Emniyet Rölesi Nedir? Ne İşe Yarar, Nasıl Bağlanır?

Bir makinede acil stop butonuna basıldığında, koruma kapısı açıldığında ya da ışık bariyerine el girdiğinde makinenin kesin olarak durması gerekir. Bu işi güvenilir şekilde yapan cihazlardan biri emniyet rölesidir (güvenlik rölesi). Bu yazıda emniyet rölesinin ne olduğunu, normal röleden farkını, nasıl bağlandığını ve ne zaman yerine safety PLC kullanmak gerektiğini anlatıyoruz.

Emniyet rölesi ne demek?

Emniyet rölesi, acil stop butonu, kapı switchi, ışık bariyeri, iki el kumandası gibi emniyet elemanlarından gelen sinyalleri izleyen ve tehlikeli bir durumda makinenin enerjisini güvenli şekilde kesen bir emniyet modülüdür.

Normal bir röleden temel farkı, kendi arızasını ve bağlı devrelerdeki arızaları da algılayacak şekilde tasarlanmış olmasıdır. Normal bir rölenin kontağı yapışırsa bunu kimse fark etmez; makine bir sonraki acil stopta durmayabilir. Emniyet rölesi ise böyle bir arızada çıkışlarını tekrar vermez, makinenin yeniden çalışmasını engeller.

Emniyet rölesi normal röleden nasıl ayrılır?

• Yedekli yapı: İçinde birbirini izleyen iki kanal (genellikle iki ayrı röle veya iki ayrı elektronik devre) bulunur. Biri arızalansa bile diğeri devreyi keser.
• Zorlamalı kılavuzlu kontaklar: Bir kontak kaynayıp yapışırsa, aynı röledeki karşıt kontak mekanik olarak kapanamaz. Böylece arıza algılanır.
• Kendini test etme: Her çalıştırmada iç devrelerin doğru konuma geldiğini kontrol eder.
• Kablo arızası tespiti: Pek çok modelde iki giriş kanalı arasındaki kısa devre (çapraz kısa devre) algılanır.
• Sertifika: Emniyet röleleri EN ISO 13849-1 ve IEC 62061 gibi standartlara göre belgelenmiştir ve kataloglarında ulaşabilecekleri en yüksek performans seviyesi (PL) veya SIL değeri belirtilir.

Emniyet rölesi nasıl çalışır?

Tipik bir acil stop devresinde çalışma şöyledir:

1. Giriş devresi: Acil stop butonunun iki ayrı normalde kapalı kontağı, emniyet rölesinin iki giriş kanalına bağlanır.
2. Reset: Girişler kapalıysa ve geri besleme devresi uygunsa, operatör reset butonuna bastığında röle çıkışlarını verir.
3. Çıkışlar: Emniyet rölesinin normalde açık emniyet çıkışları, motoru veya tehlikeli hareketi besleyen kontaktörlerin bobinlerini sürer.
4. Geri besleme (EDM): Bu kontaktörlerin normalde kapalı yardımcı kontakları seri bağlanarak emniyet rölesinin geri besleme girişine getirilir. Kontaktörlerden biri yapışırsa geri besleme devresi açık kalır ve röle yeniden reset almaz.
5. Durdurma: Acil stopa basıldığında iki kanal da açılır, emniyet rölesi çıkışlarını keser, kontaktörler bırakır ve makine durur.

Terminal adları markaya göre değişir (örneğin S11-S12, S21-S22 giriş, S33-S34 reset, 13-14 ve 23-24 emniyet çıkışları gibi). Bağlantı her zaman üreticinin şemasına göre yapılmalıdır.

Tek kanal ve çift kanal bağlantı

Tek kanal bağlantıda emniyet elemanının tek kontağı kullanılır. Basit ve ucuzdur, ama kablodaki bir kısa devre emniyet fonksiyonunu tamamen devre dışı bırakabilir.

Çift kanal bağlantıda iki ayrı kontak iki ayrı kanala bağlanır. Bir kanaldaki arıza diğer kanal tarafından fark edilir. Daha yüksek emniyet seviyesi (PL d, PL e) gereken uygulamalarda genellikle çift kanal ve çapraz kısa devre algılama gerekir. Gerekli seviyeyi belirleyen şey ise makinenin risk değerlendirmesidir.

Reset tipleri: Elle ve otomatik

• Elle izlemeli reset: Operatör reset butonuna basıp bıraktığında röle çıkış verir. Butonun yapışması veya köprülenmesi algılanır. Bir kişinin tehlikeli bölgeye girebildiği acil stop ve koruma kapısı devrelerinde genellikle bu tip kullanılır.
• Otomatik reset: Giriş kapanınca röle kendiliğinden çıkış verir. Ancak bunun yeterli olduğu durumlar sınırlıdır; makinenin kendiliğinden yeniden çalışması yeni bir tehlike oluşturmamalıdır. Bu durumda yeniden başlatma için ayrı bir start komutu aranır.

