GuardShield™ Micro 400
安全光幕
用户手册
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GuardShield™ Micro 400 安全光幕用户手册
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中文版说明书
1
GuardShield™ Micro 400 安全光幕用户手册
在开发和生产 Allen-Bradley/Guardmaster 产品期间,
严格应用公认的技术规范和质量保证体系 ISO 9000 。
在安装和调试 GuardShield Micro 400 时必须遵守本技
术说明。必须由合格人员实施检查和调试作业。
目录
简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
重要要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
安全防范 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
安全使用原则和所使用的符号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
专业人员 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
设备的应用范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
正确使用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
一般保护注意事项和保护措施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
产品说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
工作原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
GuardShield 光幕 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
级联 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
应用范围实例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
安全功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
响应时间 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
消隐 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
确定安全距离 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
美国安全距离公式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
OSHA 安全距离计算公式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
ANSI 安全距离公式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
欧洲安全距离公式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
离反射面的最小距离 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
安装和装配 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
正确安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
错误安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
安装和校准步骤. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
标准型 GuardShield Micro 400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
多个 GuardShield Micro 400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
级联型 GuardShield Micro 400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
级联型 GuardShield 的安装和校准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Micro 400 IP69K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
安装托架 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
电气安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
外部测试信号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
电源. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
进入工作状态 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
输出. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
故障处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
纠正步骤. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
检查事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
安全说明 — 维护. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
每日检查. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
半年度检查 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
清洁. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
产品标签 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
技术指标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
产品目录号配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
GuardShield Micro 400 产品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
标准型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
级联型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
IP69K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
尺寸. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
GuardShield Micro 400 标准型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
GuardShield Micro 400 级联型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
GuardShield Micro 400 IP69K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
附件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
认证. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
EC 符合性声明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
附录. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
GuardShield Micro 400 专用型安全光幕系统 . . . . . . . . . . . . . . 27
采用增强型外壳的系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
周界系统 (PAC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
专用插接线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
专用型系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
本手册涵盖以下部件的操作与安装:
• GuardShield Micro 400 POC
• GuardShield Micro 400 IP69K 系统
• GuardShield Micro 400 专用型配置 ( 附录中 )
罗克韦尔自动化保留对本出版物中所含材料进行修改或修订的
权利,对于因提供、实施或使用此材料而造成的任何附带性或
间接性损害,将不承担任何责任。
2
中文版说明书
GuardShield™ Micro 400 安全光幕用户手册
这些安装指南面向机器制造商的技术人员
和
/
或与
GuardShield Micro 400
安全光幕的
正确装配、配置、电气安装、调试、操作
和维护相关的安全系统安装人员。这些安
装指南中不包含对集成了或即将集成
GuardShield Micro 400
安全光幕的机械设备
的操作说明。只能由合格人员安装本设备。
简介
GuardShield Micro 400 是一种采用小型封装 (15 x 20 毫米 (0.59 x
0.79 英寸 )) 的经济型三箱 ( 发射器、接收器和控制器 ) 4 类安全
光幕。
产品的防护高度可供选择:从 150 毫米 到 1200 毫米,以 150 毫
