Сертифицированные системы безопасности на производстве

Одним из важнейших российских национальных стандартов по безопасности является вступивший в силу с 2005 года ГОСТ Р ИСО 13849-1-2003 «Безопасность оборудования. Элементы систем управления, связанные с безопасностью». Текст данного стандарта — это точная копия европейского стандарта EN-954-1, который соответствует директиве по машиностроению для стран ЕЭС «89/655/EC».

Основу безопасности, согласно данному стандарту, создают системы управления, которые закладываются в проектируемое оборудование с соблюдением нескольких правил, указанных ниже.

1. Для обеспечения безопасности в машинах и установках применяются специальные устройства (датчики безопасности), при срабатывании которых формируется сигнал на отключение опасного механизма.

2. Все отключающие сигналы от датчиков безопасности в обязательном порядке должны обрабатываться специальными устройствами оценки (сертифицированными устройствами безопасности. После обработки сигналов датчиков устройство безопасности генерирует сигнал на отключение исполнительных устройств (реле, контакторов, клапанов) всех потенциально опасных механизмов.

   Самыми распространенными типами сертифицированных устройств безопасности являются:

   • реле безопасного отключения — как правило, имеет вход для контроля только одного датчика безопасности. Примерами данного устройства могут служить реле контроля защитной двери, реле аварийного останова, реле контроля световой завесы и т. д. Реле безопасности применяются на сравнительно небольших установках (имеющих до 4–5 датчиков безопасности);
   • контроллеры безопасности (программируемые и с аппаратным конфигурированием) — предназначены для установок с большим числом механизмов (например, для протяженной автоматизированной конвейерной линии). С экономической точки зрения на данных установках выгоднее применять не реле безопасности, а контроллеры безопасности, так как они имеют модульный принцип конструкции и позволяют контролировать большое число датчиков безопасности.

   Таким образом, согласно структурной схеме сертифицированной системы безопасности, при помощи вышеописанных датчиков, во-первых, осуществляется непрерывный контроль за состоянием безопасности установки.

   Во-вторых, при возникновении аварийной ситуации при срабатывании датчика блокируется только та часть установки, которая представляет опасность для человека. При этом работа остальных механизмов установки не нарушается и потерь времени на незапланированные остановки технологического процесса не происходит.

   3. Согласно стандарту EN-954-1 все элементы системы безопасности (датчик безопасности, сертифицированное устройство безопасности и исполнительное устройство) нормируются по четырем категориям безопасности (B1, 2, 3, 4). Категория определяется инженером-конструктором на стадии проектирования оборудования по специальной методике, основанной на оценке вероятности возникновения рисков опасной ситуации. Естественно, категория будет тем выше, чем большую угрозу для безопасности персонала представляет данная установка или машина. Например, система управления ленточным транспортером, подающим щебень в бункер, обычно отвечает категории безопасности 2. В данной системе для обеспечения безопасности используются аварийные кнопки и защитное ограждение. В качестве примера наивысшей категории 4 может служить система управления прессовой установкой для получения штампованных деталей. Безопасность персонала в этом случае обеспечивается наличием световых завес, расположенных в опасных зонах, специальных двуручных переключателей, которые оператор использует для управления установкой, а также аварийных кнопок для экстренного отключения оборудования. Особенности применения защитного оборудования на предприятиях России На многих промышленных предприятиях РФ в данный момент используются устаревшие релейно-контакторные схемы управления механизмами, особенность которых заключается в том, что исполнительные органы аварийных кнопок, концевых переключателей защитных дверей и других датчиков безопасности подключаются непосредственно (или через промежуточные реле) на катушки управления электрическими приводами. Для периодической проверки исправности данных электрических схем на предприятиях существуют системы планово-предупредительных ремонтов (ППР), во время которых проверяется целостность различных цепей управления, надежность контактов и прочее. Таким образом, контроль за исправностью оборудования осуществляется только в период ППР, а в остальное время неисправное состояние оборудования определяется только в случае возникновения какой-либо нештатной ситуации (например, если оператор не может запустить двигатель какого-либо механизма). Понятно, что при подобной системе контроля определяющим является «человеческий фактор». Не исключается вероятность и того, что дежурный электрик при очередном ППР (или оператор установки перед началом работы) может случайно забыть или не успеть проверить какую-нибудь важную цепь управления, влияющую на безопасность. Применение сертифицированных устройств безопасности позволяет избежать возникновения подобных внештатных ситуаций, так как данные устройства постоянно осуществляют контроль за исправностью как входных цепей управления, так и исполнительных устройств. Если во время работы оборудования возникает неисправность, то оператор сразу увидит сигнал аварии на пульте управления и вовремя остановит работу вплоть до выяснения причины неисправности. Преимущества сертифицированной системы безопасности Стандарт EN-954-1 определяет важные преимущества сертифицированной системы безопасности. Система безопасности является абсолютно автономной, при этом она воздействует только на те механизмы, которые представляют потенциальную опасность для человека. Кстати, данный подход соответствует требованиям Ростехнадзора для многих опасных производственных объектов, в соответствии с которыми система, предназначенная для осуществления функций контроля за безопасностью производства, должна быть независима от общей технологической системы управления установкой. Система безопасности имеет более высокий приоритет перед общей системой управления технологическим процессом, так как ее цель — обеспечить быстрое и надежное отключение всех частей установки, влияющих на безопасность человека. Управлять и вносить изменения в параметры данной системы может только уполномоченный персонал цеха, отвечающий за безопасность оборудования. Основой сертифицированной системы безопасности является реле безопасного отключения или контроллер безопасности.
   4. Так как система безопасности имеет наивысший уровень приоритета, то общая система управления установкой не имеет права передавать в нее сигналы управления. Таким образом, передача данных в общую схему управления возможна только со стороны системы безопасности. Это могут быть данные о ее текущем состоянии (например, о состоянии потенциально опасных механизмов), предназначенные для визуализации на панели оператора.