
Kas teie pneumaatilistes juhtimissüsteemides esineb ajastuse ebajärjekindlust, ootamatuid järjestuse tõrkeid või ohtlikke blokeeringute ümbersõite? Need sagedased probleemid tulenevad sageli loogikakomponentide ebaõigest valikust, mis põhjustab tootmise ebaefektiivsust, ohutusintsidente ja suurenenud hoolduskulusid. Õigete pneumaatiliste loogikakomponentide valimine võib need kriitilised probleemid kohe lahendada.
Ideaalne pneumaatiline loogikasüsteem peab tagama usaldusväärse järjestikuse töö, täpse ajastuse juhtimise ja tõrkekindlad blokeerimismehhanismid. Korralik komponentide valik eeldab järjestikuste diagrammide standardite, ajaviivituse valideerimise meetodite ja mitme signaali blokeeringute testimise menetluste mõistmist, et tagada süsteemi terviklikkus ja toimivus.
Hiljuti konsulteerisin ühe pakendiseadmete tootjaga, kellel esinesid perioodilised järjestikused tõrked nende karbi püstitusmasinas, mille tulemuseks oli 7% tootmiskaotus. Pärast nõuetekohaselt määratletud pneumaatiliste loogikakomponentide rakendamist koos valideeritud ajastuse ja blokeeringutega langes nende rikete määr alla 0,5%, säästes aastas üle $180 000 tootmiskaotuse. Lubage mul jagada, mida olen õppinud teie rakendusele sobivate pneumaatiliste loogikakomponentide valimise kohta.
Sisukord
- Kuidas luua standarditele vastavaid pneumaatilisi järjestusdiagramme
- Ajaviivitusmooduli täpsuse valideerimise meetodid täpseks kontrolliks
- Mitmesignaalilise blokeerimismehhanismi testimine rikkevaba töö tagamiseks
Kuidas luua standarditele vastavaid pneumaatilisi järjestusdiagramme
Järjestusdiagrammid on pneumaatilise loogikasüsteemi projekteerimise alus, mis tagab süsteemi töö standardiseeritud kujutamise, mis tagab selguse ja järjepidevuse.
Pneumaatilised järjestikused diagrammid visualiseerivad ajalisi seoseid süsteemi sündmuste vahel, kasutades standardiseeritud sümboleid ja vormindamise konventsioone, mis on määratletud ISO 1219-21 ja ANSI/JIC standardid. Nõuetekohaselt koostatud skeemid võimaldavad täpset komponentide valikut, hõlbustavad tõrkeotsingut ning on olulised dokumendid süsteemi hooldamiseks ja muutmiseks.
Järjestusdiagrammide standardite mõistmine
Pneumaatiliste järjestikuste diagrammide koostamist reguleerivad mitmed rahvusvahelised standardid:
Standard | Fookus | Põhielemendid | Taotlus |
---|---|---|---|
ISO 1219-2 | Vedeliku jõusüsteemid | Sümbolistandardid, diagrammide paigutus | Rahvusvaheline standard |
ANSI/JIC | Tööstuslikud juhtimissüsteemid | Ameerika sümbolite konventsioonid | USA tootmine |
IEC 60848 | GRAFCET/SFC | Astmelise ülemineku metoodika | Keerulised järjestused |
VDI 3260 | Pneumaatiline loogika | Spetsiaalsed loogikasümbolid | Saksa/Euroopa süsteemid |
Järjestusdiagrammide tüübid ja rakendused
Erinevad diagrammitüübid täidavad pneumaatilise loogikasüsteemi projekteerimisel konkreetseid eesmärke:
Ümberpaigutamise-astme skeem
Pneumaatilise järjestuse kujutamise kõige levinum vorming:
Struktuur
- Vertikaalne telg: Süsteemi komponendid (silindrid, ventiilid)
- Horisontaalne telg: Sammud või aja kulgemine
- Liikumisliinid: Komponentide aktiveerimine/deaktiveeriminePõhijooned
- Komponentide liikumise selge visualiseerimine
- Samm-sammuline edenemine
- Samaaegsete tegevuste tuvastamine
- Erinevus väljavenitus/taandumisliigutuste vahelParimad rakendused
- Mitmesilindrilised järjestused
- Olemasolevate süsteemide tõrkeotsing
- Operaatori koolitusmaterjalid
Signaali-astme skeem
Keskendub pigem juhtimissignaalidele kui füüsilistele liigutustele:
Struktuur
- Vertikaalne telg: Signaaliallikad (lõpplülitid, andurid)
- Horisontaalne telg: Sammud või aja kulgemine
- Signaalliinid: ON/OFF oleku muutusedPõhijooned
- Rõhuasetus juhtimisloogikale
- Selged signaalide ajastamise seosed