米 为增量。 GuardShield Micro 400 外壳小巧紧凑,可安装在因
空间限制而无法安装标准安全光幕的地方。还可以将
GuardShield Micro 400 发射器和接收器嵌入到机架中。
Micro 400 系统
Micro 400 需要一个专用型控制器,可使用具有开 / 关功能的
MSR41,或者使用具有固定消隐和浮动消隐、手动重新启动和
屏蔽等许多高级功能的 MSR42 。也可将 MSR42 用作多功能安
全模块,连接附加的安全光幕、安全激光扫描器等各种具有
PNP 类型输出的安全装置。
Micro 400 发射器和接收器配有 500 毫米 (20 英寸 ) 集成电缆,
末端提供了 8 针 M12 接头。将发射器和接收器连接到控制器的
插接线零件号相同,有多种长度可供选择。这些插接线一端配
有 M12 接头,适合配接集成的尾纤连接器,另一端配有 RJ45
连接器,用于插入 MSR 41 或 MSR42 控制器。
Micro 400 级联
GuardShield Micro 400 也提供 “ 级联型 ” 配置方式。使用
GuardShield 级联型 Micro 400 安全光幕,可通过公用的安全输
出对,将多段 Micro 400 安全光幕互连在一起。 GuardShield
Micro 400 的这种级联型配置可减少整个系统的接线,使得
GuardShield Micro 400 可装配在众多符合下列条件的应用项目
中:安装光幕的安全距离足够人员站立在光幕感应区和危险点
之间,或者,需要进行多侧防护,而无法使用转角镜。
GuardShield 级联型 Micro 400 安全光幕系统包括一对或两对级
联型 Micro 400 光幕以及一对标准型 Micro 400 ,其中标准型作
为级联系统的最后一个段对。
GuardShield Micro 400 级联对有 14 毫米和 30 毫米 两种分辨率,
提供有限的防护高度。可在 Micro 400 级联系统中混用 14 毫米
和 30 毫米两种分辨率的光幕对。
当将两个可级联段连接在一起时,所得到的两个段之间的电缆
长度为 1000 毫米 (40 英寸 )。
如果两个光幕段对之间需要更长的长度,Rockwell 可提供 1 、3
和 5 米 (3.3 、 9.8 和 16.3 英尺 ) 长的 M12 至 M12 插接线 (445L-
AC8PC1 或 445L-AC8PC3) 。
注意事项:
Micro 400
(32.8
的
间测得的长度,包括了所有电缆长度。
联系统中光束的最大数量不得超过
级联系统的最大长度不得超过
英尺),该长度是从
RJ45
连接器到标准型
MSR 41 或 MSR 42
Micro 400
最后一个光束之
255
10 米
控制器
Micro 400
束。
级
Micro 400 可喷淋选件
GuardShield Micro 400
脂管中的产品,环境防护等级可达
光幕在工厂完成密封,成对订购。它们的分辨率可达
防护高度有
47.2
所需的 MSR41 或 MSR42 控制器具有 IP20 防护等级,必须安装
在适当的机柜中。
Micro 400 IP69K 发射器和接收器均配有 500 毫米 (20 英寸 ) 集成
电缆,末端提供了 8 针 M12 连接器。将发射器和接收器连接到
控制器时采用相同零件号的插件线,有 3、 5 和 8 米 (9.8、 16.4
和 26.2 英尺 ) 多种长度可供选择。
这些插接线一端配有
另一端配有
300、600、900 和 1200 毫米 (11.8, 23.6, 35.4 和
英寸)。
RJ45
提供将发射器和接收器密封在透明聚碳酸
IP69K
。这些
IP69K Micro 400
M12
连接器,适合配接集成的尾纤连接器,
连接器,用于插入
MSR42 或 MSR41
14
毫米,
控制器。
Micro 400 专用型系统
除了标准型 GuardShield Micro 400 配置, GuardShield Micro 400
还提供了多种专用型配置,附录中对此作了介绍。
GuardShield Micro 400
主要在危险机械设备上使用,以提供操作点
(PAC)
检测。
系列安全光幕是通用的存在感应式设备,
(POC)
和周界接近
注意事项: 标准型 GuardShield Micro 400 必须始终作为 Micro 400
级联系统的最终端
可级联成对
尾纤,带
部,有一根
(
公头),连接着
GuardShield
个光幕对的方式运行。各个光幕段对以串联方式连接,因而,
整个系统的响应时间等于每个光幕段对响应时间的总和加上
MSR41
GuardShield Micro 400
M12
快速断开连接器 (母头),位于
500毫米 (20
级联型
或
MSR42
英寸) 尾纤,带
Micro 400
Micro 400
以及停止电路中其它安全装置的响应时间。
顶部的发射器和接收器。
系统使用一组共用的
光幕有一根
M12
500毫米 (20 英寸)
Micro 400
快速断开连接器
OSSD
光幕底
,以单
中文版说明书
R
3
GuardShield™ Micro 400 安全光幕用户手册
用于标识可能导致人员伤亡、物品损坏或
经济损失的操作或情况。“ 注意 ” 信息帮
助您识别危险情况,避免发生危险,并了
解可能的后果。
GuardShield Micro 400 不得与在紧急情况下
不能断电停机的机器一起使用。
在任何时候都必须保持 GuardShield Micro
400 和危险机器运动之间的安全距离。
必须安装附加机械保护装置,确保不通过保护区域无法触
及危险的机械元件。
安装 GuardShield Micro 400 时,应确保操作员只有通过
