http://m.casecurityhq.com 2020-05-12 16:03 來源:廣州市西克傳感器有限公司
看了上一期的《安全101®|安全光幕與非安全光幕的區(qū)別是?》,同學(xué)們都知道了要用安全光幕來實(shí)現(xiàn)人身安全防護(hù)。但是有些細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn),同樣是安全光幕,也有不同的安全等級,到底應(yīng)該如何選擇呢?
我們平常所說的“二級”和“四級”,其實(shí)是指IEC 61496標(biāo)準(zhǔn)中的type 2和type 4這兩種光幕。
其中二級光幕一般能達(dá)到ISO 13849中的PL c等級,最高能達(dá)到Pl d;而四級光幕能夠達(dá)到PLe等級。等級越高,發(fā)生危險(xiǎn)故障的概率越?。?/p>
對于有可能會(huì)導(dǎo)致人員重傷(如斷肢、死亡等)的場合,就需要確保極低的危險(xiǎn)故障概率,因此要使用達(dá)到PL e的四級光幕;對于只會(huì)導(dǎo)致人員輕傷(如皮外傷)的場合,可以接受較高的故障概率,則可以使用達(dá)到PL c的二級光幕。
光幕的防錯(cuò)能力
上一期我們講過,二級安全光幕都有一個(gè)“看門狗”,利用周期性的脈沖來監(jiān)控CPU的運(yùn)行狀態(tài)。一旦發(fā)生故障,沒有按時(shí)“喂狗”,就會(huì)“被狗咬”,使系統(tǒng)重啟。
二級安全光幕的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
但是我們發(fā)現(xiàn),從發(fā)生故障到“被狗咬”這段時(shí)間,CPU是沒有被監(jiān)控到的。此時(shí)如果有人進(jìn)入光幕保護(hù)區(qū),光幕可能無法及時(shí)做出反應(yīng),因此存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。
二級安全光幕的檢測時(shí)序
而四級光幕與二級光幕的一個(gè)重要區(qū)別,是帶有兩個(gè)CPU。這兩個(gè)CPU彼此互相監(jiān)控,一旦其中一個(gè)發(fā)生故障,另一個(gè)CPU可以馬上檢測出來。
四級安全光幕的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
四級安全光幕的檢測時(shí)序
這兩個(gè)CPU除了監(jiān)控彼此的狀態(tài),還負(fù)責(zé)監(jiān)控各自的輸出信號(hào)。它們的輸出信號(hào)并不是簡單的高電平,而是帶有測試脈沖的高電平信號(hào),而且兩路的測試脈沖還有一定的相位差!
萬一輸出信號(hào)與24V短接,或兩路輸出被短接在一起,根據(jù)波的疊加原理,只要是脈沖被疊加丟失,CPU都能檢測到脈沖的丟失或異常,使系統(tǒng)立刻停機(jī)。
正常狀態(tài)下的測試脈沖
兩路輸出被短接時(shí)的測試脈沖
這種嚴(yán)密的監(jiān)控機(jī)制使得四級安全光幕對于故障具有極短的響應(yīng)時(shí)間。以SICK的deTec4 Core四級光幕為例,它的響應(yīng)時(shí)間不超過22ms。
光幕的光學(xué)性能
光幕發(fā)出的光并不是一條完美的直線,而是類似于圓錐,具有一定的發(fā)散角。光束的發(fā)散角越大,光幕在對準(zhǔn)時(shí)允許偏差的角度就越大。
光幕的偏差角
但是安全光幕對偏差角都有嚴(yán)格的要求:安全等級越高,光幕的偏差角越小。
這是為了防止因光束發(fā)散角過大,遇到反射物時(shí)造成盲區(qū)。下圖就是光束發(fā)散角過大的一個(gè)反面例子:
光幕的光束發(fā)散角過大,
光束在鄰近物體的反射下繞開了闖入人員
由上圖可以看出,光束發(fā)散角越大,光幕安裝時(shí)就越要遠(yuǎn)離反射物,這就對光幕的使用環(huán)境提出了更高的要求。下面我們以光幕發(fā)射端和接收端相距8M的情況為例,對二級光幕和四級光幕做一個(gè)對比:
四級光幕的安裝面至少與反射物相距350mm
二級光幕的安裝面至少與反射物相距700mm
也就是說,為了防止光幕的光在附近的反射面發(fā)生反射,二級光幕與反射面之間需要預(yù)留比四級光幕多一倍的距離!