Однолучевые барьеры: компактная защита ворот и технологических проёмов

Однолучевые барьеры: компактная защита ворот и технологических проёмов

Когда речь идёт о защите ворот, подъёмных дверей, штор, технологических проёмов и небольших участков конвейера, ставить полноценную световую завесу не всегда рационально. Задача простая: вовремя заметить, что в проём зашёл человек или попал объект, и безопасно остановить движение. В таких случаях удобным решением становятся однолучевые барьеры безопасности.

Что такое однолучевой барьер

Однолучевой барьер состоит из двух элементов:

• излучатель — передаёт инфракрасный луч;
• приёмник — принимает его и контролирует наличие/отсутствие луча.

Между ними образуется «невидимая линия». Пока луч не перекрыт — выход барьера активен, ворота или механизм могут работать. Как только луч прерывается:

• барьер подаёт сигнал в цепь безопасности,
• привод получает команду остановиться или изменить движение (останов, реверс, запрет закрытия и т. д.).

Важно: однолучевой барьер — это устройство безопасности, а не просто фотоэлемент автоматики. Он имеет соответствующую архитектуру, самоконтроль, рассчитан на работу в составе цепи безопасности и позволяет достигать заданного уровня PL/SIL.

Где применяют однолучевые барьеры

1. Промышленные ворота и двери
   • секционные ворота;
   • откатные и распашные ворота;
   • скоростные ПВХ-ворота;
   • рулонные шторы и перегородки.

   Задача: не допустить наезда полотна на человека, тележку или технику при закрытии. Луч обычно размещают у нижней кромки полотна, либо на высоте 200–400 мм от пола по обе стороны проёма.

2. Въездные/выездные проёмы на складах и в цехах
   • проезды между зонами;
   • технологические проёмы с рольворотами или шторными перегородками.

   Задача: контроль присутствия в проёме при движении ворот, штор или конвейерного участка, отслеживание заезда/выезда техники.

3. Технологические проёмы и конвейерные зоны
   • точки передачи груза между конвейерами;
   • окна подачи материала;
   • участки, где формируется паллета или пакет.

   Задача: фиксировать вмешательство оператора, попадание посторонних предметов, вход в опасную зону, где есть движущиеся узлы.



4. Специализированные объекты
   • лифтовые и подъёмные устройства;
   • автомобильные моечные комплексы;
   • участки с ограниченным пространством, где нет места для громоздкой защитной конструкции.

Как устроен однолучевой барьер

В типичном устройстве предусмотрено:

• Инфракрасный излучатель с модулированным сигналом — чтобы исключить ложные срабатывания от сторонних источников света.
• Фотоприёмник с фильтрацией и само­диагностикой.
• Корпус с высоким IP-классом (часто IP65 и выше) — защита от пыли, влаги, иногда ударопрочный пластик или металл.
• Крепёжные элементы для точной юстировки по оси луча.
• Сигнальные светодиоды для индикации выравнивания луча и состояния (луч есть/нет, неисправность).

Некоторые решения комплектуются:

• встроенными реле или полупроводниковыми выходами;
• возможностью последовательного соединения нескольких барьеров;
• специализированными монтажными наборами для ворот.

На что обратить внимание при выборе

1. Дальность действия
   • Расстояние между излучателем и приёмником — ключевой параметр.
   • Для ворот часто требуется 10–30 метров, для технологических окон — меньше.
   • Есть запас по дальности: если в паспорте указано 20 м, лучше не использовать больше 15–18 м, учитывая пыль, туман, вибрации, загрязнение стекла.
2. Условия среды
   • Пыль, влага, мойка — выбираем соответствующий IP (IP65–IP67), устойчивые материалы, возможность установки защитных кожухов.
   • Низкие/высокие температуры — смотрим рабочий диапазон (например, −25…+55 °C для наружных ворот).
   • Солнечный свет и помехи — нужна хорошая защита от засветки и отражений, особенно при установке у открытых проёмов.
3. Интерфейс и безопасная интеграция
   • Выходы должны подходить к модулю или контроллеру безопасности (2 канала, тип выходов, ток).
   • Возможность диагностики: контроль обрыва, короткого замыкания, внутренней неисправности.
   • Уточняем, какой PL/SIL можно получить при использовании данного барьера в конкретной схеме.
4. Дополнительные функции
   • Подключение нескольких пар в одну цепь.
   • Интеграция с другим оборудованием (световые индикаторы, сирены, логика «сначала предупреждение, затем останов»).
   • Возможность скрытой проводки или быстросъёмных разъёмов для удобного сервиса.

Типичные ошибки при применении однолучевых барьеров

1. Замена барьера бытовым фотоэлементом автоматики ворот
   Обычный датчик не имеет нужной архитектуры безопасности и диагностики.
2. Недостаточная оценка рисков
   Там, где нужен полноценный «объёмный» контроль или высокие уровни PL/SIL, одного луча может быть мало — требуется завеса, сканер или комплекс мер.
3. Неправильная высота установки
   Луч проходит выше тележки или ниже зоны опасности — человек может пройти, не задев луч.
4. Несоблюдение требований по окружающей среде
   Низкий IP в зоне мойки, сильная пыль, агрессивные среды — результатом будут ложные срабатывания или, наоборот, отказ.
5. Отсутствие регулярных проверок
   Стекло загрязнилось, луч «едва пробивается», монтажная рама согнулась — а проверки не проводились месяцами.

Итог

Однолучевые барьеры — это простое и эффективное средство защиты ворот и технологических проёмов, когда нужно контролировать одну линию пересечения и нет места или необходимости для полноценной световой завесы. При правильной оценке рисков, корректном выборе и грамотном монтаже они помогают:

• предотвратить защемление людей и техники полотном ворот;
• защитить оператора при работе у технологических проёмов;
• снизить количество аварий и простоя оборудования.

Главное — относиться к ним как к элементу системы функциональной безопасности, а не как к «ещё одному датчику», и проектировать всю цепь с учётом стандартов и реальных сценариев эксплуатации.