Micro 400 的感应区才能触及危险点。
错误安装会导致人员重伤。
不得将输出连接到 +24V DC 。如果输出连接到 +24V DC ,
则输出处于接通状态,将无法使机器 / 应用的危险部分
停止。
GuardShield Micro 400 不得接触易燃或易爆气体。
必须进行定期安全检查 ( 参见“维护”)。
重要要求
GuardShield Micro 400 需要一个专用控制器。 MSR41 控制器用
于开 / 关应用项目, MSR42 还可以用作多功能安全模块,能连
接附加的安全光幕、安全激光扫描器或任何带有两个输出信号
开关设备 (OSSD) 输出或两个触点的安全装置,例如急停和使
能开关。
可使用 MSR42 控制器配置众多运行模式。包括 EDM 、启动 /
重新启动互锁、固定和浮动消隐和屏蔽。
安全防范
安全使用原则和所使用的符号
下列说明给出了预防性警告,以确保安全和正确地操作
GuardShield Micro 400 光幕。这些说明是安全防范的核心部分,
因此必须始终遵守。
在本手册中,我们使用 “ 注意 ” 和 “ 重要事项 ” 提醒您注
意以下内容:
“ 注意 ” 可帮助您
• 识别危险
• 避免危害
• 了解可能的后果
重要事项:指出对成功应用和了解本产品有重要作用的信息。
专业人员
只能由合格人员安装、调试和维修 GuardShield Micro 400 安全
光幕。合格人员的定义如下:
• 经过适当的技术培训
以及
• 在机器操作负责人的指导下根据当前有效的安全指南进
行操作
以及
• 已经阅读并会一直翻阅这些安装指南
设备的应用范围
GuardShield Micro 400 安全光幕被归类为电敏式保护设备
(ESPE)。它满足 IEC 61496-1 和 CLC/TS 61496-2 中定义的 4 类
ESPE 的要求,因而,可与符合 EN ISO 13849、 SIL CL3
(EN62061) 或达到 PLe (EN ISO 13849) 要求的安全类别 4 控制设
备结合使用。
这些设备适用于:
• 操作点防护 ( 手指和手的防护 )
• 危险区域防护
只能通过保护区域才能进入危险点。若有人处在危险区内,将
不允许启动机器 / 系统。有关保护模式的说明,请参见第 6 页
上的 “ 应用范围实例 ”。
根据应用场合,除安全光幕外,可能还需要使用机械保护装置。
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中文版说明书
GuardShield™ Micro 400 安全光幕用户手册
安全说明
请遵守以下事项,确保正确和安全地使用
GuardShield Micro 400 安全光幕。
POC:
GuardShield Micro 400 POC 的物理分辨率为:
•14 毫米 (0.55 英寸 ) 或
•30 毫米 (1.18 英寸 )。
标准型 GuardShield Micro 400 的保护区域高度介于 150 毫米
(5.91 英寸 ) 和 1200 毫米 (47.2 英寸 ) 之间。
保护区域最大宽度为 0…5 米 (16.4 英尺 )。
级联型 Micro 400
级联型 GuardShield Micro 400 POC 的物理分辨率为:
•14 毫米 (0.55 英寸 ) 或
•30 毫米 (1.18 英寸 )。
级联型 GuardShield Micro 400 的保护区域高度介于 300 毫米
(11.82 英寸 ) 和 1200 毫米 (47.2 英寸 ) 之间。保护区域最大宽度
为 0…5 米 (16.4 英尺 )。
Micro 400 IP69K 选件
GuardShield Micro 400 IP69K
GuardShield Micro 400 IP69K
(11.8
英寸) 和
0…5
米
Micro 400 IP69K 选件的 Micro 400 光幕出厂时已使用聚碳酸脂外
壳密封。
GuardShield Micro 400 需要使用一个控制器,用来与以下一种安
全控制器结合使用:
• MSR41 开 / 关功能模块
• MSR42 多功能模块
1200 毫米 (47.2 英寸)
(16.4 英尺)
。
的物理分辨率为
的保护区域高度介于
14毫米 (0.55 英寸)
之间。保护区域最大宽度为
300 毫米
正确使用
只能根据 “ 设备应用范围 ” 规定的用途使用 GuardShield
Micro 400 安全光幕。本设备只能由合格人员使用,且只能在由
合格人员安装和初始化的机器上使用。
如果将本设备用于任何其它用途或进行任何形式的改装,则
Allen-Bradley/Guardmaster 提供的担保索赔条款将失效。
一般保护注意事项和保护措施
请根据国家 / 国际规则和规范安装和使用安全光幕,并定期对
安全光幕进行技术检查,尤其是:
• 机械指令 2006/42/EC
• 低压指令 2006/95/EC
• 工作使用指令 (2009/104/EC)
• 工作安全规范 / 安全规则
• 其它相关的健康和安全规范
使用安全光幕的机器制造商和用户有义务了解并遵守所有适用
的安全规范和规则。
• 必须遵守注意事项,尤其是安装指南中的测试规范 ( 例
如,关于使用、装配、安装或集成到现有的机器控制器
等的规范 )。
• 测试必须由专业人员或具有专业资质的授权人员执行,
且必须进行记录和归档,确保可以随时重新执行和跟踪
这些测试。
• 必须向安装了 GuardShield Micro 400 安全光幕的机器用户
提供安装指南。机器操作员必须在专业人员的指导下使
用本设备,且必须阅读这些安装指南。
产品说明
本部分包含安全光幕特性及属性方面的信息。它描述了设备的
