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Scanner de zone de sécurité : un guide technique sur les normes, les spécifications et le déploiement sur le terrain
01 · Guide des technologies de sécurité
Qu'est-ce qu'un Scanner de zone de sécurité ?
A scanner de zone de sécurité est un terme couramment utilisé pour désigner un scanner laser de sécurité qui surveille une zone bidimensionnelle configurable autour des machines, des cellules robotisées ou des équipements mobiles.
Le scanner mesure à plusieurs reprises son environnement et compare les objets détectés avec les limites de champ configurées Lorsqu'une personne ou un objet entre dans un champ de protection lié à la sécurité, le scanner modifie ses sorties de sécurité afin que le système de contrôle en aval puisse initier la réponse de sécurité requise.
Terminologie Produit
“Safety area scanner” décrit l'application La famille de produits actuelle de CCH est la Scanner laser de sécurité série SH27,(, conçu pour la surveillance de zone configurable dans les machines et les applications de robotique mobile).
Surveillance de zone configurable
Champ d'Avertissement
Champ de protection
Illustration conceptuelle du champ La géométrie réelle du champ et les limites dépendent de la configuration du scanner et des exigences de l'application.
02 Logique de terrain
Champ de protection contre champ d'alerte
Les scanners laser de sécurité peuvent surveiller plusieurs zones configurables, mais un champ de protection et un champ d'avertissement ne remplissent pas la même fonction de sécurité.
Sécurité-Relée
Champ de protection
Le champ de protection est la zone surveillée liée à la sécurité Lorsque le scanner détecte un objet dans ce champ, ses sorties de sécurité changent d'état afin que le système de contrôle de sécurité connecté puisse lancer la réponse de sécurité requise.
- Utilisé pour la protection du personnel
- Associé aux résultats OSSD liés à la sécurité
- La géométrie du champ est spécifique à l'application
Non lié à la sécurité
Champ d'Avertissement
Le champ d'avertissement peut fournir un signal antérieur non lié à la sécurité avant qu'un objet n'atteigne le champ de protection. Il peut être utilisé pour l’alerte précoce, le contrôle préalable non lié à la sécurité ou la logique liée au processus.
- Fournit une détection précoce
- Ne remplace pas la fonction de sécurité protectrice
- Peut prendre en charge une pré-avertissement ou une réponse au processus non liée à la sécurité
01
Scan Environnement
Le scanner mesure de manière répétée la zone de surveillance configurée.
02
Intrusion de champ protecteur
Un objet détecté entre dans le champ de protection actif lié à la sécurité.
03
Modifications de l'État de l'OSSD
Les sorties de sécurité changent d'état en fonction de la fonction de champ de protection configurée.
04
Le système de sécurité répond
Le système de sécurité en aval initie l'état d'arrêt ou de sécurité requis.
Les sorties du champ d'avertissement ne sont pas liées à la sécurité et ne doivent pas être traitées comme un substitut au champ de protection ou aux sorties OSSD liées à la sécurité du scanner.
03 Sécurité Fonctionnelle
Normes de sécurité pour l'analyse de zone
La sélection du scanner laser de sécurité doit tenir compte à la fois de la capacité de sécurité certifiée du scanner et des performances de sécurité requises par la machine complète ou le système de robot mobile.
CEI 61496-3
Exigences du scanner laser de sécurité
Couvre les exigences pertinentes pour les dispositifs de protection optoélectroniques actifs basés sur la réflexion diffuse, y compris les scanners laser de sécurité.
CEI 61508
Sécurité Fonctionnelle
Fournit le cadre plus large utilisé pour définir les concepts d’intégrité fonctionnelle et de sécurité tels que SIL.
ISO 13849-1
Systèmes de contrôle liés à la sécurité
Utilisé lors de l'évaluation du niveau de performance et de l'architecture des fonctions de contrôle de machine liées à la sécurité.
ISO 13855
Positionnement de sauvegarde
Fournit des conseils pour les garanties de positionnement par rapport à la vitesse d'approche et au comportement d'arrêt.
