PLC-AUTOMATIZACE - HMI - KONTROLKA (žárovka, LED)
Provoz webu zajišťuje:

www.hapesoft.cz

Kontrolka - žárovka, LED

Charakteristika

Elektrické optické prvky jsou pro indikaci velmi rozšířené pro jejich variabilitu a univerzálnost i s ohledem na různé technologie provedení prvku (žárovka, LED, ev. doutnavka). Optické prvky nacházejí uplatnění jako samostatné signalizační jednotky (kontrolka) nebo jako sdružené jednotky, kdy umožňují vyjádření znaků a symbolů. Každá technologie a způsob provedení optického prvku má svoje praktické využití a určení podle aplikace, užití a prostředí.

Princip vizualizace stavu je jednoduchý, podle přivedeného napětí (proudu) změní signalizační prvek svoji intenzitu svitu případně průhlednost u LCD provedení.

LED

LED - light-emitting diode byla objevena v roce 1962 jako praktický elektrotechnický zdroj světla. Oproti prvním LED s nízkou svítivostí a omezenou vlnovou délkou moderní LED diody emitují viditelné (různobarevné), ultrafialové a infračervené vlnové délky a mohou poskytovat velmi vysoký jas.

Výhody: 10x větší účinnost než žárovka, různé barvy, tvarově variabilní provedení, regulace jasu bez změny nebo s mírnou změnou barevného podání, mechanická odolnost, odolné při nízkých provozních teplotách, dlouhá životnost u standardních výkonů >100.000 hodin, malé až miniaturní rozměry, mohou pracovat s vysokými frekvencemi spínání.

Nevýhody: postupný úbytek svítivosti, vyšší náklady na jednotku svítivosti, kratší životnost u výkonového provedení, s vyšší teplotou se zkracuje životnost, poškození při přepólování, u provedení v modré a bílé barvy riziko překročení limitů ANSI/IESNA RP-27.1-05: Recommended Practice for Photobiological Safety for Lamp and Lamp Systems.

Kontrolka - jednoduchá signalizace

Jednoduchá optická vizualizace kontrolkou poskytuje pro obsluhu jednoduchý způsob předání informace o stavu se snadnou orientací. Pro jednoducho optickou vizualizaci postačí napojení světelného zdroje (žárovka, LED) na výstup řídícího systému a jeho vhodné řízení programem podle stavu zařízení.

Barevné rozlišení světelných návěští a jeho význam

Pro standardizaci a všeobecnou shodu ve významu funkce konrétního ovládacího prvku je použití barev jednotně definováno. Důvodem je zajištění bezpečnosti tak, aby barevný význam na všech strojích byl shodný a nedocházelo k záměně. Význam používaných barev je uveden v následujícím přehledu.

Barva: Význam: Použití: Poznámka:
 
RUDÁ
(červená)
• nouzová situace
• nebezpečný stav
• výstraha před nebezpečím
• stav vyžadující zásah
porucha, hodnoty mimo limit, zastavení stroje ochranou
 
ŽLUTÁ • nestandardní stav
• vyjímečný stav
• kritický stav zařízení provozní hodnoty mimo normál, přetížení (časově limitované), požadavek nového nastavení/reset
 
ZELENÁ • normální stav
• bezpečný stav
• bezpečný chod
• bezpečné podmínky pro zapnutí
zařízení v chodu bez poruch, automatika zapnuta, připravenost k zapnutí
 
MODRÁ • požadován zásah obsluhy • požadována činnost obsluhy uvedení do výchozího stavu, reset, přestavení
 
BÍLÁ • neutrální • pokud nevyhovuje R, Ž, Z
• je možná pochybnost nebo význam při použití R, Ž, Z
jednotka (část) v chodu, signalizace předvolby

Barevné rozlišení prosvětlených ovládacích tlačítek a jeho význam

Pro volbu barev u prosvětlených ovládacích tlačítek, ovladačů platí barevné provedení podle podle významu funkce tlačítka, ovladače.