结构和功能,特别介绍了各种不同的运行模式。
在装配、安装和调试本装置之前请阅读本部分内容。
特性
。
• 细长型设计 15 x 20 毫米 (0.59 x 0.79 英寸 )
• 内置诊断 LED
• 可使用 MSR41 进行硬件配置
• 可使用 MSR42 进行硬件和软件配置
• 采用带 M12 连接器的 20 英寸尾纤
• 无需维护,成本效益高
工作原理
GuardShield Micro 400 安全光幕包含一对非匹配光学单元,即具
有相同防护高度和分辨率的发射器和接收器。Micro 400 光幕的
控制器功能通过独立的控制模块实现。
• MSR41 开 / 关功能模块
• MSR42 多功能模块
发射器和接收器之间的最大距离称为保护区域宽度或范围。保
护区域高度指设备中第一个光束和最后一个光束之间的距离。
发射器发出连续的红外光脉冲,这些脉冲由
接收器接收,并由连接的控制器进行处理。连接的
实现红外线光脉冲的发射和接收的时间同步性。
连接的控制器具有安全输出 [ 输出信号开关设备 (OSSD)] 和非
安全辅助输出。当 GuardShield Micro 400 发射器和接收器连接
正确并校准时,所连控制器的 OSSD 将采用 +24V DC 拉电流。
遮断感应区将导致控制器关闭拉电流 (0V DC) 。
GuardShield Micro 400
MSR
控制器
R
中文版说明书
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GuardShield™ Micro 400 安全光幕用户手册
GuardShield Micro 400 的手动或自动重新启
动 ( 复位 )、 EDM ( 外部设备监视 )、消隐光
束或超控等这些运行模式通过所连接的安
全控制器 ( 例如, MSR42) 进行控制。更多
详细信息,请参见所连接的安全控制器的
用户手册。
Patchcord
(2 meter max. length)
Last segment pair
can be cascading or
standard GuardShield pair
恢复 GuardShield Micro 400 感应区 ( 在 “ 仅防护 ” 配置中 ) 将
导致连接的控制器的所有安全输出 (OSSD) 切换为高电平有效
状态 ( 恢复 +24V DC 拉电流 )。
GuardShield 光幕
GuardShield Micro 400 安全光幕由一个发射器和一个接收器
组成。
图 1:
GuardShield Micro 400
保护区域位于上端盖底部和状态 LED 上方区域之间。
保护区域的宽度可通过发射器和接收器之间的光通路长度得出,
不得超过保护区域的最大额定宽度
的组件
0…5 米 (0…16.4 英寸)
。
级联
GuardShield Micro 400 POC 也能以级联段的形式提供,这时可
将多个 GuardShield Micro 400 发射器和接收器互连在一起。产
品的这种配置性能使得 GuardShield Micro 400 能够防护机器的
多个侧面,或者仅在将 GuardShield Micro 400 用于不同应用项
目时增加灵活性。
图 2:最多可互连三个
标准型 GuardShield Micro 400 级联段提供 300…1200 毫米防护高
度,具有 14 毫米 和 30 毫米 两种分辨率。
最多可互连三个 GuardShield Micro 400 光幕 ( 最多两个级联光幕
加上一个标准型 GuardShield Micro 400) 。级联系统中的最大光
束数量为 255 束。各段之间可以有不同的分辨率,例如, 14 毫
米和 30 毫米,只要光幕对本身具有相同的防护高度和分辨率
即可。从控制单元到最后一束光束之间的最大光缆长度可为 10
米。
级联段无法作为独立的光幕对来使用。
但是,如果级联系统中使用多个级联对,或者仅使用一对,最
后一对必须是标准型 GuardShield Micro 400 光幕。
需要考虑下了限制条件:
• 每个控制器最多包含 255 条光束
• 光幕、延长模块和连接电缆组合在一起的总长度最长为
10 米 ( 图 14)
• 光幕和控制器之间只能使用罗克韦尔插接线 (445LAC8xxx)。需要使用插接线将 Micro 400 的 M12 连接器连
接到 MSR41 或 MSR42 控制器。插接线的一端为 8 针
M12,另一端为 RJ45 连接器。
GuardShield Micro 400
光幕段
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应用范围实例
GuardShield Micro 400 安全光幕只有在满足以下条件时才能作为
保护装置正常工作:
• 必须通过电气方式控制机器。
• 受控机器必须可以在机器冲程或周期内的任何位置随时
停止。
• 发射器和接收器在安装时必须确保只有通过光幕的保护
区域才能进入危险区。
• 如果用作进入控制设备,则重新启动按钮必须设置在危
险区外,确保在危险区内工作的人员不能操作该按钮。
• 在安装和使用本设备时必须遵守法规和当地规章制度。
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安全功能
可能需要采取附加措施,确保在特定应用
场合 ( 即在起重机上使用无线控制设备、
焊接飞溅辐射或受到闪光灯影响 ) 下存在
其它形式的光辐射时, ESPE 的危险响应作
用不会失效。
每次更改配置后,必须对保护系统进行测
试,以确保其工作正常。
GuardShield Micro 400 光幕系统的响应时间
