متطلبات السلامة في نظام التحكم الكهربائي للرافعات ISO 24617:2020
يُعدّ معيار ISO 24617:2020 "متطلبات السلامة لأنظمة التحكم الكهربائي للرافعات" المعيار الأساسي لسلامة أنظمة التحكم الكهربائي في الرافعات. يحدد هذا المعيار متطلبات التصميم الآمن للأنظمة الكهربائية، بما في ذلك درجة الحماية، وحماية الدائرة، والإيقاف الطارئ، والتوافق الكهرومغناطيسي، ومتطلبات اختيار PLC الآمن.
متطلبات التصميم الآمن للسلامة الكهربائية
تتضمن متطلبات التصميم الآمن لنظام التحكم الكهربائي للرافعات وفقًا لمعيار ISO 24617:2020 تحديد درجة الحماية: يجب أن تكون خزانة التحكم بدرجة حماية IP54 على الأقل عند التركيب الداخلي، وIP55 على الأقل عند التركيب الخارجي. متطلبات العزل: يجب ألا تقل مقاومة عزل دائرة الطاقة عن 1MΩ، وتُقاس باستخدام ميجومتر 500V، بينما يجب ألا تقل مقاومة عزل دائرة التحكم عن 0.5MΩ. اختبار العزل الكهربائي: يجب تطبيق جهد 1500V/50Hz بين دائرة الطاقة والأرض لمدة دقيقة واحدة دون حدوث انهيار أو وميض. دائرة التوقف الطارئ: يجب أن يتوافق زر التوقف الطارئ مع ISO 13850، وأن يكون أحمر اللون بشكل فطر يبلغ قطره 25mm على الأقل. عند الضغط عليه، يجب أن يقطع مباشرة مصدر الطاقة لملامس دائرة الطاقة. يجب أن يكون التكوين بقناتين مزدوجتين (قناتان مستقلتان) لتحقيق التكرار: قناة واحدة لقطع الطاقة، والأخرى لإطلاق الإنذار، بحيث تعمل القناتان بشكل مستقل، ويضمن أي خلل في إحداهما التوقف الآمن. بعد الضغط على زر التوقف الطارئ، يجب إعادة ضبطه يدويًا بالتدوير، ولا يُسمح بإعادة الضبط التلقائي.
التوافق الكهرومغناطيسي ومتطلبات PLC الآمن
متطلبات التوافق الكهرومغناطيسي (EMC): الحصانة ضد الإشعاع: 30V/m في نطاق التردد من 80MHz إلى 1GHz. التفريغ الكهروستاتيكي (ESD): 8kV للتفريغ بالتلامس، و15kV للتفريغ الهوائي. العابر السريع (النبضات): 2kV/5kHz. موجة عابرة (الصواعق): 1kV بين الخطوط، و2kV بين الخط والأرض. متطلبات PLC الآمن: يجب أن يكون مستوى السلامة الوظيفية SIL2 أو SIL3، ويتم الاختيار بناءً على أهمية وظيفة السلامة في الرافعة. يُطبق مستوى SIL2 على وظائف الحماية التقليدية، مع معدل فشل آمن لا يتجاوز 1×10⁻⁷/ساعة. يُطبق مستوى SIL3 على وظائف السلامة الحرجة مثل حماية من الحمل الزائد والإيقاف الطارئ، مع معدل فشل آمن لا يتجاوز 1×10⁻⁸/ساعة. يجب أن يعتمد PLC الآمن بنية تكرارية، مثل قناتين مزدوجتين (1oo2) أو ثلاث قنوات (2oo3)، لضمان عدم فقدان وظيفة السلامة في حالة تعطل قناة واحدة. يجب أن تخضع أي تعديلات على برنامج PLC الآمن للتحقق وإدارة الإصدارات.
