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Sicherheitslichtvorhang Typ 4: Leitfaden zur Auswahl und Standards
Leitfaden für Sicherheitslichtvorhänge vom Typ 4: Standards, Auswahl und Integration
Typ 4 ist eine funktionale Sicherheitsklassifizierung für aktive optoelektronische Schutzvorrichtungen, aber die Auswahl eines Sicherheitslichtvorhangs Typ 4 erfordert mehr als die Wahl des höchsten Gerätetyps Erkennungsfähigkeit, Maschinenrisiko, Sicherheitsabstand und die komplette Sicherheitsfunktion müssen alle zusammenarbeiten.
Was bedeutet “Typ 4” eigentlich?
Typ 4 beschreibt die funktionalen Sicherheitseigenschaften einer aktiven optoelektronischen Schutzvorrichtung. Es beschreibt nicht die Größe des Lichtvorhangs, seinen Erfassungsabstand, seine Auflösung oder die Gesamtsicherheitsleistung der Maschine.
Sicherheitslichtvorhänge werden üblicherweise unter klassifiziert IEC 61496 Rahmen für elektroempfindliche Schutzausrüstung In diesem Rahmen sind Geräte vom Typ 4 so konzipiert, dass sie anspruchsvollere Anforderungen an Fehlererkennung, Diagnoseverhalten und Beständigkeit gegen gefährliche Ausfälle erfüllen als niedrigere Gerätetypen.
Praktisch bedeutet dies, dass ein Sicherheitslichtvorhang vom Typ 4 so ausgelegt ist, dass für die Schutzfunktion relevante Störungen mit hoher Zuverlässigkeit erkannt werden Praktisch gesehen beinhalten Geräte vom Typ 4 diagnostische Maßnahmen, die sicherheitsrelevante Störungen erkennen sollen, damit solche Störungen die Schutzfunktion nicht stillschweigend beeinträchtigen.
Typ 4 ist eine Geräteklassifizierung ohne vollständige Maschinenbewertung
Eines der häufigsten Missverständnisse ist die Behandlung Typ 4, Kategorie 4, PL e und SIL 3 Als austauschbare Etiketten. Es handelt sich um verwandte Konzepte, die in der Funktional-Safety-Technik verwendet werden, sie beschreiben jedoch verschiedene Teile des Sicherheitsproblems.
Der Lichtvorhang hat eine eigene Geräteklassifizierung, Die komplette Sicherheitsfunktion umfasst auch das sicherheitsbezogene Steuerungssystem, das Maschinenstoppverhalten, die Ausgabegeräte, die Verkabelung, die Diagnoseabdeckung und die Art und Weise, wie der Schutz um die Gefahr herum positioniert ist.
Typ 4 bestimmt auch nicht die Auflösung
Ein Sicherheitslichtvorhang vom Typ 4 kann unterschiedliche Erkennungsauflösungen verwenden, beispielsweise umfasst die aktuelle CCH ENT-Plattform 14, 25 und 45 mm Optionen Diese Auflösungen decken unterschiedliche Erkennungsanforderungen ab, gehören aber alle zur gleichen Produktfamilie vom Typ 4.
Auflösung, Sicherheitsabstand und Gerätetyp müssen daher zusammen ausgewählt und nicht als dieselbe Spezifikation behandelt werden. Wir behandeln die Lösungsfrage später in diesem Leitfaden.
Es sollte nicht allein zur Entscheidung über die erforderliche Auflösung, den Installationsabstand oder das endgültige Leistungsniveau der Maschine verwendet werden. Diese Entscheidungen ergeben sich aus der Bewertung des Maschinenrisikos und dem vollständigen Sicherheitsfunktionsdesign.
Wenn Sie entscheiden, ob eine Maschine Typ 2 oder Typ 4 benötigt, lesen Sie unsere Risikobasierter Auswahlleitfaden Typ 2 vs. Typ 4 Anstatt nur aus dem Produktetikett zu wählen.
Die Standards hinter einem Sicherheitslichtvorhang vom Typ 4
Keine einzelne Norm beantwortet jede Frage zur Maschinensicherheit. IEC 61496 definiert die Anforderungen an Schutzgeräte, während andere Normen sich mit dem sicherheitsrelevanten Kontrollsystem und der Positionierung des Schutzes befassen.
