Plus elle est élevée, plus elle est bancale - cela ne devrait bien sûr pas s'appliquer, quelles que soient les circonstances. Au contraire, s'il est élevé, l'exigence de sécurité ne devrait pas en souffrir. Les grues et les grues mobiles ainsi que les plates-formes élévatrices doivent donc être équipées de capteurs de sécurité afin de garantir la stabilité et la sécurité de fonctionnement dans tous les cas.
C'est là que les capteurs TWK entrent en jeu. TWK est une entreprise leader dans le domaine des capteurs de sécurité SIL. Il ne s'agit pas seulement de codeurs monotour et multitours. Les produits demandés sur le marché vont bien au-delà :
▪ Capteurs d'inclinaison pour les opérations de nivellement et pour l'enregistrement de la position de la flèche des grues mobiles
▪ Commutateurs à cames électroniques qui, en plus du signal de position de l'encodeur, assurent un fonctionnement sûr de la commutation.
▪Schwingungssensoren afin de protéger les machines contre les dommages, par exemple dus à l'usure et aux défauts des composants mécaniques ou à des conditions de fonctionnement défavorables telles que les rafales de vent et les vibrations qui en résultent.
Regardons le contrôleur de came électronique NOCN/S3. Ce composant de sécurité est certifié SIL2 et dispose d'une interface de sécurité CANopen qui assure une transmission sûre des données au maître. Grâce à cette interface, l'appareil est largement paramétrable pour le client. Une procédure de sécurité à respecter garantit qu'aucune modification involontaire des paramètres ne peut avoir lieu. Les signaux de position et de vitesse sont transmis normalement et inversés en bits via les deux SRDO.
C'était le côté codeur du NOCN. Cependant, il dispose également de 2 contacts de commutation de sécurité Sil2 qui déclenchent des processus de commutation à certaines positions. Cette fonction peut être utilisée, par exemple, lorsque des fins de course ou des fins de course sont atteintes, de sorte que certains points ne sont pas parcourus - avec une précision binaire. Chaque NOCN possède deux contacts de commutation de ce type, qui se composent à leur tour de deux relais connectés en série. Cette conception assure une ouverture sûre des contacts, même dans des conditions de courant et de tension défavorables sur la ligne. Le collage par contact est de facto impossible.
Une application typique de ces fonctions est le levage de fûts sur des grues de charge et de construction - également appelées grues à tour. Le chariot et le crochet de levage sont déplacés par ces tambours de levage. Pour éviter que le chariot - aussi appelé chariot - et la charge attelée ne se déplacent trop loin, la course maximale doit également être contrôlée par le tambour de levage. Commuter les fins de course avant d'atteindre la position finale, qui ne doit pas être franchie. Cette application est importante pour la sécurité afin qu'aucun accident ne se produise. Les composants doivent donc satisfaire aux exigences de sécurité correspondantes.
Les cames mécaniques (NSW) sont souvent couplées au tambour de levage par l'intermédiaire d'un raccord d'engrenage (Fig. 2).
Les NSW mécaniques avec ou sans capteurs rotatifs intégrés présentent l'inconvénient de ne pas pouvoir supporter longtemps les conditions de fonctionnement difficiles. En outre, ils doivent être réglés mécaniquement, par exemple à l'aide de vis de réglage, qui prennent beaucoup de temps à s'ajuster. Il peut même être nécessaire de passer directement aux positions de commutation. Les contrôleurs à cames électroniques SIL2 NOCN de TWK offrent la possibilité d'être facilement paramétrés à partir de l'armoire électrique. Grâce à l'interface de sécurité CANopen certifiée SIL2, les points de commutation peuvent être programmés directement via les objets correspondants (limite basse et limite haute). Ou bien vous pouvez vous déplacer directement aux positions souhaitées et ensuite affecter la valeur de position au contact de commutation. Ceci simplifie considérablement la mise en service du tambour de levage. En plus des contacts de commutation, la position haute résolution et le signal de vitesse du NOCN sont bien entendu toujours disponibles pour le régulateur. Grâce à leur conception encapsulée et à leur construction extrêmement robuste, ils répondent aux classes de protection jusqu'à IP69K et sont protégés de manière optimale contre toutes les intempéries ainsi que les chocs et les vibrations. Ils constituent également une bonne alternative aux codeurs absolus fréquemment utilisés aujourd'hui avec un signal incrémental supplémentaire pour la commande du chariot.
