Makinelerde Risk Analizi ve Kategorilere göre Emniyet Rölesi Seçimi

İnsan ve çevreye yönelik tehlike arz eden tesisler ve makineler, bazı standartlar göz önünde bulundurularak inşa edilirler. Özellikle prosesin risk teşkil eden kısımlarında standartların gerektirdiği tedbirlerin alınması ile kaza olasılıkları en aza indirilir. Aksi takdirde kazaların kaçınılmaz olduğu ve geri dönülemez kayıpların oluşması içten bile değildir.

Her uygulamaya yönelik direktifler hazırlanmıştır. Hatta bazı uygulamalarda birden fazla direktif kullanılmaktadır.. MD (Makine Direktifi), LVD (Düşük Gerilim Direktifi), EMC (Elektro Manyetik Uyumluluk Direktifi ) gibi…

Bu direktiflere bakıldığında içerisinde bazı standartlara atıfta bulunulur. Bu standartlar, ilgili direktiflerin şartlarının yerine getirilmesinde uygulayıcılara yol göstermektedir. Sistem entegratörleri ve makine imalatçıları, teknik dosya gibi gerekli dokümanlarda, hangi uygulamanın hangi standarda göre yapıldığını belirtirler.

Emniyet ile ilgili standartların en önemlilerinden birisi EN 1050'dir. Bu standarda göre prosesin yada makinenin riskli olarak belirlenen kısımları için mekanik yada elektriksel bazı tedbirler alınır. Bu standartta alınabilecek tüm tedbirlerle birlikte riskin en aza indirilmesi hedeflenmiştir.

Elektriksel tedbirler için EN 954-1 standardının uygulanması gerekmektedir. Bu standart ile makine yada prosesin “Risk Kategorisi” belirlenir. Aşağıdaki S, F ve P gibi soruların makine yada prosese sorulması ile risk seviyesi ortaya çıkarılmaktadır. Çıkan sonuca göre yorum; B kategorisi en az risk taşıyan, 4. kategori ise en yüksek risk taşıyan makine yada proses olduğunu gösterir.

Yukarıdaki analiz gerçekleştirildikten sonra makine yada proseste öncelikle mekanik tedbirler alınır. Ardından Acil Stop, Emniyet Kapısı, Işık Perdesi Çift-el Kumanda, Emniyet Paspası ve benzeri emniyet fonksiyonları için emniyet röleleri kullanılarak aşağıda sadece acil stop için verilen örneklerde olduğu gibi özel elektrik bağlantıları yapılır.

Makine yada prosesin risk seviyesine göre uygun emniyet rölesi kullanılmaması durumunda, sadece acil durumlarda çalışılırlığını anlayabildiğimiz Acil Stop Butonu, Emniyet Kapısı Şalterleri, Işık Perdeleri gibi algılayıcılarda olası bir arızada ( örneğin zaten NC olan bir acil stop butonunun kısa devre olması durumunda ) bu arızayı algılayacak ve sistemi gerçekten durdurabilecek cihazlar kullanılmalıdır; Emniyet Röleleri…

Uygun bir emniyet rölesinin kullanılması ile birlikte sistem her an denetimde olacak ve özellikle Kat:3 ve Kat:4 bağlantılarda her zaman ikinci bir şansınız olacaktır.

1-Acil Stop butonları normalde kapalı olduğu için kontağın yada bu kontağa bağlı hattın kısa devreleri ancak butona basılması durumunda sistem hala çalışıyorsa anlaşılabilir. Bu durumda da geç kalınmış olunur. Ancak yukarıdaki bağlantıda hala bir ikinci şansınız bulunmaktadır.
2-Kat:4 bağlantılarda Acil Stop butonunun iki kapalı kontağı kullanılır ve her iki kanal için emniyet rölesinin ürettiği farklı test darbeleri (pulse) kullanılır. Bu darbeler sayesinde hem 24Vdc gibi kumanda gerilimleri ile kısa devreler hem de acil stop butonunun kanallar arasındaki kısa devreleri tespit edilir.
3-Acil Stop butonundaki ikinci şans Emniyet Rölesinin içinde de devam etmektedir. Her iki kanaldan geri dönen test darbeleri birbirinden bağımsız ayrı iki devre tarafından ölçülür ve uygun olması durumunda her biri birer pozitif kılavuzlu röleyi çalıştırır. Devrenin birisinin arıza yapması durumunda röleyi çalıştırmaya devam etse bile diğeri rölenin beslemesini keseceğinden ve NO kontakları seri olarak bağlı olduğundan emniyet rölesinin çıkış devresini kesecektir.
4-Röleler pozitif kılavuzlu olarak kullanıldığından dolayı kontaklarının yapışması durumunda, rölenin beslemesi kesildiğinde dahi hala açık olarak kalır. Bu kontaklar kendisini besleyen devreye geri bildirim (feedback) olarak yapıştığına dair bilgi gönderir. Diğer sağlam olan röle sayesinde çıkışı kesilmiş olan emniyet rölesinin tekrar devreye girmesi engellenerek olası kazalar önlenmiş olur.
5-Ayrıca emniyet rölesinin çıkışına bağlanan kontaktör yada valf gibi alıcıların NC kapalı kontaklarının yine geri bildirim olarak emniyet rölesine bağlanması ile bu kontaktörlerin kontaklarını da izlemek mümkündür.
Sonuç olarak bir PLC'nin yada konvansiyonel röleler ile yapılmış bir sistemin yukarıda açılanan tüm bu fonksiyonları yerine getirmesi mümkün olmadığı için bu tip sistemler tamamen emniyet standartlarının dışında kalmaktadır.
Acil Stop butonun direkt olarak PLC'nin girişlerine bağlanması ve Acil Stop butonuna basılması ile birlikte güç devresinin kontaktörler vasıtası ile PLC'den kesilmesi Kat:2, Kat:3 ve Kat:4 uygulamaların mantığı açısından tamamen yanlıştır. Buradaki mantık Acil Stop Butonuna basıldığında Emniyet Rölesinin bu durumu algılaması ve direkt olarak güç devresini kesmesidir. PLC'ye ise ancak Acil Stop butonu basıldığı ve güç devresinin kesildiği bilgisi verilebilir, gücün buradan kumanda edilerek kesilmesi kesinlikle beklenemez.

NECMİ TÜRER-TEKNİK KOORDİNATÖR