Bei einem Sicherheitslichtvorhang vom Typ 4 ist die wichtigste Unterscheidung zwischen der Norm, die die definiert Schutzvorrichtung und die Standards, die zur Gestaltung der verwendet wurden Komplette Sicherheitsfunktion. Die Vermischung dieser Rollen ist ein Grund dafür, dass Begriffe wie Typ 4, PL e und Sicherheitsabstand manchmal fälschlicherweise so behandelt werden, als würden sie dasselbe beschreiben.
| Standard | Primäre Rolle | Warum es hier wichtig ist |
|---|---|---|
| IEC 61496-1:2020 | Allgemeine Anforderungen und Prüfungen für elektroempfindliche Schutzausrüstung (ESPE). | Bietet den allgemeinen Rahmen für sicherheitsrelevante Leistung, Design und Prüfung der Schutzausrüstung. |
| IEC 61496-2:2020 | Besondere Anforderungen an aktive optoelektronische Schutzeinrichtungen (AOPDs). | Gilt speziell für die Sensortechnologie herkömmlicher Sicherheitslichtvorhänge. |
| ISO 13849-1:2023 | Entwurf und Integration sicherheitsrelevanter Teile von Steuerungssystemen. | Stellt die Methodik zur Verfügung, die bei der Bewertung der Leistung der gesamten sicherheitsrelevanten Kontrollfunktion, einschließlich PL, verwendet wird. |
| ISO 13855:2024 | Positionierung und Dimensionierung von Schutzmaßnahmen im Verhältnis zum menschlichen Ansatz. | Wird bei der Bestimmung verwendet, wie weit eine Schutzvorrichtung für den entsprechenden Ansatz vom Gefahrenbereich entfernt positioniert werden sollte. |
IEC 61496 bestimmt nicht den endgültigen Sicherheitsabstand
Die IEC 61496 legt Anforderungen an die elektroempfindliche Schutzausrüstung selbst fest, sie bestimmt nicht von sich aus, wo der Lichtvorhang an einer bestimmten Maschine angebracht werden muss.
Die Schutzpositionierung erfordert zusätzliche Informationen darüber, wie eine Person an die Gefahr herangehen kann, wie schnell die Maschine anhalten kann und wie die vollständige Sicherheitsfunktion reagiert. Hier werden Standards wie ISO 13855 relevant.
PL e Ist auch kein anderer Name für Typ 4
ISO 13849-1 befasst sich mit den sicherheitsrelevanten Teilen des Steuerungssystems. Ein Lichtvorhang vom Typ 4 kann innerhalb von Sicherheitsfunktionen verwendet werden, die eine hohe Leistung erfordern, aber das letztendlich erreichte Leistungsniveau hängt von der vollständigen Architektur ab und nicht nur vom Etikett des Lichtvorhangs.
IEC 61496 befasst sich mit der Schutzvorrichtung, ISO 13849-1 befasst sich mit der sicherheitsbezogenen Konstruktion von Steuerungssystemen und ISO 13855 befasst sich mit der Schutzpositionierung. Bei einer konformen Maschinensicherheitsfunktion müssen möglicherweise alle diese Überlegungen zusammenarbeiten.
Wie ein Sicherheitslichtvorhang in die Sicherheitsfunktion passt
Ein Sicherheitslichtvorhang erkennt eine Unterbrechung seines Schutzfeldes, stoppt jedoch nicht die Bewegung gefährlicher Maschinen selbst.
Wenn ein Objekt das Schutzfeld unterbricht, ändert der Sicherheitslichtvorhang den Zustand seiner Sicherheitsausgänge Diese OSSD-Signale Anschließend werden sie von einem geeigneten sicherheitsrelevanten Steuerungssystem bewertet, das die erforderliche Maschinenreaktion auslöst.
Die Wirksamkeit des Schutzes hängt daher nicht nur vom Lichtvorhang ab, sondern auch davon, wie schnell das gesamte System reagiert und wie lange die gefährliche Maschinenbewegung dauert, um den erforderlichen sicheren Zustand zu erreichen.
Warum dies für die Typ-4-Auswahl wichtig ist
Ein Typ-4-Gerät bietet eine leistungsstarke Schutzgerätearchitektur, die Typklassifizierung allein kann jedoch ein ungeeignetes Steuersystem, eine übermäßige Stoppzeit oder eine falsche Schutzpositionierung nicht ausgleichen.
Auch deshalb muss der Sicherheitsabstand anhand der Ansprechzeit der gewählten Schutzeinrichtung zusammen mit der Bremsleistung der kompletten Maschinensicherheitsfunktion berechnet werden.