取决于所连接的安全控制器的运行模式。
当 GuardShield Micro 400 连接到 MSR42 控
制器时,可借助光纤接口 (445L-AF6150) 延
迟所连接的安全光幕系统的响应时间。
如果重新配置了控制单元,则必须打印新
的配置控制文档,并将其保存在控制器附
近。另外,还要使用附带的标签标记相应
的控制单元。
当更改 GuardShield Micro 400 系统的配置
时,必须重新计算安全距离,并有可能需
要将重新布置 GuardShield Micro 400 光幕,
使其与危险点保持一段适当的距离。
如果使用了 MSR42 控制器,则可在固定和
/ 或浮动消隐模式下操作设备。分辨率将会
根据配置控制文档相应增大。光幕贴条必
须清楚地标明所配置的分辨率。
GuardShield Micro 400 安全光幕提供了多种功能,它们对于系统
而言都是不可或缺的。
GuardShield 系统的运行模式、功能和特性通过相应连接的
MSR41 或 MSR42 控制器以硬件或软件方式启用。详细信息,
请参考所连接的控制器的手册。
响应时间
光幕的标准响应时间 ( 参见 MSR42) 取决于物理分辨率和防护高
度,具体见产品标签。实际的响应时间取决于所连接的控制单
元及其配置。响应时间可能更快,这可从相应配置控制文档中
了解到,并通过相应安全控制器 ( 例如, MSR42) 的配置软件
来创建。
对于级联光幕,光幕的总响应时间是每个级联单元响应时间的
总和。标称的响应时间是最差情况下的数值。
最差情况下的响应时间打印在产品标签上,例如:
19 毫秒 光幕级联单元的响应时间 t
MSR42 控制单元的响应时间,包括任何连接的 MSR45 继电器
模块
t
N
所有附加连接的 GuardShield Micro 400 光幕级联单元的
响应时间 t LC 的总和
LC
GuardShield™ Micro 400 安全光幕用户手册
关于配置
请参见
MSR42
控制器模块的详细说明 (包括相应的安全信息),
“
配置工具”程序手册。
可能导致响应时间增长的因素包括:
• 停机延迟时间
• 消隐
• 屏蔽
• 使用 MSR45E 继电器扩展模块
消隐
在一些工业应用项目中,必须穿过保护区域将物料送入 ( 例
如,纺织机或小型装配机 )。在标准安全模式下,物料穿越
GuardShield Micro 400 感应区的运动会将光束遮断,导致机器出
现不必要的停机。为避免这种情况,可以消隐特定的光束。这
种运行模式通常被称为 “ 固定消隐 ”。消隐功能可通
过 MSR42 控制器实现,需要使用光纤接口模块对该功能进行
编程。
级联光幕总响应时间实例:
响应时间
说明
级联单元 1 1200/14 毫米
级联单元 23 0 0 / 1 4 毫米
级联单元 36 0 0 / 1 4 毫米
系统
长度 / 分辨率
1200/14-300/14-600/14 毫米
(tLC + tC + tN)
41.9 毫秒 + t
18.5 毫秒 + t
26.3 毫秒 + t
88.7 毫秒 + t
+ t
C
N
+ t
C
N
+ t
C
N
C
表 1:
产品标签上打印的响应时间反映的是 MSR41 和 MSR42 控制
器的双扫描模式。
R
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授权人员可使用 MSR42 安全控制器和光纤接口 (445L-AF6150)
激活不同的消隐模式。消隐模式分为以下两类:
• 固定消隐
• 浮动消隐
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GuardShield™ Micro 400 安全光幕用户手册
使用了消隐功能后,GuardShield Micro 400
光幕系统的分辨率和响应时间将会改变。
如果激活了 “ 消隐 ” 功能,新的响应时
间将变长,新的分辨率将增大,必须将这
些新值应用到安全距离的计算中。光幕的
最小安全距离必须始终适应实际的运行模
式。各个系统的标签上标有光幕无消隐时
相应的响应时间。如果配置了消隐功能,
则应根据配置控制文档获取新的响应时间
和新的分辨率,且必须将它们写在附带标
签的空白处,然后粘贴到 GuardShield
Micro 400 光幕上 ( 参见图 3)。标签随
GuardShield Micro 400 安装套件提供。
关于 “ 消隐 ” 功能的更多信息,请参见
相应安全控制器 ( 例如, MSR42) 的“配置
和诊断工具 ” 手册。
GuardShield Micro 400 安全光幕在安装时必
须与夹紧点或危险操作点保持足够的距
离,确保在人的手指、手、手臂或身体到
达危险区之前机器已停止运行。
无论计算得出的安全距离是多少,均不得
在距离危险操作点或夹紧点 6 英寸的范围
内安装 GuardShield Safe 400 安全光幕。
确定停止时间:测量停止时间 (Ts) 时必须
包括停止回路中所有设备的停止时间。计
算 Ts 时,若未考虑所有设备和控制系统元
件,将导致安全距离计算不精确。
在美国,有两个用于正确计算安全距离的公式。第一个公式是
OSHA 公式,它是计算安全距离的最低要求。第二个公式是罗
克韦尔自动化推荐使用的公式,即 ANSI 公式,该公式在计算
安全距离时包含了需考虑的附加因素。
OSHA 安全距离计算公式
CFR 1910.217 子章节 O 中指定的 OSHA 安全距离公式计算
如下:
Ds = 63 X T
Ds 安全距离 ( 单位:英寸 )
S
固定消隐
浮动消隐
降低分辨率
从光束 ................ 到光束 .....