Performances de sécurité SH27
Classification de sécurité SH27 vérifiée
CEI 61496-3
Type 3
Intégrité Sécurité
SIL 2
Niveau de performance
PL d
Architecture
Catégorie 3
La certification du scanner ne rend pas automatiquement conforme la machine complète ou le système de robot L'évaluation des risques au niveau du système, l'intégration et la validation sont toujours requises.
04 Positionnement de sauvegarde
Distance de sécurité et temps d'arrêt
Le champ de protection doit être positionné de manière à ce que le système protégé puisse atteindre l'état de sécurité requis avant qu'une personne puisse atteindre le danger. Pour les équipements mobiles, la géométrie du champ de protection doit également tenir compte du comportement d'arrêt réel du véhicule.
01
Comportement d'approche
Considérez comment une personne peut s'approcher du danger et quelles directions doivent être surveillées par le champ de protection.
02
Temps de réponse du scanner
La configuration du temps de réponse du scanner sélectionnée contribue au temps total avant que le système de sécurité puisse réagir.
03
Temps de contrôle et d'arrêt
Incluez le délai de contrôle de sécurité en aval et le temps mesuré requis pour l’arrêt des mouvements dangereux ou des mouvements du véhicule.
04
Facteurs de distance supplémentaires
Des tolérances spécifiques à l'application peuvent être requises pour l'intrusion, la géométrie de montage, la tolérance de mesure et d'autres facteurs pertinents.
Principe d'ingénierie
La distance minimale est un calcul de système
La distance de protection requise dépend de l'approche ou du mouvement du véhicule concerné, du temps de réponse total du système, des performances d'arrêt et des termes de distance supplémentaires spécifiques à l'application. La plage du scanner ne détermine pas à elle seule la limite de champ correcte.
Sauvegarde des machines
Utilisez les exigences de sauvegarde-positionnement
Pour les machines, utilisez les normes de positionnement de sauvegarde applicables ainsi que le temps d'arrêt réel mesuré de la machine et la réponse complète de la chaîne de sécurité.
Applications AGV/AMR
Valider le comportement réel d’arrêt du véhicule
Les robots mobiles ont des caractéristiques de mouvement et d'arrêt différentes Utilisez les exigences de sécurité applicables à la plate-forme mobile et validez la distance d'arrêt dans les conditions d'exploitation pertinentes.
Ne copiez pas une distance de sécurité ou une taille de champ de protection provenant d'une autre machine ou d'un autre véhicule. La configuration finale doit être basée sur l'application réelle, le comportement d'arrêt et la fonction de sécurité complète validée.
05 Sauvegarde des machines
Scanners de zones de sécurité pour machines et cellules de robots
La surveillance des zones configurables est particulièrement utile lorsque l'accès, le flux de matériaux ou la géométrie du processus rendent insuffisante en soi une garantie fixe au point d'entrée.
01
Accès aux cellules robotiques
Surveiller les zones d'accès libre ou les zones sélectionnées autour des équipements robotisés où le personnel pourrait s'approcher des mouvements dangereux.
02
Protection de la zone de machine
Surveiller les zones d'approche au niveau du sol autour des machines où la géométrie de champ flexible est plus adaptée qu'un capteur en ligne droite.
03
Zones de transfert et de palettisation
Les scanners de sécurité peuvent surveiller l'accès autour des zones de manutention et de palettisation où les produits et les personnes utilisent des surfaces au sol partagées.
04
Zones de production flexibles
Plusieurs ensembles de champs peuvent prendre en charge des conditions de fonctionnement changeantes lorsque le concept de sécurité a été conçu et validé pour ces modes.
Un scanner de sécurité ne remplace pas automatiquement la protection physique, les portes verrouillées ou d'autres mesures de protection. Le concept de protection approprié dépend de l'évaluation des risques, des voies d'accès, du comportement de la machine et de la fonction de sécurité requise.