Signalizované stavy

Základním staven světelného zdroje je stav svítí / nesvítí což vyjadřuje informaci o tom, jestli indikovaný stav na zařízení nastal (je, ano) nebo nenastal (není, ne) a řízení výstupu z řídícího systému je triviální. S využitím různých barev signalizace (bílá, modrá, zelená, rudá, žlutá) je možno indikovat několik (v tomto případě 5) stavů zařízení a jejich kombinací. Vzhledem k tomu, že toto není příliš velká skupina stavů, které je možno vyjádřit (každá barva má přiřazen nějaký provozní význam - indikační skupinu jako je provoz, výstraha, upozornění, porucha, klidový stav a pod. je možno využít i přerušovaného svitu indikačního prvku, kdy získáme další indikační stav. Podle významu kontrolky je blikání možno využít různými způsoby:

  • k zvýraznění stavu závada, porucha, nebezpečí, protože přerušovaný svit více upoutá pozornost obsluhy, po potvrzení stavu obsluhou je možno změnit na trvalý svit (stav trvá, potvrzen obsluhou). Pro tento případ je vhodné volit rychlou frekvenci blikání.
  • k indikaci stavu připravenosti blikáním pomalou frekvencí pro stavy indikující připravenost k provozu (kryty zavřeny, stav Ok, možno zapnout) a trvalý svit po zapnutí.

Možností, jak na jednu kontrolku "vměstnat" více indikovaných stavů je použití proměnné frekvence blikání. Prakticky je možno použít pomalou a rychlou frekvenci blikání tak, aby tyto druhy blikání byly jednoznačně obsluhou identifikovány, tedy "svižné", rychlé blikání a "líné", pomalé blikání, viz obrázek 1.

Frekvence blikání
Obrázek 1
Stavy a frekence blikání

Poznámka
Z hlediska konstrukce indikačního prvku je vhodnější použít kontrolku s LED světelným zdrojem, žárovky mají velký náběhový proud při studeném vláknu, což není vhodné pro pomalé blikání.

Příklad využití vícestavové optické indikace informačního charakteru, kdy není nutná přesná informace o hodnotě je zobrazen v tabulce 1.

stav kontrolka
MODRÁ
(teplota)
ŽLUTÁ
(zásobník)
ZELENÁ, BÍLA
(zásobník)
zhasnuto vypnuto naplněn vyprázdněn
bliká pomalu pod limitem nízká zásoba nízká zásoba
bliká rychle nad limitem kritická zásoba kritická zásoba
svítí trvale Ok vyprázdněn naplněn
Tabulka 1
Vícestavová indikace jednou kontrolkou (tři případy)

Pro realizaci signalizace je potřeba uvážit, v jakém prostoru se bude nacházet osoba, pro níž je předávaná informace určena. Pro obsluhu zařízení je postačující provedení indikace kontrolkou na ovládacím panelu stroje. Pro případy, kdy je potřeba optickou signalizaci předat předat dál, než do prostoru obsluhy stroje, se používají signalizační sloupcové majáky. Majáky se umisťují nad stroj, případně nad rozvaděč do takové výše, aby jejich informace nebyla zakryta jiným zařízením. Účelem tohoto řešení je předání informace na velkou vzdálenost, například přivolání údržby, požadavek na manipulaci s materiálem. Prakticky, však ve výrobních halách s velkým počtem strojů toto řešení již ztrácí na přehlednosti i z důvodu nadužívání signalizace a to již při zadávání samotného projektu stroje a požadavků (zase se to líbí vedoucím, jak to krásně svítí, i když nevědí proč to vlastně svítí).

Výhody: jednoduchá konstrukce, přehlednost indikace.

Nevýhody: nízký počet signalizovaných stavů, u žárovek kratší životnost.

Řízení: řízení z PLC možné, jednoduché.

Kontrolka - signalizace symbolem

Signalizace stavu rozsvíceným symbolem je vylepšení jednoduché signalizace. Symbol potom zvýrazňuje nebo určuje nějaký indikovaný stav zařízení. Tento způsob je analogický k elektromechanické semaforové signalizaci. Příklady signalizace symbolem (propojeno / odpojeno) jsou zobrazeny na obrázku 2.

Signalizace symbolem
Obrázek 2
Signalizace symbolem (různá provedení téhož)

Výhody: jednoznačná indikace stavu, vícebarevné provedení.

Nevýhody: omezený počet stavů.

Řízení: řízení z PLC možné, jednoduché.


PLC-AUTOMATIZACE - HMI - KONTROLKA (žárovka, LED)

Reference:

  • Thomas M. Okon; James R. Biard (2015). "The First Practical LED". EdisonTechCenter.org. Edison Tech Center.
  • ČSN EN 60073 / VDE 0199, ČSN EN 60204-1 / VDE 0113
 
Publikovaný obsah je určen pouze pro individuální studium.
Není povolena distribuce, prodej, přetisk a použití textu a/nebo vyobrazení (úplný, dílčí a/nebo částečný), použití ke školení a/nebo výuce (hromadné, skupinové nebo zadávané), veřejné a/nebo skupinové prezentace a ani jiné formy šíření v hmotné a/nebo nehmotné podobě.