- Signaalide kattumise tuvastamine
- Lukustustingimuste visualiseerimineParimad rakendused
- Keerukad loogikasüsteemid
- Signaalist sõltuvad järjestused
- Lukustussüsteemi kontrollimine
Funktsiooni skeem (GRAFCET2/SFC)
Struktureeritud lähenemisviis keeruliste järjestuste jaoks:
Struktuur
- Sammud (ristkülikud): Stabiilsed süsteemi seisundid
- Üleminekud (horisontaalsed jooned): Riigi muutumise tingimused
- Suunatud lingid: Sammude vaheline voog
- Meetmed: Igas etapis tehtavad toimingudPõhijooned
- Selge eristamine seisundite ja üleminekute vahel
- Paralleelsete järjestuste tugi
- Tingimuslik hargnemine
- Hierarhilise struktuuri võimeParimad rakendused
- Keerulised, mitmepoolsed järjestused
- Tingimuslike toimingutega süsteemid
- Integratsioon PLC programmeerimisega
Standardsed sümbolite konventsioonid
Sümbolite järjepidev kasutamine on diagrammi selguse seisukohalt kriitilise tähtsusega:
Aktuaatori kujutamine
Komponent | Sümboli konventsioon | Liikumise esindatus | Riigi märkus |
---|---|---|---|
Ühetoimeline silinder | Üks rida koos tagasipöördumisvedruga | Horisontaalne nihkumine | Välja/välja tõmmatud asend |
Kahepoolse toimega silinder | Topeltjoon ilma vedruta | Horisontaalne nihkumine | Välja/välja tõmmatud asend |
Pöörlev ajam | Ring koos pöörlemisnooltega | Nurganihe nihkumine | Pööratud/kodune asend |
Gripper | Paralleelsed jooned koos nooltega | Avamise/sulgemise märge | Avatud/suletud olek |
Signaalelemendi kujutamine
Element | Sümbol | Riigi esindatus | Ühenduskonventsioon |
---|---|---|---|
Lõpplüliti | Rullaga ruudukujuline | Täidetud, kui see on aktiveeritud | Katkestatud joon ajamile |
Rõhulüliti | Ring koos diafragmaga | Täidetud, kui see on aktiveeritud | Tahke joon rõhuallikale |
Taimer | Kellanägu | Radiaaljoone liikumine | Ühendus vallandunud elemendiga |
Loogiline element | Funktsiooni sümbol (AND, OR) | Väljundi oleku näitamine | Sisend-/väljundliinid |
Järjestikuste diagrammide loomise protsess
Järgige seda süstemaatilist lähenemisviisi, et luua standarditele vastavaid järjestikuseid skeeme:
Süsteemi analüüs
- Määrata kõik ajamid ja nende liikumine
- Määratleda järjestusnõuded
- Kontrollisõltuvuste kindlaksmääramine
- Ajastusnõuete kindlakstegemineKomponentide loetelu
- Vertikaaltelje komponentide nimekirja loomine
- Korraldada loogilises järjekorras (tavaliselt töövoog).
- Kaasa arvatud kõik ajamid ja signaalielemendid
- Lisage ajastus/loogikakomponendidEtapi määratlus
- Määratleda järjestikused erinevad sammud
- Määrake kindlaks sammu ülemineku tingimused
- Määrake sammude kestus (kui see on kohaldatav)
- Paralleelsete operatsioonide tuvastamineDiagrammi koostamine
- Joonistage komponentide liikumisjooned
- Signaali aktiveerimispunktide lisamine
- Lisada ajastuselemendid
- Märgista blokeeringud ja sõltuvusedKontrollimine ja valideerimine
- Kontrollida loogilist järjepidevust
- Kontrollida järjestusnõuete suhtes
- Valideerida ajastamise seosed
- Kinnitage blokeerimise funktsionaalsust
Üldised järjestikuste diagrammide vead
Vältige neid sagedasi vigu diagrammide koostamisel:
Loogilised vastuolud
- Signaali sõltuvused ilma allikateta
- Võimatu samaaegne liikumine
- Puuduvad tagasikäigud
- Mittetäielikud järjestusedStandardi rikkumised
- Ebajärjekindel sümbolite kasutamine
- Mittestandardsed liinitüübid
- Ebakorrektne komponentide esitus
- Ebaselged sammude üleminekudPraktilised küsimused
- Ebarealistlikud ajastusnõuded
- Ebapiisav anduri positsioneerimine
- Arvestamata mehaanilised piirangud
- Puuduvad ohutusega seotud kaalutlused
Juhtumiuuring: Järjestikuste diagrammide optimeerimine
Töötasin hiljuti koos toidutöötlemisseadmete tootjaga, kelle tootekäitlussüsteemis esines aeg-ajalt ummistusi. Olemasolev dokumentatsioon oli ebatäielik ja ebaühtlane, mis raskendas tõrkeotsingut.
