ESPE-安全光栅/光幕CE认证标准-EN61496-1: 2013专业解读

 

与物理防护装置不同，电敏防护设备（ESPE）的保护作用并非基于遭受危险的人员与危险本身的物理隔离，通过定时隔离实现保护作用。只要有人位于限定区域，危险的机器功能就不会发生。若此类功能已经发生，则必须使其停止。停止需要一定时间，所谓的停止/停机时间。ESPE必须及时检测到有人靠近该危险区域，并且根据应用情况也要检测到危险区域内有人存在。

国际标准IEC61496·1规定了对ESPE的安全技术要求，与所用技术和工作原理无关。

电敏防护设备具备哪些优势？

如果操作人员不得不频繁或定期干预机器并在此期间暴露于危险，则使用ESPE代替（机械式）物理防护装置（盖罩、防护栏等）有利于：

• -减少进入时间（操作人员无需等待防护装置打开）
• -提高生产效率（节省机器的装料时间）
• -从人类工效学上改善工作场所（操作人员无需操纵物理防护装置）

此外操作人员和其他人员得到同样保护

 

ESPE技术

电敏防护装置可通过不同原理实现人员检测：光学、电容、超声波、微波和被动式红外检测。

 

光电保护装置

最常见的电敏防护装置是光电设备设备，如

·      安全光幕和安全光栅（AOPD：有源光电防护装置）

·      安全激光扫描仪（AOPDDR：使用有源光电漫反射防护器件设备）

·      基于图像的防护设备（VBPD：基于视觉的防护设备）

 

 

机械CE- ESPE安全光栅/光幕认证标准

EN 61496-1:2013 Safety of machinery — Electro-sensitive protective Equipment Part 1: General requirements and tests机械安全 - 电敏感保护设备第1部分:一般要求和试验

 

1 Scope 适用产品范围

This part of IEC 61496 specifies general requirements for the design, construction and testing of non-contact electro-sensitive protective equipment (ESPE) designed specifically to detect persons as part of a safety related system. Special attention is directed to functional and design requirements that ensure an appropriate safety-related performance is achieved. An ESPE may include optional safety-related functions, the requirements for which are given in Annex A.

IEC 61496的这一部分规定了专门用于检测人的非接触式电敏感保护设备(ESPE)的设计、构造和测试的一般要求，作为安全相关系统的一部分。特别注意功能和设计要求，以确保达到适当的安全相关性能。ESPE可以包括可选的安全相关功能，其要求见附件A。

 

2 相关标准

IEC 61508 (all parts), Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全

IEC 62061 , Safety of machinery – Functional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems机械安全 - 与安全有关的电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全

IEC/TS 62046, Safety of machinery – Application of protective equipment to detect the

presence of persons机械安全 - 检测人员存在的保护设备的应用

ISO 12100:2010, Safety of machinery – General principles for design – Risk assessment and risk reduction机械安全 - 设计通用原则。风险评估和降低风险

ISO 13849-1, Safety of machinery – Safety-related parts of control systems – Part 1: General principles for design机械安全 - 控制系统的安全相关部件 - 第1部分:设计的一般原则

ISO 1 3849-2:2003, Safety of machinery – Safety-related parts of control systems – Part 2: Validation机械安全 - 控制系统的安全相关部件 - 第2部分:验证

 

3 关键名词解释

ESPE: electro-sensitive protective equipment 电敏保护设备

assembly of devices and/or components working together for protective tripping or presence- sensing purposes and comprising as a minimum为保护跳闸或存在感测目的而一起工作的设备和/或组件的组装，并作为最小的组成

–  a sensing device; 一个传感装置;

– controlling/monitoring devices; 控制/监控设备;

– output signal switching devices and/or a safety-related data interface输出信号开关设备和/或安全相关的数据接口

 

OSSD：output signal switching device输出信号切换装置

component of the electro-sensitive protective equipment (ESPE) connected to the machine

control system which, when the sensing device is actuated during normal operation, responds by going to the OFF-state电敏感保护设备(ESPE)的组件连接到机器

