|
2003年のATEX指令（欧州防爆指令）の導入により、問題はさらに複雑になりました。ATEX基準を満たすためにはハウジング、センサあるいはマイクロスイッチ（配線を含む）などの個々の部品のチェックが義務づけられ、個別部品のチェックをしない場合は、新規の認可申請をしなければならなくなりました。また、IEC61508(国際安全規格)に基づくSIL認証取得による機能安全面からの信頼性を得るために掛かる労力とコストが甚大であるということは言うまでもありません。
このようなことから、TURCKのデュアルセンサを活用したバルブ位置検出のソリューションがより好まれ採用されています。そのコンパクトなハウジングや簡単な取り付け方法などの特長は、実際に幅広いアプリケーションで使用され証明されています。
TURCKグループは長年、様々なマーケットの需要に応じた異なるデバイス向けのデュアルセンサを作ってまいりました。DSC26タイプは食品産業向けとしてもっともよく知られています。また、DSU35シリーズは、多くのの大手化学薬品会社、石油化学製品会社、そして製薬会社に採用されています。
DSC26シリーズには以下のような特長があります。
・極小サイズのハウジング（外形寸法はわずか28×42×26 mm）
・保護等級IP67対応の完全密封型ハウジング
・防汚加工ハウジング
・洗浄用薬剤等に対する優れた耐性
・NAMURまたはPNP出力に対応可能
・「オープン」または「クローズ」のみの単一スイッチポイントバージョンも製造可能
・接続方法はケーブルタイプとコネクタタイプに対応
・洗浄作業等に伴う、急激な温度変化に対する優れた耐性
DSU35シリーズはDSC26シリーズに比べると少し大きめのサイズですが、それでも従来タイプに比べ半分の大きさしかありません。DSC35シリーズの特長は以下の通りです。
・コンパクトなハウジング（59×60×35.4mm）
・衝撃耐性のある丈夫な構造
・多様な設計要件（NAMURタイプ、3線式PNPまたはNPNタイプ、２線式AC/DCタイプ、フィールドバスタイプ）に対応（フィールドバス対応モデルは、AS-Interface V2.1およびDeviceNet対応タイプがあります）
・接続方法は、ケーブル接続タイプ、端子台タイプ、コネクタタイプ（M12あるいは7/8））に対応可能
・バルブ接続部分は本体に統合
・ハウジングおよびアクチュエータ駆動部はEC機械指令に準拠
・化学薬品に対する高い耐性
・別途カバー等を併用することなく、屋外でも使用可能
標準の位置検出に対しては、様々な企業から異なるソリューションが提供されていますが、問題となるのは特殊なソリューションが求められたときです。
位置検出の方法としては、現在でも「Air-to-Open」方式が最もよく用いられています。全デバイスの約90％において、この方式が使われています。この方式では、「クローズ」から「オープン」へと、ドライブが反時計回りに回転します。残りの約10％のデバイスは、時計回りに回転する「Air-to-Close」方式です。一般的には、要求される安全位置に関して、この２つの方式を同一システム内で併用します。このことはつまり、それぞれに異なったパックを使うか、あるいは方式に合うように手動で組み立てなければならないということを意味します。どちらの方法にもそれぞれ不便な点があり、しばしば不必要な長時間の停止状態を引き起こします。
このような事態は、TURCKの標準パックBTS-DSU35-EB1を用いることで、簡単に解決することができます。パックに２つのピンを取り付けるというきめ細かく考え抜かれたソリューションにより、パックの調整なしに時計回り・反時計回りのどちらのタイプにも問題なく対応可能です。また、このパックを用いることでもう１つ別の問題も解決できます。スペースの制約などの理由によりドライブを「横向き」に取り付けなければならない場合、通常の光学式位置表示では正しい表示が不可能となります。このことは混乱を生じさせ、故障修理の際にも支障をきたすことになります。このような場合にも、TURCKの標準パックBTS-DSU35-EB1は、工具を用いることなく位置表示を90°回転でき、また全方向からはっきり視認することができるのです。