Analüüs näitas:
- Järjestikuste diagrammide ebaühtlane vorming kogu dokumentatsioonis
- Puuduvad signaalisõltuvused kriitilistes üleminekutes
- ebaselged nõuded liikumiste vahelisele ajastusele
- Dokumenteerimata manuaalsed sekkumised järjestuses
Rakendades terviklikku lahendust:
- Loodi standardiseeritud nihke- ja sammudiagrammid operaatorite jaoks.
- Töötas välja üksikasjalikud signaalide-käikude skeemid hoolduseks
- Rakendatud GRAFCET-diagrammid keerukate otsustuspunktide jaoks.
- Standardiseeritud sümbolite kasutamine kogu dokumentatsioonis
Tulemused olid märkimisväärsed:
- Tuvastati kolm varem avastamata loogikaviga
- Avastatud kriitiline ajastusprobleem toote ülekandmisel
- Rakendati nõuetekohased blokeeringud võtmepunktides.
- Vähendatud ummikute arv 83% võrra
- Vähenenud tõrkeotsingu aeg 67% võrra
- Operaatorite parem arusaamine süsteemi toimimisest
Ajaviivitusmooduli täpsuse valideerimise meetodid täpseks kontrolliks
Pneumaatilised ajaviitemoodulid on järjestikuste süsteemide kriitilised komponendid, kuid nende toimivust tuleb kontrollida, et tagada usaldusväärne töö.
Ajaviivituse valideerimise meetoditega kontrollitakse süstemaatiliselt pneumaatiliste ajastusmoodulite täpsust, korratavust ja stabiilsust erinevates töötingimustes. Nõuetekohane valideerimine tagab, et ajastuskriitilised toimingud säilitavad nõutava täpsuse kogu oma kasutusaja jooksul, vältides seeriarikkeid ja tootmiskatkestusi.
Pneumaatilise ajaviivituse aluste mõistmine
Enne valideerimist on oluline mõista pneumaatiliste ajastusseadmete tööpõhimõtteid ja spetsifikatsioone:
Pneumaatiliste ajaviitemoodulite tüübid
Viivituse tüüp | Tööpõhimõte | Tüüpiline täpsus | Reguleerimisvahemik | Parimad rakendused |
---|---|---|---|---|
Orifice-reservuaar | Õhuvool läbi piirangu | ±10-15% | 0,1-30 sekundit | Üldine otstarve |
Täpse avaus | Kalibreeritud piirang koos kompensatsiooniga | ±5-10% | 0,2-60 sekundit | Tööstuslikud järjestused |
Mehaaniline taimer | Kellamehhanism või käigukangi mehhanism | ±2-5% | 0,5-300 sekundit | Kriitiline ajastus |
Pneumaatiline dashpot | Kontrollitud õhu väljapaiskamine | ±7-12% | 0,1-10 sekundit | Pehmendamine, summutamine |
Elektroonilis-pneumaatiline | Pneumaatilise väljundiga elektrooniline taimer | ±1-3% | 0,01-999 sekundit | Täppisrakendused |
Kriitilised jõudlusparameetrid
Põhimõõdikud, mida tuleb valideerida iga ajastusmooduli puhul:
Täpsus
- Kõrvalekalle seaduspunktist standardtingimustes
- Tavaliselt väljendatakse protsentides määratud ajastKorratavus
- Muutus järjestikuste toimingute vahel
- Kriitiline järjepideva soorituse jaoksTemperatuuristabiilsus
- Ajastuse varieerumine töötemperatuuride vahemikus
- Sageli tähelepanuta jäetud, kuid tegelikes rakendustes oluline.Rõhutundlikkus
- Ajastus muutub koos toiterõhu muutustega
- Oluline kõikuva rõhuga süsteemide puhulPikaajaline triiv
- Ajastamise muutus pikema aja jooksul
- Mõjutab hooldusintervalle ja kalibreerimisvajadusi.
