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非常停止回路
(ひじょうていしかいろ)
非常停止回路とは、作業者が危険を認識した場合に非常停止スイッチを操作し、機械や設備の危険な動作を速やかに停止させるための安全回路です。通常の停止操作とは別に設けられ、異常時に優先して機能します。
非常停止は、単にPLCへ入力してソフトウェアで停止させるだけでは、必要な安全性能を満たさない場合があります。接点溶着、配線断線、PLC故障などを考慮し、安全リレー、安全PLC、強制開離機構を持つスイッチなどを使用します。
ハカルプラスでは、設備の危険源、停止対象、停止時間、再起動方法を確認し、制御盤、動力回路、安全機器を含む非常停止回路を検討します。
非常停止の目的
非常停止は、通常の保護装置だけでは避けられない危険が発生した際に、作業者が設備を停止させるための補助的な安全機能です。
危険源そのものを安全設計で低減したうえで、残る危険に対して非常停止を設けます。
通常停止との違い
通常停止は、製造工程に従って設備を停止する操作です。原料を排出してから停止する、順番にモーターを止めるなど、工程を考慮します。
非常停止は危険低減を優先し、通常工程より優先して動作します。ただし、急停止によって別の危険が生じる設備では、制御停止や減速停止を組み合わせます。
非常停止スイッチ
非常停止スイッチには、赤色の押しボタンと黄色の背景が一般的に用いられます。押すと機械的に保持され、回転または引張り操作で解除します。
誤って触れにくく、危険時にはすぐ操作できる場所へ配置します。設備が長い場合は複数箇所に設置します。
強制開離接点
非常停止スイッチには、接点が溶着していても機械的な操作によって回路を開く強制開離機構を持つ接点を使用します。
一般的な押しボタンやソフトウェア画面だけでは、非常停止装置として適さない場合があります。
二重化回路
安全性能が必要な設備では、非常停止スイッチの接点を二系統使用し、安全リレーや安全PLCで監視します。
片側の断線、短絡、接点溶着などを検出し、単一故障によって安全機能が失われにくい構成とします。
安全リレー
安全リレーは、非常停止接点、安全扉スイッチなどを監視し、安全出力を制御する機器です。
入力回路の不一致、短絡、出力接点溶着などを監視できる機種があります。設備規模や必要機能に応じて、安全PLCを使用する場合もあります。
停止対象
非常停止時に停止させる対象を明確にします。
- モーター、コンベヤ、回転機
- シリンダ、ロボット、移動機構
- ヒーター、電磁弁、供給装置
- 危険な圧力やエネルギー源
照明、監視装置、ブレーキ、排気ファンなど、安全確保に必要な機器は通電を維持する場合があります。
停止カテゴリの考え方
設備によっては、電源を直ちに遮断する停止、制御によって減速後に電源を遮断する停止などがあります。
回転体の慣性、吊り荷、圧力、原料流出を考慮し、危険が最も早く低減される停止方法を選定します。
接触器の監視
安全リレーがOFFしても、主接触器の接点が溶着しているとモーター電源が切れない可能性があります。
接触器の補助接点を安全リレーへ戻し、停止時に接触器が実際に開放したことを監視します。これを外部機器監視と呼ぶことがあります。
非常停止の解除
非常停止スイッチを解除しただけで設備が自動再起動してはいけません。危険区域を確認し、別のリセット操作と運転開始操作を行います。
リセット位置から危険区域を確認できることや、複数の非常停止がすべて解除されていることを確認します。
PLCとの連携
安全回路で動力を遮断するとともに、非常停止状態をPLCへ入力し、画面表示、異常履歴、工程停止処理に利用します。
PLC出力だけで安全回路を解除できない構成とし、安全機能と通常制御の役割を分けます。
非常停止時のデータ保持
計量、搬送、充填途中で非常停止した場合は、停止時の重量、工程、機械位置を保存します。
復旧後に途中から再開するか、原料を排出して初期化するかを設備ごとに決めます。
定期点検
すべての非常停止スイッチを定期的に操作し、対象機器が停止することを確認します。スイッチの破損、接点不良、配線、接触器監視も点検します。
設備改造後は、停止対象や安全回路への影響を確認します。
異常時の確認
リセットできない場合は、非常停止スイッチ、安全扉、接触器補助接点、安全リレーの診断表示を確認します。
原因を確認せず安全回路を短絡・無効化してはいけません。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、危険な動作、停止対象、必要な停止方法を確認し、非常停止スイッチ、安全リレー、安全PLC、接触器を選定します。
制御盤設計、動力回路、PLC表示、異常履歴、復旧手順まで含めた非常停止回路を検討します。
よくある質問
Q. 非常停止をPLC入力だけで構成できますか？
A. 人の安全に関わる用途では、一般PLCだけでなく安全リレーや安全PLCが必要になる場合があります。
Q. 非常停止スイッチを解除すると自動復旧しますか？
A. 自動再起動を防ぐため、解除後に別のリセットと運転開始操作を行います。
Q. 非常停止時はすべての電源を切りますか？
A. 危険動作は停止しますが、照明、監視、ブレーキなど安全に必要な機器は維持する場合があります。
Q. 非常停止スイッチは一つでよいですか？
A. 設備の大きさ、操作位置、危険区域に応じて複数箇所へ設置します。
Q. 非常停止回路は定期点検が必要ですか？
A. 実際に操作し、停止、保持、リセット、接触器監視が正常に機能することを確認します。