Durdurma kategorileri ve gecikmeli çıkışlar

EN 60204-1’e göre:

• Kategori 0: Enerji hemen kesilir, makine kendiliğinden durur (kontrolsüz durma).
• Kategori 1: Önce sürücüler kontrollü olarak durdurulur, ardından enerji kesilir.

Kategori 1 için bazı emniyet rölelerinde gecikmeli çıkışlar bulunur: anlık çıkış sürücüye dur komutu verir, gecikmeli çıkış ise birkaç saniye sonra güç kontaktörünü bırakır. Büyük ataletli makinelerde, örneğin testere ve santrifüjlerde bu yöntem tercih edilir.

Emniyet rölesi mi, safety PLC mi?

	Emniyet rölesi	Safety PLC
Uygun olduğu yer	1-3 emniyet fonksiyonu olan makineler	Çok sayıda fonksiyon, zonlar, karmaşık mantık
Değişiklik	Kablolama değişir	Programla değişir
Tanılama	LED’lerle sınırlı	Ayrıntılı, HMI ve SCADA’ya aktarılabilir
Maliyet	Az fonksiyonda düşük	Çok fonksiyonda daha ekonomik

Bir acil stop ve bir koruma kapısı olan bir makine için emniyet rölesi genellikle en sade ve ekonomik çözümdür. Ama çok sayıda kapı, ışık bariyeri, mod seçimi ve bölgesel durdurma gerekiyorsa bir safety PLC ya da programlanabilir emniyet kontrolörü daha doğru olur. Ayrıntılar için: güvenlik sensörleri ve safety PLC.

Pilz PNOZ, Siemens SIRIUS 3SK, Schneider Preventa, ABB Jokab ve Omron G9SE, sahada sık karşılaşılan emniyet rölesi serilerinden bazılarıdır.

Sık yapılan hatalar

• Emniyet rölesini köprülemek: Sürekli duran bir makinede emniyet devresini köprülemek, en ağır iş kazalarının başlıca nedenlerindendir. Sorun bulunup giderilmelidir: makine çalışmıyor, hata yok: emniyet devresi kontrolü.
• Geri besleme devresini bağlamamak: Kontaktör yapışmasını algılamanın yolu budur; atlanırsa emniyet rölesinin önemli bir faydası kaybolur.
• Tek kontaktörle yetinmek: Yüksek emniyet seviyesi gereken uygulamalarda yük tarafında genellikle iki kontaktör seri kullanılır.
• Rölenin PL değerini sistemin PL değeri sanmak: Emniyet rölesinin sertifikası, sistemin tamamının o seviyede olduğu anlamına gelmez. Sensör, mantık ve çıkış elemanlarının birlikte hesaplanması gerekir: ISO 13849-1 ve IEC 62061 karşılaştırması.

Sıkça Sorulan Sorular

Emniyet rölesi ne işe yarar?

Acil stop, kapı switchi ve ışık bariyeri gibi emniyet elemanlarını izler; tehlikeli bir durumda makinenin enerjisini keser ve kendi arızalarını ya da bağlı devrelerdeki arızaları algılayarak makinenin güvensiz şekilde yeniden çalışmasını engeller.

Emniyet rölesi ile normal röle arasındaki fark nedir?

Emniyet rölesi yedekli yapıya, zorlamalı kılavuzlu kontaklara ve kendini test etme özelliğine sahiptir; ayrıca emniyet standartlarına göre sertifikalıdır. Normal bir rölenin arızası fark edilmez, bu yüzden emniyet fonksiyonu için kullanılmaz.

Emniyet rölesi neden reset almaz?

En sık nedenler açık kalan bir acil stop veya kapı switchi, bağlanmamış ya da açık kalan geri besleme devresi, yapışmış bir kontaktör, girişler arasında kablo arızası ve reset butonunun basılı kalmasıdır. Rölenin LED’leri hangi kanalın açık olduğunu gösterir.

Emniyet rölesi zorunlu mu?

Mevzuat belirli bir cihazı değil, risk değerlendirmesiyle belirlenen emniyet seviyesine ulaşılmasını şart koşar. Bu seviyeye emniyet rölesi, safety PLC veya uygun başka bir çözümle ulaşılabilir. Makine Emniyeti Yönetmeliği ve CE uygunluğu açısından emniyet fonksiyonlarının belgelenmesi gerekir.

Işık bariyeri emniyet rölesine bağlanır mı?

Evet. Emniyet ışık bariyerlerinin OSSD çıkışları, bu çıkışları destekleyen emniyet rölelerine veya safety PLC’lere bağlanır. Rölenin OSSD sinyalleriyle uyumlu olduğu kataloğundan kontrol edilmelidir.

Eskişehir’de makine emniyeti desteği

AveA Otomasyon olarak emniyet devresi tasarımı, emniyet rölesi ve safety PLC uygulamaları, mevcut makinelerin emniyet revizyonu ve emniyet devresi arızalarının tespiti için Eskişehir ve çevre illerdeki fabrikalara destek veriyoruz. Ayrıntılar: makine emniyeti ve iş güvenliği otomasyonu ve makine emniyet sistemleri ve CE danışmanlığı. Telefon: 0533 454 52 32.