Standardiseeritud valideerimismeetodid
Ajaviivituse toimivuse valideerimiseks on olemas mitu väljakujunenud meetodit:
Põhiline ajastusvalideerimismeetod (ISO 6358 ühilduv)
Sobib kasutamiseks üldistes tööstuslikes rakendustes:
Katse ülesehitus
- Paigaldage ajastusmoodul katselülitusse
- Täppisrõhuandurite ühendamine sisend- ja väljundisse
- Kasutage kiiret andmekogumissüsteemi (vähemalt 100 Hz).
- Sisaldab täpset tarnerõhu reguleerimist
- Kontrollida ümbritseva keskkonna temperatuuri 23°C ±2°C.Katsemenetlus
- Viivituse seadmine sihtväärtusele
- Rakendage standardset töörõhku (tavaliselt 6 baari)
- Ajastusmooduli käivitamine
- Rõhuprofiilide salvestamine sisend- ja väljundis
- Määrake ajapunkt rõhu tõusu 50% juures.
- Korrake vähemalt 10 tsüklit
- Katse minimaalsete, tüüpiliste ja maksimaalsete viivituse seadetegaAnalüüsimeetodid
- Arvutage keskmine viivitusaeg
- Määrata standardhälve
- Arvutage täpsus (kõrvalekalle seadistatud punktist).
- Määrata korratavus (maksimaalne varieeruvus)
Põhjalik valideerimisprotokoll
Kriitiliste rakenduste jaoks, mis nõuavad üksikasjalikke andmeid jõudluse kohta:
Standardtingimuste baastase
- Põhiline valideerimine võrdlustingimustes
- Kehtestada tulemuslikkuse põhinäitajad
- Vähemalt 30 tsüklit statistilise kehtivuse tagamiseksRõhutundlikkuse testimine
- Katse -15%, nominaalsel ja +15% toiterõhu juures.
- Arvutage rõhu koefitsient (% muutus ühe baari kohta).
- Määrake kindlaks minimaalne rõhk usaldusväärseks toimimiseksTemperatuuritundlikkuse testimine
- Katse minimaalsel, nominaalsel ja maksimaalsel töötemperatuuril
- Laske täielikult stabiliseeruda (vähemalt 2 tundi).
- Arvutage temperatuurikoefitsient (% muutus °C kohta).Pikaajaline stabiilsuse testimine
- Töötab pidevalt üle 10 000 tsükli.
- Proovide võtmise ajastus korrapäraste ajavahemike järel
- Arvutage triivimiskiirus ja prognoositav kalibreerimisintervall.Koormuse tundlikkuse testimine
- Katse erinevate allavoolu mahtudega
- Katse erinevate ühendatud komponentidega
- Määrake maksimaalne usaldusväärne kandevõime
Valideerimisseadmete nõuded
Nõuetekohane valideerimine nõuab asjakohaseid katseseadmeid:
Olulised seadmete spetsifikatsioonid
Seadmed | Minimaalne spetsifikatsioon | Soovitatav spetsifikatsioon | Eesmärk |
---|---|---|---|
Rõhuandurid | 0,5% täpsus, 100Hz proovivõtu | 0,1% täpsus, 1kHz proovivõtu | Mõõtke rõhuprofiile |
Andmete kogumine | 12-bitine eraldusvõime, 100 Hz | 16-bitine eraldusvõime, 1kHz | Registreeri ajastusandmed |
Taimer/loendur | 0,01s eraldusvõime | 0,001s eraldusvõime | Võrdlusmõõtmine |
Rõhu reguleerimine | ±0,1 baari stabiilsus | ±0,05 baari stabiilsus | Kontrollikatse tingimused |
Temperatuuri reguleerimine | ±2°C stabiilsus | ±1°C stabiilsus | Keskkonnakontroll |
Voolu mõõtmine | 2% täpsus | 1% täpsus | Kontrollida voolu omadusi |
Valideerimisandmete analüüs ja tõlgendamine
Valideerimisandmete nõuetekohane analüüs on tähenduslike tulemuste saamiseks kriitilise tähtsusega:
Statistiline analüüs
- Arvutage keskmine, mediaan ja standardhälve.