06 Sécurité des robots mobiles
Scanners de zones de sécurité pour les applications AGV et AMR
Les scanners laser de sécurité sont généralement montés sur des AGV et des AMR pour surveiller les champs de protection et d'avertissement configurables autour du véhicule en mouvement. La portée du scanner, la géométrie du champ, le temps de réponse et le comportement d’arrêt du véhicule doivent être considérés ensemble.
Modèles SH27 S
Surveillance de la sécurité
Les configurations de la série S fournissent les fonctions de base du scanner de sécurité requises pour la surveillance configurable des champs de protection et d'avertissement.
- Surveillance du champ de protection
- Surveillance sur le terrain d'avertissement
- Sorties OSSD liées à la sécurité
- Ensembles de champs configurables
Modèles SH27 D
Données de numérisation brutes de sécurité + Ethernet
Les modèles de la série D incluent toutes les fonctions de sécurité de la série S et ajoutent une sortie Ethernet pour les données brutes de numérisation qui peuvent être utilisées par les logiciels de navigation, de localisation ou de perception en aval.
- Toutes les fonctions de sécurité de la série S
- Données de numérisation brutes Ethernet
- Données de distance, d'angle et d'écho-intensité
- Convient pour l'intégration avec un logiciel de navigation
Les données de balayage Ethernet ne sont pas une sortie liée à la sécurité Le traitement de navigation, de localisation ou de perception doit rester distinct de la fonction de sécurité certifiée fournie par les sorties du scanner liées à la sécurité.
07 Sélection et installation
Comment sélectionner et installer un scanner de zone de sécurité
La sélection du scanner doit commencer par la fonction de sécurité et la géométrie de la machine plutôt que par une seule spécification principale.
01
Gamme Protectrice
Choisissez un scanner qui couvre le champ de protection requis tout en conservant la capacité de détection nécessaire.
02
Performance Sécurité
Confirmez que le scanner et la fonction de sécurité complète répondent aux types, SIL, PL et catégories requis.
03
Distance d'arrêt
Positionner le champ de protection à l'aide des données réelles de réponse totale du système et de temps d'arrêt.
04
Position de montage
Considérez la hauteur du sol, les zones aveugles, la direction d'approche, les réflexions et la possibilité d'accès sous ou autour du champ.
05
Résolution d'Objet
La capacité de détection doit s'adapter à la tâche de protection du personnel prévue et à la plage de protection sélectionnée.
06
Commutation de champ
Confirmez comment les modes de fonctionnement, la vitesse du véhicule ou les états de la machine sélectionnent le champ approprié défini.
07
Environnement
Examiner la température, la contamination, la lumière ambiante, les vibrations, l'indice de l'enceinte et les conditions d'installation.
08
Mise en service et validation
Valider la géométrie du champ, les sorties de sécurité, les performances d'arrêt et la réponse aux pannes avant l'utilisation de la production.
SH27 Spécifications de référence
Gamme de configuration actuelle de la série SH27
Gamme Protectrice
3 m ou 5 m selon modèle
Champ d'Avertissement
Jusqu'à 10 m ou 20 m selon modèle
Angle de numérisation
276°
Ensembles de zones
Jusqu'à 64 ensembles configurables
Résolution d'Objet
70 mm à portée de protection maximale
Temps de réponse
Configurable de 100 à 567 ms
Les spécifications de référence décrivent la série SH27 ; la sélection et l'installation du modèle doivent toujours être basées sur l'application réelle et la fonction de sécurité requise.
08 Questions courantes
FAQ sur le scanner de zones de sécurité
Ces questions portent sur la terminologie, les domaines de la sécurité, l'installation et les problèmes d'intégration des AGV couramment rencontrés lors de la sélection d'un scanner laser de sécurité.
Qu'est-ce qu'un scanner de zone de sécurité ?
Un scanner de zone de sécurité est un terme couramment utilisé pour désigner un scanner laser de sécurité configuré pour surveiller une zone bidimensionnelle autour d'une machine, d'une cellule de robot ou d'un véhicule mobile.