Gerätetyp, Steuersystemarchitektur, Bremsleistung und Schutzposition müssen daher gemeinsam bewertet und nicht als unabhängige Spezifikationen behandelt werden.
Sicherheitslichtvorhangauflösung: 14, 25 und 45 mm
Auflösung beschreibt die minimale Objektgröße, für deren Erkennung der Sicherheitslichtvorhang ausgelegt ist, Er ist einer der wichtigsten Auswahlparameter, da er das Erkennbare beeinflusst und beeinflussen kann, wie der Schutz im Verhältnis zur Gefahr positioniert ist.
Eine feinere Auflösung kann kleinere Objekte innerhalb des Schutzfeldes erkennen. Aus diesem Grund sind niedrigere Zahlenwerte üblicherweise mit einer fingerorientierten Sicherung verbunden, während größere Werte verwendet werden können, wenn eine hand- oder zugriffsorientierte Erkennung angebracht ist.
Die Auflösung sollte jedoch nicht als Sicherheitsstufe interpretiert werden A 14 mm Sicherheitslichtvorhang Typ 4 und ein 45 mm Sicherheitslichtvorhang Typ 4 Beide können zur gleichen Typ-4-Gerätefamilie gehören und gleichzeitig unterschiedliche Erkennungsanforderungen erfüllen.
| Resolution | Typische Richtung | Auswahlbetrachtung |
|---|---|---|
| 14 mm | Fein-/fingerorientierte Erkennung | Wird dort eingesetzt, wo eine Erkennung kleinerer Objekte erforderlich ist, oft näher an einem gefährlichen Betriebspunkt, wenn die allgemeine Schutzkonstruktion dies zulässt. |
| 25 mm | Handorientierte Erkennung | Eine gängige Wahl mittlerer Auflösung für den Maschinenschutz, bei der sowohl die erforderliche Erkennungsfähigkeit als auch der Sicherheitsabstand erfüllt werden können. |
| 45 mm | Zugriffsorientierte / größere Objekterkennung | Wird berücksichtigt, wenn das Schutzkonzept eine größere minimale erkennbare Objektgröße zulässt und die Anfluggeometrie angemessen gesteuert wird. |
Warum sich die Lösung auf die Sicherheits- und Entfernungsbewertung auswirkt
Die Positionierung des Schutzes wird nicht nur durch die Stoppzeit der Maschine bestimmt. Die Erkennungsfähigkeit ist auch deshalb wichtig, weil die ausgewählte Auflösung beeinflusst, wie weit eine Person in Richtung der Gefahr eindringen kann, bevor die Schutzvorrichtung den Anflug erkennt.
Dies ist einer der Gründe, warum ein Sicherheitsabstandswert niemals von einer anderen Maschine kopiert werden sollte, nur weil die beiden Maschinen leichte Vorhänge mit derselben Schutzhöhe oder ähnlichen physikalischen Abmessungen verwenden.
Auflösung und Schutzhöhe sind unterschiedliche Spezifikationen
Auflösung beschreibt die nachweisbare Objektgröße Schutzhöhe beschreibt die vertikale oder aktive Ausdehnung des Erfassungsfeldes Ein höherer Lichtvorhang sorgt nicht automatisch für eine feinere Erkennung, und ein Lichtvorhang mit feinerer Auflösung nicht automatisch für ein höheres Schutzfeld.
Beispielsweise verwendet die aktuelle CCH ENT Type 4-Familie 14, 25 und 45 mm Auflösungsplattformen mit modellabhängigen Schutzhöhen und Reaktionszeiten Daher muss das komplette Modell ausgewählt werden, anstatt allein aus der Auflösung zu wählen.
Erkennungsfähigkeit, Maschinengeometrie, Schutzhöhe, Reaktionszeit und Sicherheitsabstand sollten gemeinsam bewertet werden Aktuelle CCH-Modellspezifikationen siehe die ENT Typ 4 Sicherheitsleuchte Vorhang Produktseite .
Sicherheitsabstand und ISO 13855:2024
Selbst der richtige Sicherheitslichtvorhang Typ 4 bietet keinen wirksamen Schutz, wenn er zu nahe an der Gefahr angebracht wird. Der Sicherheitsabstand soll genügend Abstand bieten, damit die Sicherheitsfunktion einwirken kann, bevor eine Person den gefährlichen Bereich erreichen kann.