- Määrake kindlaks Cpk3 ja protsessivõime
- Erandite ja eriliste põhjuste kindlakstegemine
- Rakendada kontrollkaardi metoodikatKorrelatsioonianalüüs
- Seostada ajastusmuutusi keskkonnateguritega
- Oluliste mõjutavate muutujate kindlakstegemine
- Töötada välja hüvitamisstrateegiadRikkestruktuuri analüüs
- Ajastusrikkeid põhjustavate tingimuste kindlakstegemine
- Määrata tegevuspiirangud
- Kindlustusmarginaalide kehtestamine
Juhtumiuuring: Ajaviivituse valideerimise rakendamine
Hiljuti töötasin koos ühe farmaatsiaseadmete tootjaga, kelle viaalide täitmissüsteemis esines ebajärjekindlaid ooteaegu, mille tulemuseks olid täitemahu kõikumised.
Analüüs näitas:
- Ajastusmoodulid, mis töötavad ±12% täpsusega (nõutav spetsifikatsioon ±5%).
- Märkimisväärne temperatuuritundlikkus tootmisvahetuste ajal
- Korratavuse probleemid pärast pikemaajalist kasutamist
- Aegumise järjepidevust mõjutavad rõhu kõikumised
Rakendades terviklikku valideerimisprogrammi:
- Töötas välja kohandatud valideerimisprotokolli vastavalt rakenduse nõuetele.
- Testitud kõik ajastusmoodulid tegelikes töötingimustes.
- Iseloomustatud jõudlus erinevates rõhu- ja temperatuurivahemikes
- Rakendati statistiline protsessikontroll ajastamise valideerimiseks.
Tulemused olid märkimisväärsed:
- Tuvastati kolm ajastusmoodulit, mis vajavad väljavahetamist
- Avastatud kriitiline rõhu reguleerimise probleem
- Rakendatud temperatuurikompensatsiooni strateegia
- Vähendatud ajastusvahemik ±12%-lt ±3.5%-le
- Vähenenud täitemahu varieerumine 68% võrra
- Kehtestatud 6-kuuline valideerimisintervall, mis põhineb triivanalüüsil.
Mitmesignaalilise blokeerimismehhanismi testimine rikkevaba töö tagamiseks
Lukustussüsteemid on pneumaatiliste loogikasüsteemide kriitilised ohutuselemendid, mis nõuavad põhjalikku katsetamist, et tagada nõuetekohane toimimine kõikides tingimustes.
Mitmesignaalilise blokeerimise testimise metoodika abil kontrollitakse süstemaatiliselt, et pneumaatilised ohutussüsteemid takistavad ohtlikke toiminguid, kui kaitsetingimused ei ole täidetud. Põhjalik testimine tagab, et blokeeringud toimivad korrektselt nii normaalsetes, ebatavalistes kui ka rikkeolukordades, kaitstes töötajaid ja seadmeid potentsiaalselt ohtlike olukordade eest.
Pneumaatilise blokeerimise põhialuste mõistmine
Lukustid kasutavad loogilisi signaalikombinatsioone, et lubada või takistada toiminguid:
Pneumaatiliste blokeerimissüsteemide tüübid
Lukustuse tüüp | Tööpõhimõte | Ohutustase | Keerukus | Parimad rakendused |
---|---|---|---|---|
Ühe signaaliga | Põhiline blokeerimisfunktsioon | Madal | Lihtne | Mittekriitilised toimingud |
Kahesignaaliline | Kahe tingimuse kontrollimine | Keskmine | Mõõdukas | Standardsed ohutusrakendused |
Hääletamise loogika | 2-out-of-3 või sarnane koondamine | Kõrge | Kompleksne | Kriitilised ohutusfunktsioonid |
Jälgitav blokeering | Enesekontrolli võime | Väga kõrge | Väga keeruline | Personali ohutus |
Ajastatud blokeering | Järjestusest sõltuv lubav | Keskmine | Mõõdukas | Protsessi järjestamine |
Lukustuse rakendamise meetodid
Pneumaatiliste blokeerimissüsteemide rakendamise üldised lähenemisviisid:
Loogiline elementide lähenemisviis
- Kasutab AND, OR, NOT funktsioone
- Diskreetse komponendi rakendamine
- Nähtav tööseisund
- Lihtne muutaKlappide blokeerimise lähenemisviis
- Klappide mehaaniline või pilootblokeering
- Integreeritud ventiili konstruktsiooni
- Tüüpiliselt tugevam
- Vähem paindlik muudatuste tegemiseksSegatehnoloogiline lähenemisviis
- Kombineerib pneumaatilised ja elektrilised/elektroonilised elemendid
- Kasutatakse sageli rõhulüliteid liideseid
- Suurem paindlikkus
- Nõuab mitut valdkonda hõlmavaid teadmisi
Põhjalik blokeeringute testimise metoodika
Süstemaatiline lähenemisviis blokeerimisfunktsioonide valideerimiseks:
Funktsionaalsete testide protokoll
Kavandatava tegevuse põhiline kontrollimine:
Tavapärase töö testimine
- Kontrollida, et blokeering lubab toimida, kui kõik tingimused on täidetud.