分辨率 ................................ 毫米
响应时间 ........................... 毫秒
图 3:用于消隐功能的附加标签。在配置了消隐功能后,必须
将标签粘贴到光幕的接收器部分,并使其清晰可见。
确定安全距离
必须以正确的安全距离安装光幕
• 与危险点的距离
• 与反射面的距离
美国安全距离公式
该距离称为安全距离,必须在确定安全光幕防护高度和在机器
上安装光幕之前正确计算该距离。未正确计算该安全距离可能
会导致操作员受伤。
63 OSHA 推荐的手速常数 ( 单位:英寸 / 秒 )
Ts 安全回路中所有设备的总停止时间 ( 单位:秒 )。该数值
必须包括与停止机械设备危险运动相关的所有部件。对
于机械冲床,这是在曲轴旋转至约 90º 位置时测量的停止
时间。
注意事项: T S 值必须包括所有设备的响应时间,即包括安全光
幕、安全光幕控制器 ( 若使用 )、机器的控制回路以
及与停止机械设备危险运动有关的任何其它设备的
响应时间。若在计算时遗漏了一个或多个设备的响
应时间,将导致应用的安全距离不足。这可能会导
致操作员受伤。
ANSI 安全距离公式
罗克韦尔自动化推荐的 ANSI 安全距离公式计算如下:
D
= K x (TS + TCS + Tr + Tbm) + D
S
Ds 安全防护设备和最近的危险操作点之间的最小安全距离,
单位为英寸。
K 手速常数 ( 单位:英寸 / 秒 )。当操作员从静止开始朝危
险操作点移动时, ANSI 标准值为 63 英寸 / 秒。注意事
项:ANSI B11.19 1990 E4.2.3.3.5 指出:“ 手速常数 K 值是
经过各项研究后确定的。虽然这些研究中包含了一些从
63 英寸 / 秒到 100 英寸 / 秒以上的速度,但它们并非是最
终结论。雇主在确定要使用的 K 值时需考虑所有因素,
包括操作员的体能。”
Ts 在最后一个控制元件上测得的机械工具停止时间。
pf
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GuardShield™ Micro 400 安全光幕用户手册
安全距离 S (D s)
保护区域高度
为避免站在安全光幕后方,
危险点
该距离应 £75 毫米
Tc 控制系统的响应时间
注意事项: Ts 和 Tcs 通常由停止时间测量设备进行测量。
Tr 存在感应式设备 ( 安全光幕 ) 及其接口 (MSR4x 和
MSR45E) 的响应时间。该数值通常由设备厂商指定或由
用户测量。
Tbm 制动监视器补偿正常停止时间偏差所允许的附加时间。
Dpf 穿透深度系数。它表示一个物体 ( 例如,手指或手 ) 进入
保护区域多远后才被探测到的附加距离。 D
与安全光幕
pf
的物体灵敏度有关。物体灵敏度指在感应区内任何位置
都能探测到的最小直径的物体。
实例:
对于光电安全防护,例如在物体灵敏度 ( 有效分辨率 ) 小于 2.5
英寸的正交安全光幕应用中,可根据以下公式估算 D
( 英寸 ) = 3.4 × ( 物体灵敏度 – 0.276),但不可小于 0。
D
pf
:
pf
欧洲安全距离公式
必须在光幕和危险点之间保持一段安全距离。该安全距离确保
只有在完全清除机器的危险状态后才能进入危险点。
EN ISO 13855 和 EN ISO 13857 中定义的安全距离取决于:
•
机器或系统的停止/停转时间。(在机器文档中查找停止
停转时间,或必须通过测量确定该时间。
• 保护装置 ( 例如 GuardShield Micro 400) 的响应时间 ( 有关
“ 响应时间 ” 的信息,请参见第 7 页 )。
• 到达或接近速度。
• 光幕分辨率和 / 或光束间隔。
)
如何计算安全距离 S
根据 EN ISO 13855 和 EN ISO 13857 :
-> 首先,使用以下公式计算 S:
S = 2000 × T + 8 × (d – 14) [ 毫米 ]
其中,
T=机器的停止 / 停转时间
+ 保护装置的响应时间 [ 秒 ]
d=光幕的分辨率 [ 毫米 ]
S=安全距离 [ 毫米 ]