ISO 13855:2024 befasst sich mit der Positionierung und Dimensionierung von Sicherheitsvorrichtungen in Bezug auf die Annäherung des menschlichen Körpers. Für einen Sicherheitslichtvorhang hängt der erforderliche Abstand von mehr als der im Produktdatenblatt aufgedruckten Reaktionszeit ab.
Die Berechnung muss die berücksichtigen Komplettes Ansprechen der Sicherheitsfunktion: Erkennung durch die Schutzvorrichtung, Signalverarbeitung im sicherheitsrelevanten Steuersystem und die Zeit, die erforderlich ist, bis die Bewegung einer gefährlichen Maschine den erforderlichen sicheren Zustand erreicht.
Warum der gleiche Lichtvorhang unterschiedliche Entfernungen erfordern kann
Zwei Maschinen können genau den gleichen Sicherheitslichtvorhang vom Typ 4 verwenden und benötigen dennoch unterschiedliche Schutzpositionen. Eine Maschine kann schnell anhalten, während eine andere eine größere mechanische Trägheit oder eine längere Reaktion des Steuersystems aufweist.
Auch die Maschinengeometrie kann das Ergebnis verändern Eine vertikale Annäherung an einen Betätigungspunkt wird nicht automatisch genauso bewertet wie eine Installation, bei der eine Person über oder um das Schutzfeld herum greifen kann.
Verwenden Sie die tatsächliche Reaktionszeit des ENT-Modells
Innerhalb der CCH ENT-Familie variiert die Reaktionszeit mit der gewählten Auflösung, Schutzhöhe und Modellkonfiguration. Die endgültige Sicherheitsabstandsbewertung sollte daher erst nach Auswahl des genauen Modells erfolgen.
Die Produktreaktionszeit ist ein Input Auch die Maschinenstoppleistung, die Anflugbedingungen und die komplette Sicherungsanordnung sind Teil der technischen Entscheidung.
Nutzen Sie unsere ISO 13855:2024 Sicherheitsabstandsrechner Als Ingenieurhilfe die Verwendung der ausgewählten Gerätedaten und tatsächlichen Maschinenstoppinformationen Die endgültige Positionierung erfordert noch eine maschinenspezifische Risikobewertung und - validierung.
Wann ist ein Sicherheitslichtvorhang vom Typ 4 geeignet?
Typ 4 wird oft in Betracht gezogen, wenn eine Maschinensicherheitsfunktion ein hohes Maß an Schutzgeräteleistung erfordert, die richtige Entscheidung jedoch mit der Risikobewertung der Maschine und nicht mit dem Produktetikett beginnt.
Ein Sicherheitslichtvorhang sollte erst ausgewählt werden, nachdem die Gefahr, der vorhersehbare Zugang und die erforderliche Risikominderung verstanden wurden. Der Konstrukteur kann dann feststellen, ob eine optoelektronische Schutzvorrichtung geeignet ist und welche Geräteklassifizierung erforderlich ist.
In einigen Anwendungen kann ein Sicherheitslichtvorhang vom Typ 4 ein geeigneter Teil des Schutzkonzepts sein. In anderen Fällen können eine andere Schutzvorrichtung, eine physische Bewachung, eine Verriegelung, ein Sicherheitslaserscanner oder eine Kombination von Maßnahmen der tatsächlichen Gefahr und dem Zugangsmuster besser gerecht werden.
Typ 4 bedeutet nicht automatisch “Best” für jede Anwendung
Die Auswahl des höchsten verfügbaren Gerätetyps ohne Berücksichtigung der tatsächlichen Maschine ersetzt nicht die technische Analyse Die Schutzvorrichtung muss mit der erforderlichen Sicherheitsfunktion, Erkennungsanforderung, Installationsgeometrie und Maschinenstoppleistung übereinstimmen.
In umgekehrter Richtung gilt das gleiche Prinzip: Ein niedrigerer Gerätetyp sollte nicht gewählt werden, nur weil die Maschine einfach erscheint oder weil die Installationskosten niedriger sind Die erforderliche Leistung muss aus der Risikobewertung und den geltenden Normen stammen.
Sicherheitslichtvorhang oder Sicherheitslaserscanner?
Sicherheitslichtvorhänge sind besonders effektiv für definierte Öffnungen und lineare Schutzfelder, ein Sicherheitslaserscanner kann besser geeignet sein, wenn ein zweidimensionaler Schutzbereich, eine bodengleiche Zugangserkennung oder konfigurierbare Schutzfelder erforderlich sind.