Un scanner de zone de sécurité est-il identique à un scanner laser de sécurité ?
Dans de nombreuses applications industrielles, les termes font référence au même type de dispositif de détection de sécurité. “Safety laser scanner” est le terme de catégorie de produit le plus précis, tandis que “afety area scanner” décrit souvent son application de surveillance de zone.
Qu'est-ce qu'un champ protecteur ?
Le champ de protection est la zone surveillée liée à la sécurité L'entrée dans ce champ fait changer d'état les sorties de sécurité du scanner afin que le système de sécurité connecté puisse initier la réponse requise.
Qu'est-ce qu'un champ d'avertissement ?
Un champ d'avertissement fournit un signal de détection antérieur non lié à la sécurité en dehors du champ de protection Il peut prendre en charge les avertissements, la réduction de vitesse ou le contrôle du processus mais ne remplace pas le champ de protection lié à la sécurité.
Comment est calculée la distance du scanner de sécurité ?
La distance minimale dépend du comportement d'approche, du temps de réponse total du scanner et du système de contrôle, du temps d'arrêt de la machine et de facteurs de distance supplémentaires spécifiques à l'application. Il doit être calculé à l’aide de la norme de sécurité applicable et des données d’arrêt réelles.
Que signifie Type 3 pour un scanner laser de sécurité ?
Le type 3 fait référence à la classification des dispositifs de sécurité définie pour les équipements de protection optoélectroniques applicables en vertu de la CEI 61496. la fonction de sécurité complète doit toujours être conçue et validée pour la machine ou le véhicule.
Que signifient SIL 2 et PL d ?
SIL et PL sont des concepts de performance fonctionnelle-sécurité utilisés dans différents cadres de normes La série SH27 est spécifiée pour les applications de sécurité SIL 2 et PL d /Catégorie 3.
Un scanner de sécurité peut-il remplacer une clôture de sécurité ?
Pas automatiquement Un scanner de sécurité peut être une mesure de sauvegarde appropriée dans certaines applications, mais des clôtures, des protections imbriquées ou d'autres mesures de protection peuvent toujours être nécessaires en fonction de l'évaluation des risques et des conditions d'accès.
Les scanners laser de sécurité peuvent-ils être utilisés sur les AGV et les AMR ?
Oui. Les scanners laser de sécurité sont largement utilisés pour les champs de protection et d'avertissement configurables autour des véhicules mobiles, à condition que la portée du scanner, la géométrie du champ et la distance d'arrêt correspondent au concept de sécurité du véhicule.
Un scanner de sécurité peut-il également fournir des données de navigation ?
Les modèles sélectionnés de la série SH27 D fournissent des données de balayage brut Ethernet en plus des fonctions de sécurité disponibles sur les modèles de la série S. Que les données Ethernet peuvent prendre en charge les logiciels de navigation ou de perception, mais ce n'est pas une sortie liée à la sécurité.
Qu'est-ce qui affecte le temps de réponse du scanner de sécurité ?
Le temps de réponse dépend de la configuration du scanner et de la chaîne de sécurité complète Pour la série SH27, le temps de réponse du scanner peut être configuré de 100 à 567 ms, et la valeur sélectionnée doit être incluse dans le calcul de la distance de sécurité.
Comment choisir entre une portée de protection de 3 m et 5 m ?
Choisissez en fonction de la géométrie du champ requise, de la position de montage, de la distance d'arrêt, des exigences de résolution d'objet et du concept de sécurité réel de la machine ou du véhicule plutôt que de simplement sélectionner la plage disponible la plus longue.
Sélection du scanner laser de sécurité
Besoin d'une protection de zone pour une machine, une cellule robotisée ou un AGV ?
Explorez la gamme de scanners laser de sécurité SH27 ou contactez CCH pour discuter de la portée de protection, de la configuration du champ, de la distance d'arrêt et des exigences d'intégration de votre application.