已经在公式中包括到达 / 接近速度。
-> 如果计算结果 S <= 500 毫米 (19.6 英寸 ),则使用所确定的数
值作为安全距离。
-> 如果计算结果 S > 500 毫米 (19.6 英寸 ),则按以下公式重新
计算 S :
S = 1600 × T + 8 × (d – 14) [ 毫米 ]
实例:
机器的停止 / 停转时间 = 290 毫秒
响应时间 = 30 毫秒
光幕的分辨率 = 14 毫米 (0.55 英寸 )
T = 290 毫秒 + 30 毫秒 = 320 毫秒 = 0.32 秒
S = 2000 × 0.32 + 8 × (14 – 14) = 640 毫米 (25.1 英寸 )
S > 500 毫米 (19.6 英寸 ),因此:
/
S = 1600 × 0.32 + 8 × (14 – 14) = 512
毫米 (20.1 英寸 )
离反射面的最小距离
发射器发出的红外光经光亮表面反射后可能由系统的接收器接
收。如果出现该情况,则当物体进入 GuardShield Micro 400 感
应场时,会导致无法探测到物体。
因此,所有反射面和物体 ( 例如,物料仓 ) 必须与系统的保护
区域保持一段最小距离 a 。最小距离 a 取决于发射器和接收器
之间的距离 D 。
图 4:离危险点的安全距离
R
图 5:离反射面的最小距离
如何确定离反射面的最小距离:
-> 确定发射器和接收器之间的距离 D [ 米 ]
-> 从图中读取最小距离 a [ 毫米 ]:
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GuardShield™ Micro 400 安全光幕用户手册
安装 GuardShield Micro 400 安全光幕时应
确保只有通过 GuardShield 感应区才能进
入危险区。可能要求辅助安全防护装置与
GuardShield Micro 400 结合使用以满足该
要求。
操作员只有经过保护区域才能触及危险
的机器部件。
操作员无法进入保护区域和危险机器部
件之间的区域 ( 旁路预防 )。
操作员不经过保护区域就能触及危险的
机器部件。
操作员可以进入保护区域和危险的机器
部件之间的区域
图 6:“离反射面的最小距离”曲线图
GuardShield Micro 400 系统的有效孔径角度在安装距离 > 3.0 米
(9.8 英尺 ) 时为 ± 2.5°。根据发射器和接收器之间的距离,计算
孔径角度为 ± 2.5° 时离反射面的最小距离,或从下表取一个合
适的数值:
正确安装
错误安装
发射器和接收器之间的距离 ( 范围 D)
[ 米 ( 英尺 )]
0.2…3.0 米 (0.65…9.8 英尺 )
4.0 米 (13.1 英尺 )
5.0 米 (16.4 英尺 )
最小距离
a [ 毫米 ( 英寸 )]
135 (5.31)
175 (6.88)
220 (8.66)
表 2:“离反射面的最小距离”表
公式:a = tan 2.5° x D [ 毫米 ]
a = 离反射面的最小距离
D = 发射器和接收器之间的距离
安装和装配
本部分介绍了 GuardShield Micro 400 安全光幕的安装。
安装 GuardShield Micro 400 光幕时,应当选择坚固平整的基座,
以便隔绝冲击和振动。结合使用标准安装托架套件,即使在严
苛工业环境中,也能保证系统在运行期间保持初始校准状态。
GuardShield Micro 400 安全光幕适用于良性的操作环境 (IP54) 。
必须遵照正确的安全距离以及足够的防护高度。关于安装高度
和安全距离,请参考第 8 页的 “ 确定安全距离 ” 部分。
必须在离危险操作点正确距离处安装 GuardShield Micro 400 。
该距离称为安全距离。
确定将要安装 GuardShield Micro 400 的机械设备是否满足本手
册开头指定的要求,即机械设备必须可以在冲程或周期内的任
何位置随时重复停止。
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