Die Wahl sollte daher auf der Geometrie der Gefahr und der erforderlichen Schutzfunktion basieren und nicht darauf, die beiden Technologien als austauschbare Alternativen zu behandeln.
Für einen detaillierteren Vergleich der Schutzgerätetypen lesen Sie die Risikobasierter Auswahlleitfaden Typ 2 vs. Typ 4 . Aktuelle CCH Typ 4 Produktspezifikationen finden Sie im HNO Typ 4 Sicherheitsleuchte Vorhangseite .
Häufig gestellte Fragen zum Sicherheitslichtvorhang Typ 4
Die folgenden Fragen fassen die wichtigsten Punkte bei der Bewertung von Sicherheitslichtvorhängen Typ 4 für den industriellen Maschinenschutz zusammen.
Was ist ein Sicherheitslichtvorhang Typ 4?
Ein Sicherheitslichtvorhang vom Typ 4 ist eine aktive optoelektronische Schutzvorrichtung, die entwickelt wurde, um die Anforderungen vom Typ 4 innerhalb des Rahmens IEC 61496 zu erfüllen Der Typ beschreibt Eigenschaften der Schutzvorrichtung selbst und sollte nicht als Gesamtsicherheitsbewertung der Maschine behandelt werden.
Bedeutet Typ 4 automatisch Cat. 4, PL e oder SIL 3?
Nr. Typ 4, Kategorie 4, Leistungsgrad und SIL gehören zu verwandten, aber unterschiedlichen Teilen der funktionalen Sicherheitstechnik. Eine Schutzvorrichtung vom Typ 4 kann in Sicherheitsfunktionen verwendet werden, die eine hohe Leistung erfordern, die erreichte Leistung auf Maschinenebene hängt jedoch von der vollständigen sicherheitsrelevanten Steuerungsarchitektur und Validierung ab.
Soll ich mich für 14, 25 oder 45 mm Sicherheitslichtvorhangauflösung entscheiden?
Wählen Sie die Auflösung aus dem, was erkannt werden muss und wie eine Person an die Gefahr herangehen kann Niedrigere numerische Auflösungen sorgen für eine feinere Erkennungsfähigkeit, Die gewählte Auflösung muss dann zusammen mit Schutzhöhe, Reaktionszeit und erforderlichem Sicherheitsabstand ausgewertet werden.
Wird für eine Hochrisikomaschine immer Typ 4 benötigt?
Der erforderliche Schutzgerätetyp sollte aus der Maschinenrisikobewertung, der erforderlichen Sicherheitsfunktion und den geltenden Normen stammen. Der Maschinentyp allein sollte nicht als Abkürzung für die Auswahl von Typ 2 oder Typ 4 verwendet werden. Siehe die Auswahlleitfaden Typ 2 vs. Typ 4 .
Wie weit sollte ein Sicherheitslichtvorhang vom Typ 4 von der Gefahr entfernt sein?
Es gibt keinen universellen Abstand. Die Positionierung des Schutzes hängt von den Anflugbedingungen, der Erkennungsfähigkeit, der Reaktionszeit des Schutzgeräts, der Reaktion der Sicherheitskontrolle und der Leistung des Maschinenstopps ab. Verwenden Sie die tatsächlichen Maschinendaten und die anwendbare ISO 13855-Methodik.
Bestimmt Typ 4 die IP-Schutzbewertung?
Nr. Funktional-Safety Type und Umweltschutz sind getrennte Produkteigenschaften. Beispielsweise verfügt die aktuelle CCH ENT Type 4-Plattform über eine IP65-Gehäusebewertung, IP65 ist jedoch nicht Teil der Definition von Typ 4.
Sicherheitslichtvorhang Sicherheitslaser Scanner oder soll ich verwenden?
Sicherheitslichtvorhänge eignen sich gut für definierte Öffnungen und lineare Schutzfelder Sicherheitslaserscanner können geeigneter sein, wenn ein zweidimensionaler Schutzbereich oder eine konfigurierbare Schutzfeldgeometrie erforderlich ist. Die Auswahl sollte der Gefahrengeometrie und der erforderlichen Sicherheitsfunktion folgen.
In diesem Leitfaden erwähnte Standards
Wenn Sie den Gefahrenort, die erforderliche Erkennungsfähigkeit, die Schutzhöhe, den Installationsabstand und die Informationen zum Maschinenstopp bereits kennen, können Sie dies tun Besprechen Sie die Anwendung mit CCH .