Les codeurs de sécurité TWK ont également fait leurs preuves dans la détection de la position angulaire d'une flèche de grue. Si la flèche doit être entraînée par l'intermédiaire d'une couronne dentée, le codeur peut être simplement monté par l'intermédiaire d'un réducteur ZRS sans jeu. Sur demande, un logiciel spécial du NOCN calcule toujours la position exacte de la flèche - calibrée à 360° de la couronne dentée. Il s'agit du logiciel spécial pour couronne d'orientation.
Si CANopen Safety n'est pas utilisé, les interfaces SSI et analogiques peuvent également être sélectionnées pour les commandes électroniques de came. Pour ces interfaces, seuls les contacts de commutation en version SIL2 sont possibles. Les appareils sont paramétrés par des lignes d'apprentissage.
D'autres capteurs de la gamme TWK pour les applications de sécurité SIL2 sont les capteurs d'inclinaison des séries NBN/S3 et NBT/S3 pour le nivellement du châssis et l'inclinaison de la flèche des grues mobiles (Fig. 3). Ici aussi, l'interface de sécurité CANopen Safety est utilisée ou PROFIsafe via PROFINET. Il est maintenant possible que pendant un court laps de temps - par exemple en raison du démarrage d'un moteur - des accélérations perturbatrices puissent se produire en raison de vibrations qui empêchent la mesure de l'inclinaison ou peuvent même provoquer une erreur de surcharge dans le NBN en raison de leur résistance. Souvent, il n'est cependant pas nécessaire de disposer de mesures d'inclinaison pour cette courte période. Un module logiciel intégré détecte les dysfonctionnements et délivre au capteur d'inclinaison une valeur que le contrôleur utilise pour détecter qu'une mesure n'est pas possible à ce moment. Dans ce cas, il ne déclenche pas un arrêt de sécurité de la grue. Si le défaut est terminé, le NBN renvoie ses valeurs de mesure régulières.
Une version avec capteur gyroscopique intégré, qui élimine largement ces défauts, sera bientôt disponible.
Enfin, il convient de mentionner le capteur de vibrations certifié SIL2 NVA115/S3. Cet appareil mesure les vibrations dans une plage de fréquence de 0,1 Hz à 60 Hz. Les bandes de fréquences partielles peuvent être réglées en usine, par exemple pour des oscillations lentes de la tour. Deux contacts de commutation SIL2 s'éteignent en toute sécurité en cas de dépassement des valeurs limites. De cette façon, les dommages causés à la grue par des vibrations excessives peuvent être évités. L'application se met dans un état sûr afin d'éviter tout danger. Des constantes de temps réglables permettent même d'effectuer l'arrêt de sécurité NVA dans une certaine phase d'oscillation de la grue afin d'éviter des charges mécaniques supplémentaires causées par un arrêt "au mauvais moment". Les valeurs d'accélération continue de la vibration sont transmises via les interfaces CANopen Safety et/ou analogique 4 .... 20 mA sont transmis.
La gamme TWK de capteurs de sécurité SIL2 / SIL3 est complétée par des capteurs rotatifs avec PROFIsafe via PROFINET et Failsafe sur interface EtherCAT. Les contrôleurs à cames PROFINET correspondants seront bientôt disponibles. Enfin, nous aimerions mentionner les capteurs redondants de catégorie 3 - il y en a pour chaque grue.