- Kinnitage õige järjestus koos ajastusnõuetega.
- Katsetage mitu tsüklit järjepidevuse tagamiseks
- Kontrollida nõuetekohast lähtestamise käitumistBlokeerimisfunktsiooni testimine
- Testige iga blokeerimistingimust eraldi
- Kontrollimine on takistatud, kui mõni tingimus ei ole täidetud.
- Kinnitage asjakohane märge/tagasiside
- Katse piirtingimused (vahetult üle/alla künniste)Käitumise testimine
- Kontrollida nõuetekohast lähtestamist pärast blokeeringu aktiveerimist.
- Testida automaatse ja manuaalse lähtestamise funktsioone
- Kinnitage, et ootamatut taastamist ei ole toimunud
- Kontrollida mälufunktsioone, kui see on kohaldatav
Rikkeolukorra testimine
Käitumise kontrollimine ebanormaalsetes tingimustes:
Signaali rikke testimine
- Simuleerida anduri/lüliti rikkeid
- Katse lahti ühendatud signaaliliinidega
- Veenduge, et käitumine on tõrkekindel
- Kinnitage asjakohased häired/näidikudVõimsuskadude testimine
- Katsekäitumine rõhulanguse ajal
- Kontrollida seisundit pärast rõhu taastamist
- Kinnitage, et taastumise ajal ei toimu ootamatut liikumist
- Katse osalise rõhu stsenaariumidKomponendi rikke simulatsioon
- Kriitiliste komponentide lekete tekitamine
- Katse osaliselt töötavate klappidega
- Simuleerida kinni jäänud komponendid
- Kontrollida süsteemi reageerimist halvenenud tingimustele
Tulemuslikkuse piiride testimine
Töö kontrollimine spetsifikatsiooni piirides:
Ajastusmarginaalide testimine
- Katse minimaalsel ja maksimaalsel ettenähtud ajahetkel
- Kontrollida toimimist kiireimate võimalike signaalimuutustega
- Katse kõige aeglasemate oodatavate signaalimuutustega
- Kinnitage normaalse ja vigade ajastamise varuRõhu piirikatsetused
- Katse minimaalse kindlaksmääratud rõhu juures
- Katse maksimaalse ettenähtud rõhu juures
- Kontrollida toimimist rõhu kõikumise ajal
- Määrata blokeerimisfunktsiooni survetundlikkusKeskkonnatingimuste testimine
- Katse äärmuslikel temperatuuridel
- Kontrollida toimimist vibratsiooni/šokiga
- Katse koos saastumise sisseviimisega
- Kinnitada toimimist halvimates keskkonnatingimustes
Lukustustesti dokumentatsiooni nõuded
Lukustuskatsete korralik dokumenteerimine on oluline:
Kriitilised dokumentatsiooni elemendid
Katse spetsifikatsioon
- Selged kriteeriumid, mille alusel on võimalik läbida või mitte läbida
- Viide kohaldatavatele standarditele
- Nõutavad katsetingimused
- Katseseadmete spetsifikatsioonidKatsemenetlus
- Samm-sammult testimise juhised
- Algtingimused ja seadistamine
- Nõutavad erimõõtmised
- Ohutusabinõud testimise ajalKatsetulemused
- Testimise töötlemata andmed
- Analüüs ja arvutused
- Passiivsuse/ebanägemise määramine
- Anomaaliad ja tähelepanekudTõendamisdokumentatsioon
- Testija identifitseerimine ja kvalifikatsioon
- Katseseadmete kalibreerimisprotokollid
- Katsetingimuste kontrollimine
- Heakskiidu allkirjad
Blokeeringute testimise standardid ja eeskirjad
Lukustuse testimise nõudeid reguleerivad mitmed standardid:
Standard/määrus | Fookus | Peamised nõuded | Taotlus |
---|---|---|---|
ISO 138494 | Masinate ohutus | Tulemuslikkuse taseme kontrollimine | Masinate ohutus |
IEC 61508 | Funktsionaalne ohutus | SIL-taseme valideerimine | Protsessi ohutus |
OSHA 1910.1475 | Väljalülitamine/tähtede eemaldamine | Isolatsiooni kontrollimine | Töötajate ohutus |
ET 983 | Pneumaatiline ohutus | Spetsiifilised pneumaatilised nõuded | Euroopa masinad |
ANSI/PMMI B155.1 | Pakendamismasinad | Tööstusspetsiifilised nõuded | Pakendamisseadmed |
Juhtumiuuring: Lukustussüsteemi optimeerimine
Hiljuti konsulteerisin ühe autoosade tootjaga, kellel juhtus ohutusintsident, kui pneumaatiline press töötas ootamatult hoolduse ajal.
