安全出力機器

安全出力機器は、主に安全制御機器で判断した結果の信号を受けて動作する機器です。
危険源への動力供給の制御や遮断の用途に用いられるリレーや、
危険源となるモータを安全に制御するための機能にモータドライバなどが用いられます。

安全出力機器

セーフティリレー

セーフティリレーとは、IEC 61810-3で規定される強制ガイド接点の機構をもつリレーです。強制ガイドの働きにより一方の接点が溶着した場合に他方の接点が開放状態を保つことができるため、制御回路でこれらの接点を監視することで溶着故障を検出することができます。

セーフティリレーへの主な要求事項

  • 接点間隔は通常動作状態のみならず故障状態が発生したときにも0.5mm以上あること
  • 接点負荷開閉はAC15、DC13(IEC 60947-5-1)に適応すること
  • 機械的耐久性は1,000万回以上であること

強制ガイド接点機構

強制ガイド接点機構
  • 少なくとも一つのa接点が溶着した場合、コイルが無励磁状態ですべてのb接点は0.5mm以上の間隔が保たれること
  • b接点が溶着した場合でも、コイルが励磁状態ですべてのa接点は0.5mm以上の間隔が保たれること

全ての接点が強制ガイドでリンクされたリレーはタイプAと呼ばれ、強制ガイド接点機構マークが表示されます。

一般リレーと強制ガイド接点機構付きリレーの構造比較

一般リレー

一般リレー

一般リレーの構造

(a)接点間が溶着した場合

(a)接点間が溶着した場合

(b)可動ばねが折損した場合

(b)可動ばねが折損した場合

強制ガイド接点機構付きリレー

強制ガイド接点機構付きリレー

強制ガイド接点機構付きリレーの構造

(a)a接点が溶着した場合(b接点が溶着した場合は、a接点が閉じない。)

(a)a接点が溶着した場合(b接点が溶着した場合は、a接点が閉じない。)

(b)接点ばねが折損した場合(b接点折損時)

(b)接点ばねが折損した場合(b接点折損時)

セーフティ機能を搭載したドライブ機器

ドライブ機器の安全機能については、IEC 61800-5-2で定義されており、電力ドライブシステムの安全関連部(PDS(SR))は、図の範囲を指します。

セーフティ機能を搭載したドライブ機器

代表的な安全機能である、STO(セーフトルクオフ:Safe Torque Off)について説明します。
STOとは、下図に示すように、モータの回転力(推力)を発生させる電力がモータに加えられていない状態にする機能です。
STOでは停止状態は制御されないため、場合により追加方策(例えば機械的ブレーキ)が必要です。また、STOには、感電防止機能はないため、メンテナンス等でドライバやモータ等を触る必要がある場合には、ブレーカーやコンタクタ等の機器による電源からの切り離しが必要になります。

セーフティ機能を搭載したドライブ機器

STO機能を実現したオムロン商品

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