控制系统，当敏感设备在正常操作时，响应到off状态

 

SSD： secondary switching device二次开关装置

device which, in a lock-out condition goes to the OFF-state. It may be used to initiate an appropriate machine control action, for example de-energizing the machine secondary control element (MSCE) 在锁定状态下进入off状态的设备。它可用于启动适当的机器控制动作，例如，解除机器二次控制元件(MSCE)的动力。

 

SPM: stopping performance monitor停止性能监测

monitoring means to determine whether or not the overall system stopping performance is within the pre-set limit(s) 监控是指确定整个系统的停止性能是否在预设的限度内

 

4 产品类别和安全性能要求

	类别Type
	1	2	3	4
Safety performance according to IEC 62061 and/or ISO 13849-1 安全性能符合IEC 62061和/或ISO 13849-1	N/A	SIL 1 and SILCL 1 and/or PLc	SIL 2 and SILCL 2 and/or PLd	SIL 3 and SILCL 3 and/or PLe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 设计要求

type 1 ESPE

无特定要求

 

type 2 ESPE

应具有周期性测试手段，以揭示危险的失败(例如，失去检测能力，超过规定的响应时间)。

 

type 3 ESPE

单个故障导致检测能力的丧失或超过规定值的响应时间的增加，或者单个故障导致一个或多个OSSD进入off状态，将导致ESPE在本标准相关部分规定的时间内进入锁定状态，或者在故障检测需要状态改变的任何以下需求事件中立即进入锁定状态:

-对传感功能的驱动;

-启动或重启联锁的复位，如果可用。

 

type 4 ESPE

导致检测能力丧失的单个故障将导致ESPE在响应时间内进入锁定状态。

单个故障导致响应时间增加超过指定值或单个故障阻止一个或多个OSSD进入off状态，将导致ESPE立即进入锁定状态，即在响应时间内，或在故障检测需要改变状态的任何以下需求事件中:

-对传感功能的驱动;

-启动或重启联锁的复位，如果可用

 

 

6 功能测试

1. Sensing function感知功能
2. Response time 响应时间
3. Limited functional tests有限的功能测试
4. Periodic test 定期试验
5. Indicator lights and displays指示灯和显示器
6. Means of adjustment 调节方式
7. Rating of components 组件
8. Output signal switching devices (OSSD) 输出信号开关器件
9. Performance testing under fault conditions故障条件下的性能测试

 

 

7 ESPE-安全光幕/光栅标识要求

ESPE 应当永久标识一下信息:

a) identification of the product, including name and address of the supplier, designation of series or type, serial number and year of construction; 品的标识，包括供应商的名称和地址、系列或类型的指定、序列号和建造年份;

b) parameters, for example dimensions, of the detection zone; 检测区域的参数，如尺寸;

c) detection capability; 检测能力

d) response time; 响应时间

e) rated voltage(s) including number of phases and frequency where relevant; 额定电压，包括相数和相关频率;

f) rated input power (if greater than 25 W) or rated current; 额定输入功率(如果大于25w)或额定电流;

g) designation of IP code; IP等级;

h) for class II equipment only, symbol for classification for protection against electric shock;有电击防护的分类符号，只适用于II类设备;

i) warning sign of hazards arising from dangerous voltages; 危险电压引起危险的警告标志;

j) type of ESPE; 产品类别：type 1，2，3，4

k) PL and/or SIL ；安全等级 PL/SIL

 

8 相关技术文章

EN ISO 13855: 2010 机械CE按要求-光幕安全距离计算

EN 60204-1：2018 机械CE认证电气安全要求

EN ISO 13849-1: 2015 机械安全等级PL计算

EN ISO 13857: 2019 机械安全-防止上下肢接触的安全距离

EN ISO 13732-1 机械热表面安全防护措施

EN/IEC 61310-1 机械设备警示灯CE要求

EN ISO 14120 机械防护罩CE认证要求

EN ISO 13854 机械防挤压最小间隙

 

 

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