Analüüs näitas:
- Ebapiisav blokeeringute testimise programm
- Ühekordsed rikked kriitilistes ohutusahelates
- Formaalne valideerimine pärast süsteemi muutmist puudub
- Ebajärjekindel testimise metoodika vahetuste vahel
Rakendades terviklikku lahendust:
- Välja töötatud standardiseeritud blokeerimiskatsete protokollid
- Rakendati kõikide ohutusahelate vea süsti testimine.
- Loodi üksikasjalik testidokumentatsioon ja -aruanded
- Kehtestatud regulaarne valideerimise ajakava
- Hoolduspersonali koolitamine testimismenetluste osas
Tulemused olid märkimisväärsed:
- tuvastati seitse varem avastamata veamoodust
- Avastatud kriitiline blokeeringu ajastusprobleem
- Rakendati üleliigsed blokeerimissüsteemid töötajate ohutuse tagamiseks.
- Likvideeritud ühepunkti tõrked kõikides ohutusahelates.
- Saavutatud vastavus ISO 13849 tulemuslikkuse tasemele d
- 18 kuu jooksul pärast rakendamist ei ole toimunud ühtegi ohutusalast vahejuhtumit
Põhjalik pneumaatilise loogika komponentide valikustrateegia
Optimaalsete pneumaatiliste loogikakomponentide valimiseks iga rakenduse jaoks järgige seda integreeritud lähenemisviisi:
Määratleda süsteeminõuded
- Järjestuse keerukuse ja ajastusvajaduse kindlaksmääramine
- Ohutuskriitiliste funktsioonide tuvastamine
- Keskkonnaalaste töötingimuste kehtestamine
- Määratleda töökindlus- ja hooldusnõudedDokumentide süsteemi loogika
- Standarditele vastavate järjestikuste diagrammide loomine
- Määrata kõik ajastusest sõltuvad funktsioonid
- Kaardistada kõik nõutavad blokeeringud
- Signaalsuhete dokumenteerimineValige sobivad komponendid
- Valige loogikaelemendid funktsiooninõuetest lähtuvalt
- Valige ajastusmoodulid vastavalt täpsuse vajadustele
- Määrake kindlaks blokeeringu rakendamise lähenemisviis
- Arvestada keskkonnasõbralikkustValideerida süsteemi jõudlust
- Testida ajastusmooduli täpsust ja stabiilsust
- Kontrollida blokeeringu toimimist kõikides tingimustes
- Kinnitage, et järjestuse toiming vastab diagrammidele
- Dokumenteerige kõik valideerimistulemused
Integreeritud valiku maatriks
Taotluse nõuded | Soovitatav loogika tüüp | Ajastusmooduli valik | Lukustuse rakendamine |
---|---|---|---|
Lihtne jada, mittekriitiline | Põhiline klapiloogika | Standardne ava-mahuti | Ühe signaaliga blokeering |
Keskmise keerukusega, tööstuslik | Spetsiaalsed loogikaelemendid | Kompenseeritav täppisava koos kompensatsiooniga | Kahe signaali blokeerimine |
Keeruline järjestus, kriitiline ajastus | Spetsiaalsed loogikamoodulid | Elektroonilis-pneumaatiline hübriid | Hääletusloogika koos järelevalvega |
Ohutuskriitiline rakendus | Redundantsed loogikasüsteemid | Mehaaniline taimer koos järelevalvega | Jälgitav tagasisidega blokeering |
Raske keskkond, usaldusväärne töö | Suletud loogikamoodulid | Temperatuurikompenseeritud taimer | Mehaaniliselt seotud blokeering |
Kokkuvõte
Optimaalsete pneumaatiliste loogikakomponentide valimiseks on vaja mõista järjestikuste skeemide standardeid, ajaviivituse valideerimise metoodikat ja blokeeringute testimise protseduure. Neid põhimõtteid rakendades saate saavutada usaldusväärse järjestuse toimimise, täpse ajastusjuhtimise ja tõrkekindla blokeeringu mis tahes pneumaatilise juhtimisrakenduse puhul.
