Bezpečnostní technologie – radar vs. optika
07.02.2022
Nedávné uvedení bezpečnostních radarů (např. Leuze LBK a nového LBK-SBV-01) vyvolalo ve světě bezpečnostních zařízení velké nadšení a současně se začalo hledat, kde a jak tuto technologii nejlépe využít. Vyvstala navíc otázka, zda je možné bezpečnostní radary použít i namísto optických bezpečnostních zařízení, jako jsou skenery (např. Leuze RSL400) nebo světelné závěsy. Mnohé lze ale zodpovědět malým průzkumem technických souvislostí a norem.
Zaprvé je potřeba si uvědomit, že principy obou technologií se navzájem velmi liší. Bezpečnostní radar reaguje na pohyb a slouží tak k detekci objektů. Radarová vlna je vyslána ze senzoru a odráží se zpět v různých vzdálenostech na základě pohybu. Toto je užitečné zejména pro rozpoznání lidského těla nebo pohybujících se pevných objektů (např. robotů, AGV, vozíků). Při rozpoznání pohybu je pak výsledkem přepnutí do bezpečného stavu (zastavení nebezpečného pohybu stroje nebo procesů). Statické objekty, jako je transportní nádoba, zásobník na součástky, brány/dveře apod, radar ignoruje. Tedy za předpokladu že se samotný radar nepohybuje (není například namontovaný na vozíku). V takovém případě se detekované statické objekty jeví radaru jako pohyblivé.
Bezpečnostní skenery a bezpečnostní světelné závory obvykle využívají optickou technologii na principu skenování, respektive průchozího paprsku. Bezpečnostní optický senzor vysílá infračervené světlo, které má být detekováno přijímačem. Pokud tomu tak není, znamená to, že je paprsek blokován a zařízení vypne své bezpečnostní výstupy, čímž navodí bezpečný stav. Při volném průchodu paprsku jsou bezpečnostní výstupy zapnuté. Tímto způsobem lze zajistit, že se prsty, ruce, nohy nebo tělo nebudou nacházet v monitorované oblasti nebo nebudou přesahovat za určitý bezpečný bod.
Bezpečnostní radar je mimořádně odolný vůči okolním vlivům, jako je chlad, sníh, voda, kouř, olej nebo nečistoty. Senzory jsou tedy velmi přizpůsobivé a nejsou náchylné k falešným poplachům. Mnoho statických nekovových předmětů – například z plastu, dřeva nebo dokonce betonu – jsou pro bezpečnostní radary neviditelné. Radarové vlny mohou skrze ně projít, aniž by se odrazily.
Nedávno jsem se podíleli na aplikaci, v níž se velké množství pěny k recyklaci přepravovalo po dopravníku do drtiče. Zákazník chtěl omezit přístup zaměstnanců do prostoru drtiče a zároveň umožnit bezproblémový průchod pěny. Člověk na dopravníku byl vždy detekován (dokonce i když se plazil nebo ležel), avšak pěna zůstala pro radar neviditelná. To nám dává dobrou představu o možném využití radarů pro bezpečné omezení přístupu tam, kde by zařízení, jako je bezpečnostní skener nebo světelný závěs, nebylo účinné.
Bezpečnostní radarový senzor LBK-SBV-01 a řídicí jednotky Leuze LBK-ISC vyhovují bezpečnostní kategorii 3, PL d, pro detekci přístupu a ochranu proti restartu. Příkladem vhodné aplikace může být omezení opětovného spuštění nebezpečného pohybu uvnitř pracovní buňky nebo stroje, do něhož má obsluha přístup celým tělem nebo jeho částí.
Bezpečnostní skener Leuze RSL400 je zařazen do bezpečnostní kategorie 3, PL d, a může sloužit například pro kontrolu pracovního místa, detekci přístupu nebo ochranu proti restartu. Možné aplikace zahrnují zabezpečení robotů, automaticky řízená vozidla (AGV) nebo (v případě vertikální montáže) detekci přístupu podobně jako u bezpečnostních světelných závěsů.
Bezpečnostní světelný závěs (např. Leuze MLC500) lze použít v systému s ještě vyšší bezpečnostní třídou než u skeneru nebo radaru: až do bezpečnostní kategorie 4, PL e. Tato zařízení jsou tahounem v průmyslu a používají se ve většině bezpečnostních aplikací. Extrémně rychlá doba odezvy, bezpečnostní výstupy a mnoho rozměrů – díky tomu jsou světelné závěsy jedním z nejpoužívanějších bezpečnostních výrobků na trhu (hned za blokovacími spínači).
Tím se dostáváme k rozdílům mezi radarovým a optickým snímáním pro bezpečnostní aplikace. Bezpečnostní rozlišení (velikost detekce) se u těchto zařízení velmi liší. I přesto, že je bezpečnostní radar schopen rozlišit ruku pohybující se v ochranném poli, detekce nemůže být vždy zaručena. Bezpečnostní radar byl totiž vyvinutý pro detekci velkých pevných předmětů od 300mm. Schopnost detekce také závisí na materiálu, velikosti, rychlosti a poloze objektu.
Naproti tomu optická bezpečnostní zařízení, jako je skener RSL400, lze softwarově nakonfigurovat tak, aby detekovaly objekty o velikosti pouhých 1,5 palce, nicméně zvládnou zobrazit i menší objekty. Tato nastavení jsou dynamická a lze je změnit dle potřebné aplikace. Stejně jako bezpečnostní skener, také světelná závora dokáže rozlišit objekty všech velikostí, zařízení je ale potřeba pořídit s ohledem na požadované rozlišení.
Co se týče konfigurace, bezpečnostní radary a bezpečnostní laserové skenery se většinou konfigurují softwarově. To umožňuje volbu ochranného nebo výstražného pole, konfiguraci vstupů a výstupů a další funkce. Bezpečnostní skener je obvykle mnohem více konfigurovatelný, protože optický snímač má rozlišení s přesností na milimetry, zatímco přesnost nového radarového senzoru je přibližně 50 mm.
I když existují světelné závěsy, které se konfigurují pomocí DIP přepínačů nebo softwarově, jiné modely lze nakonfigurovat způsobem zapojení.
Pro výběr nejvhodnějšího zařízení pro danou aplikaci nakonec vždy doporučujeme nechat provést posouzení rizik pro daný stroj nebo aplikaci. To lze jak interně, tak třetí stranou. Následně se obraťte na důvěryhodného výrobce s dostatkem zkušeností, který vám pomůže vybrat ten nejvhodnější výrobek pro potřeby vaší aplikace.