もう一つ別の特殊なケースは、システム構成上、「undampened end position」機能（バルブ非開放時に常時オン信号を発信する機能）をもつアクチュエータ駆動部（パック）が必要な場合です。これは一般的に、「ノーマルクローズ」検出が要求されるために起こりうるケースです。通常ノーマルクローズ機能を備えた特殊センサを使うよりも、エンドポジション検出全体を逆にしてしまったほうが便利であると言えます。また、「undampened end position」機能が必要なアプリケーション的なもう一つの理由として、NAMURセンサを使用する際にLEDの機能が変化するということがあります。NAMURセンサ使用時は、機能上の理由から、センサ非動作時にLEDが点灯するようになります。このため、バタフライバルブやボールバルブがオープン状態であるときに、クローズ状態を表すLEDが点灯するという事態が起こります。この問題も「undampened end position」機能をもつパックBTS-DSU35-EU2を搭載したTURCK製品を用いることで解決することができるのです。当然ながら、このパックは光学式位置表示の高い自由度と同様、前述の時計回り・反時計回りの両方に対応することが可能です。
たとえゴム製シーリングのあるバルブの場合のように、システムの運用中にアプリケーション的な理由からオープン/クローズのスイッチポイントが変化するような場合でも、TURCKのパックBTS-DSU35-EU2により、最適なソリューションを提供いたします。[図３] このパックはオープン／クローズのスイッチポイントを簡単にセットできます。デュアルセンサに搭載されたLEDは、信頼度の高い調整を可能にします。
このように考え抜かれた、幅広い実用的なアクセサリを用いたソリューションによって、サービスエンジニアや保守担当者の負担、および生産ラインのダウンタイムは大きく軽減されます。
TURCKによるソリューションは、ハード的な要求に答えられるだけではなく、各種承認条項の要件を満たしているという利点もあります。最近話題になっているのは、国際安全規格IEC61508またはIEC61511に基づくSIL（Safety Integrity Level）指令です。システムのSIL（安全度水準）を満たすために、IEC61508の要件をクリアできる位置検出ソリューションに対するニーズがますます高まっています。
モジュラーハウジングはメカニズムが複雑なため、故障時には部分的な不具合というレベルではなく、完全に動作不能になってしまうことがほとんどです。市場にはいわゆる「オープンソリューション」タイプの機器も出回っていますが、セカンドソースの流用ができなかったり、単一タイプに限定されていたりするなど、製造会社固有の仕様のために、通常取り扱いが難しいことが多いのです。一方、TURCKによるソリューションはシンプルです。TURCKのほとんどのNAMURタイプセンサは、IEC61508に基づくSIL2対応の安全装置での利用に適合しています。このことは国際第三者試験認証機関である（TUV）により認証されています。これには、標準的なNAMURタイプの処理装置あるいはNAMURインプットのPLCシステムに100％互換性のあるNAMURアウトプットタイプの標準センサが含まれます。もちろんこれらの利点は、TURCKのデュアルセンサのどのシリーズにおいても享受することができます。
多くの設計技術者が頭を悩ませるもう１つの問題は、「物理的ダメージを受けない設置」に関するATEX防爆指令要求です。EN 50281-1-1に基づくATEXのデバイスカテゴリー II 1 D対応センサの場合、センサは物理的ダメージから保護されていなければならない、という記述が操作マニュアルにしばしば見受けられます。物理的ダメージから保護されたデバイスを構築し、認証機関による認証を受けるにはどうしたらよいのでしょうか？ TURCKはこの問題に以前から取り組んでおり、DSU35シリーズ向けに、小型で衝撃耐性のあるステンレス製の保護筐体を採用することにより、この問題を解決しました。これにより、センサは物理的ダメージから十分に守られます。この保護筐体は上部を取り外すことが可能なので、保守点検や故障修理も容易に行なうことができ、LED表示の視認性の高さも保たれます。また、非本安タイプのDSU35シリーズを、EEx nA対応の機器として適用する際に物理的保護が求められる場合にも、このSG-DSU35TCを使用することで対応可能になります。
TURCKは、あらゆる位置検出に対応する、幅広い実用的なソリューションを提供いたします。コストのかかる特殊なソリューションを採用することが不要になるため、実際のシステム稼働時だけでなく、工場設計時においても、操業コストを削減することができます。また、あらゆる関連書類やセレクションガイド、認証に関する情報や操作マニュアルなどをインターネットから24時間ダウンロードできるということも、TURCKの強みと言えるでしょう。
著者：
Sander Makkinga
プロダクトスペシャリスト（PA向けセンサ）
Hans Turck GmbH ＆Co. KG in Muelheim an der Ruhr
さらに詳しい内容（英語）はこちらからダウンロードできます。
|