KKK pneumaatilise loogika komponentide valiku kohta
Kuidas määrata oma pneumaatilise süsteemi jaoks vajalik ajastus täpsus?
Analüüsige oma protsessinõudeid, tuvastades ajastuskriitilised toimingud ja nende mõju toote kvaliteedile või süsteemi jõudlusele. Üldise materjalikäitluse puhul on tavaliselt piisav ±10% täpsus. Sünkroniseeritud toimingute (nt ülekandepunktide) puhul tuleb püüda ±5% täpsust. Toote kvaliteeti mõjutavate täppisprotsesside (täitmine, doseerimine) puhul on vaja täpsust ±2-3%. Kriitilised rakendused võivad nõuda ±1% või paremat täpsust, mis tavaliselt saavutatakse elektrooniliste-pneumaatiliste hübriidajamite abil. Lisage arvutuslikele nõuetele alati vähemalt 25% kindlusvaru ja valideerige ajastus tegelikes töötingimustes, mitte ainult katsekatsetes.
Milline on kõige usaldusväärsem meetod kriitiliste ohutusblokeeringute rakendamiseks?
Kriitiliste ohutusrakenduste puhul rakendage redundantne hääletamisloogika (2-out-of-3) koos järelevalvega. Kasutage võimaluse korral mehaaniliselt seotud klapielemente, et vältida ühisrežiimi rikkeid. Võtke kriitiliste funktsioonide puhul kasutusele nii positiivne kui ka negatiivne loogika (signaalide olemasolu JA puudumise kontrollimine). Tagada, et süsteem lülitub kõikide rikkeolukordade, sealhulgas toite-/rõhukatkestuse korral ohutusse olekusse. Lisada visuaalsed näitajad, mis näitavad blokeeringu olekut, ja rakendada korrapäraseid funktsionaalseid teste riskianalüüsiga määratud ajavahemike järel. Suurima töökindluse tagamiseks kaaluge ainult pneumaatilisi lahendusi valdkondades, kus keskkonnategurid võivad kahjustada elektrisüsteeme.
Kui sageli tuleks pneumaatilisi järjestikuseid skeeme süsteemi muutmise ajal ajakohastada?
Uuendage pneumaatilised järjestikused skeemid enne süsteemi muudatuste rakendamist, mitte pärast seda. Käsitlege skeemi pigem muudatuste juhtdokumenti kui muudatuste salvestust. Pärast rakendamist kontrollige süsteemi tegelikku toimimist ajakohastatud skeemi alusel ja parandage kohe kõik lahknevused. Väiksemate muudatuste puhul ajakohastage diagrammi mõjutatud osa ja vaadake üle kõrvalolevad järjestused, et neid mõjutada. Suuremate muudatuste puhul vaadake diagrammi täielikult läbi ja valideerige see. Säilitage kõigi diagrammide versioonikontroll ja tagage, et kõik vananenud versioonid eemaldatakse teeninduspiirkondadest. Rakendage ametlik läbivaatamisprotsess, mis nõuab diagrammi täpsuse kinnitamist pärast iga muutmistsüklit.
-
Annab ülevaate standardist ISO 1219-2, mis määrab kindlaks vedelikutehnikasüsteemide elektriskeemide joonistamise eeskirjad, sealhulgas sümbolite kasutamise ja paigutuse konventsioonid. ↩
-
Selgitab GRAFCETi (järjestikuste funktsioonide diagrammi) põhimõtteid, mis on standardiseeritud graafiline keel, mida kasutatakse järjestikuste juhtimissüsteemide käitumise kirjeldamiseks, eelkõige automaatikas. ↩
-
Pakub üksikasjalikku määratlust protsessi võimekuse indeksi (Cpk) kohta, mis on statistiline vahend, mida kasutatakse protsessi võime mõõtmiseks toota toodangut kliendi spetsifikatsiooni piirides. ↩
-
Kirjeldatakse standardit ISO 13849, milles sätestatakse ohutusnõuded ja juhised juhtimissüsteemide ohutusega seotud osade projekteerimise ja integreerimise põhimõtete kohta, sealhulgas toimivusastmete (PL) kindlaksmääramine. ↩
-
Annab teavet OSHA 1910.147 standardi kohta, mis on tuntud ka kui Lockout/Tagout (LOTO), milles kirjeldatakse nõudeid masinate või seadmete väljalülitamiseks, et vältida ohtliku energia vabanemist hoolduse või hoolduse ajal. ↩