| متطلبات السلامة | المؤشرات الفنية | نطاق التطبيق |
|---|---|---|
| درجة الحماية | IP54(داخلي)/IP55(خارجي) | الكلخزانة التحكم |
| مقاومة العزل | الطاقة≥1MΩ/التحكم≥0.5MΩ | الدوائر الكاملة |
| اختبار العزل الكهربائي | 1500V/50Hz/1min | دائرة الطاقة |
| دائرة التوقف الطارئ | قناتان مزدوجتانتكرار/يدويإعادة الضبط | الكلرافعة |
| EMC | 30V/m/8kV/15kV | إلكترونينظام التحكم |
| PLC آمن | SIL2قياسي/SIL3حرج | حسبمستوى المخاطر |
متطلبات الكابلات والتمديدات الكهربائية
تُستخدم كابلات الطاقة من نوع YCW أو YZW ذات الغلاف المطاطي لتحمل الزيوت والظروف الجوية القاسية. أما كابلات التحكم فتُعتمد من نوع KVVP المحمية بقلب مقطع عرضي لا يقل عن 1.5 مم². ولنقل إشارات المستشعرات، تُستخدم كابلات الإشارة من نوع STP-120 المزدوجة المجدولة والمحمية. تتطلب متطلبات التمديدات فصل خطوط القدرة عن خطوط التحكم بمسافة لا تقل عن 300 مم لتجنب التداخل الكهرومغناطيسي. تُمرر الكابلات داخل خراطيم معدنية للحماية، مع تثبيت الخراطيم على مسافات لا تتجاوز 500 مم. تُزود مداخل ومخارج الكابلات بوصلات مقاومة للماء بدرجة حماية تصل إلى IP68. صُمم وصُنع نظام التحكم الكهربائي من كيلود للصناعات الثقيلة وفقًا لمعيار ISO 24617:2020.
| كابلالنوع | الطراز | مقطع عرضي | الاستخدام |
|---|---|---|---|
| كابل طاقة | YCW/YZW | ≥2.5mm² | محركالدائرة الرئيسية |
| كابل التحكم | KVVP | ≥1.5mm² | دائرة التحكم |
| كابل الإشارة | STP-120 | ≥0.5mm² | مستشعر |
| كابل الاتصالات | CAT5e/6 | —— | الاتصال الشبكي |
الأسئلة الشائعة
س: ما هي متطلبات الحماية والعزل لنظام التحكم الكهربائي في الرافعة؟
ج: خزانة التحكم بتصنيف IP54 داخل المباني وIP55 في الهواء الطلق. مقاومة العزل لدائرة الطاقة ≥1MΩ (باستخدام ميجومتر 500V) ولدائرة التحكم ≥0.5MΩ. اختبار العزل الكهربائي بجهد 1500V لمدة دقيقة واحدة دون انهيار.
س: ما هي متطلبات التصميم الآمن لدائرة التوقف الطارئ؟
ج: زر فطر أحمر بقطر ≥25mm مع تكوين قناتين مزدوجتين، إحداهما لقطع الطاقة والأخرى لإطلاق الإنذار. بعد الضغط، يجب إعادة الضبط يدويًا بالدوران ولا يُسمح بإعادة الضبط التلقائي. مصمم وفقًا لمعيار ISO 13850.
س: ما هي متطلبات اختبار التوافق الكهرومغناطيسي (EMC)؟
ج: الحصانة ضد الإشعاع 30V/m (80MHz~1GHz)، التفريغ الكهروستاتيكي 8kV بالتلامس / 15kV في الهواء، العابر السريع 2kV/5kHz، موجة عابرة 1kV بين الخطوط / 2kV بين الخط والأرض. لضمان عمل نظام التحكم بشكل طبيعي في البيئة الكهرومغناطيسية الصناعية.
س: ما هي متطلبات الاختيار لـ PLC آمن؟
ج: مستوى SIL2 للحماية العامة (معدل الفشل ≤1×10⁻⁷/ساعة) ومستوى SIL3 لوظائف السلامة الحرجة (معدل الفشل ≤1×10⁻⁸/ساعة). يُعتمد هيكل التكرار 1oo2 أو 2oo3. يجب إدارة إصدارات تعديلات البرنامج. نظام التحكم الكهربائي من كيلود للصناعات الثقيلة مصمم وفقًا للمعيار.
