nebo přístrojů může snížit pravděpodobnost nebezpečí vyplývajících z poruchových stavů a/nebo poruch. Je možno uvést tyto příklady:

• kombinace zapínacích a vypínacích kontaktů ovládaných blokovacími ochrannými kryty;
• použití různých typů součástek v řídicích obvodech;
• kombinace elektromechanických a elektronických zařízení v zálohovaných uspořádáních.

Kombinace elektrických a neelektrických systémů (např. mechanických, hydraulických, pneumatických) může plnit funkci zálohování a zajišťovat diverzitu (rozlišnost).

Opatření pro funkční zkoušky
Funkční zkoušky mohou být prováděny automaticky řídicím systémem, nebo ručně, prohlídkou nebo zkouškami při spouštění a v předem stanovených intervalech, nebo v kombinaci, podle toho, co přichází v úvahu.

Ochrana proti vznikuchybné funkci v důsledku zemních spojení, přerušení napětí a nebo ztráty spojitosti ochranného obvodu

Zemní spojení
Zemní spojení u jakéhokoliv řídicího obvodu nesmí způsobit neúmyslné spuštění, potenciálně nebezpečné pohyby, nebo zabránit zastavení stroje.
Metody zajišťující splnění těchto požadavků jsou mimo jiné tyto:
Metoda a) Řídicí obvody napájené z řídicích transformátorů:

1. V případě uzemněného napájení řídicího obvodu je společný vodič připojen k ochrannému obvodu v místě napájení. Všechny kontakty, polovodičové prvky atd., které mají ovládat elektromagnetický nebo jiný přístroj (např. relé, světelná návěst), jsou zapojeny mezi jednu stranu, spínaný vodič napájení řídicího obvodu a jednu svorku cívky nebo přístroje. Druhá svorka cívky nebo přístroje (která má nejlépe vždy stejné označení) je připojena přímo ke společnému vodiči pro napájení řídicího obvodu bez jakýchkoliv spínacích prvků (viz obr. 2).
   Kontakty ochranných zařízení mohou být zapojeny mezi společný vodič a cívky, za předpokladu, že:
   - obvod je v případě zemního spojení přerušen automaticky, nebo
   - spoj je velmi krátký (například ve stejném krytu), takže zemní spojení je nepravděpodobné (např. relé na přetížení).
2. Řídicí obvody napájené z řídicích transformátoru a nepřipojené k ochrannému obvodu, které mají stejné zapojení, jaké je znázorněno na obr. 2, a jsou vybaveny přístrojem, který v případě zemního spojení přeruší automaticky obvod.

Metoda b) Řídicí obvody napájené z řídicího transformátoru s vinutím se středním vývodem připojeným k ochrannému obvodu, zapojené, jak je znázorněno na obr. 3, s přístrojem jistícím proti nadproudům, který má spínací prvky ve všech napájecích vodičích řídicího obvodu.

Metoda c) Řídicí obvod není napájen z řídicího transformátoru a je buď:

1. přímo zapojen mezi fázové vodiče uzemněného napájení; nebo
2. přímo zapojen mezi fázové vodiče nebo mezi fázový vodič a nulový vodič napájení, které není uzemněný, nebo e uzemněný přes vysokou impedanci.

Vícepólové řídicí spínače, které spínají všechny živé vodiče, se používají pro START nebo STOP těch funkcí stroje, které mohou způsobit nebezpečný stav nebo poškození stroje v případě neúmyslného spuštění nebo neuskutečněného zastavení, nebo v případě c) 2) musí být použit přístroj, který v případě zemního spojení přeruší automaticky obvod.

Přerušení napětí
Musí platit požadavky ochrany před přerušením elektrického napájení nebo jeho poklesem a následným obnovením napětí dle normy ČSN EN 60204-1 ed. 2.
Tam, kde řídicí systém používá paměťové (paměťová) zařízení, musí být zajištěna správná funkce v případě výpadku elektrického napájení (např. použitím energeticky nezávislé paměti), aby se zabránilo jakékoliv ztrátě paměti, která může mít za následek nebezpečný stav.

Přerušení obvodů
Tam, kde přerušení řídicích obvodů souvisejících s bezpečností závislých na kluzných kontaktech, může mít za následek nebezpečný stav, musí být učiněna příslušná opatření (např. zdvojením kluzných kontaktů).