25. září 2017 13:52

Euchner EKS – řešení pro identifikaci osob, autorizaci přístupu a bezpečnou volbu provozního režimu

Německá firma Euchner patří k předním světovým výrobcům komponent k zajištění bezpečnosti osob pracujících na strojních zařízeních, jako jsou bezpečnostní spínače, zámky a systémy. Nabídku doplňují v neposlední řadě i systémy elektronických klíčů, které tento článek podrobněji představí.

V průmyslové praxi se často setkáváme s potřebou identifikovat osoby pracující na jednotlivých pracovištích či strojích, případně jim povolit přístup jen na ta zařízení, na nichž jsou oprávněni pracovat. Nejčastěji se k tomuto účelu používá přihlášení do řídicího systému pomocí hesla, v lepším případě jedinečného pro každého uživatele. Pro zajištění ochrany proti vyzrazení hesel bývá často implementován systém plovoucích pravidelně měněných hesel, na jehož provoz je nutno vynaložit značné náklady. U systémů zajištěných pevným heslem bývá nezřídka toto heslo všem známo, nebo dokonce napsáno či nalepeno na klávesnici či v blízkosti operátorského panelu, kde se zadává.
Na základě požadavků a přání významných automobilek jsme před několika lety vyvinuli jiné řešení, postavené na elektronických klíčích a adaptérech v odolném průmyslovém provedení – systém Euchner EKS (Electronic Key System).
Každý klíč obsahuje RFID transpondér se světově unikátním sériovým číslem, jehož pomocí lze jednoznačně identifikovat každou osobu, která klíč proti podpisu obdrží. Tento kód je do čipu transpondéru vypalován laserem při výrobě, není možno jej později měnit, přeprogramovat nebo jinak vytvářet kopie klíčů. Navíc je na klíči paměťová oblast, do které lze libovolně zapisovat a číst uživatelská data. Může se jednat o úroveň přístupu, časovou platnost klíče, jméno či zaměstnanecké číslo operátora atd. Klíče se dodávají v několika barvách pro okamžitou vizuální kontrolu, do jaké skupiny uživatelů (operátor, seřizovač…) vložený klíč patří.
Klíčový adaptér má uvnitř pružné pero, aby byl klíč lehce držen uvnitř a mohl být přítomen po celou dobu práce se zařízením. Zahloubení pro zasunutí klíče je zcela utěsněno a nemůže dojít k přenosu nečistot a kapalin dovnitř adaptéru, neboť komunikace s transpondérem probíhá bezdrátově přes plastovou stěnu pouzdra. Stupeň krytí je IP67. Na přední straně je také vícebarevná signalizační LED, která indikuje přítomnost klíče, platnost klíče, provozní chyby atd. Klíč lze vyjmout v jakýkoliv okamžik bez nebezpečí ztráty dat.
K čemu lze vlastně EKS v praxi využít? Například pro autorizaci přístupu, tedy pro ověření, zda má daná osoba právo či proškolení pracovat na daném zařízení. Dle jejího oprávnění jí kromě spuštění zařízení může být umožněno například i měnit procesní parametry. EKS se hodí také pro řízení jakosti a sledování, kdo se podílel na výrobě konkrétního kusu výrobku. To je v automobilovém průmyslu důležité hlavně u výrobků, které mají vliv na bezpečnost pasažérů, jako jsou například světlomety, rámy sedadel nebo palivové nádrže. Časté jsou také aplikace tam, kde je třeba z důvodu ochrany zdraví při práci a zamezení dlouhému vykonávání jednotvárných pohybů sledovat, na jakém pracovišti a jako dlouho se pracovníci zdržují.
Velmi oblíbené je také použití EKS místo mechanických servisních klíčů, které lze relativně snadno kopírovat. Klíče pro EKS jsou chráněny kontrolním součtem vypočteným mimo jiné z unikátního sériového čísla, takže jejich prosté kopírování není možné. Použití EKS klíčů místo servisních hesel přináší také úspory nákladů na opakované vysílání servisního technika do místa instalace stroje, pokud je heslo vyzrazeno a zneužito uživatelem ke změně při uvádění do provozu pracně odladěných parametrů. EKS lze použít k přihlášení i tam, kde není žádný operátorský panel, například ze zadní strany linek, pro autorizaci vstupu dovnitř. Také tam, kde se pracuje v rukavicích, je EKS lepší řešení, než zadávání hesla přes dotykovou obrazovku.

EKS s datovým rozhraním pro identifikaci osob
Základní variantou jsou systémy EKS vybavené datovým rozhraním pro připojení k nadřazenému řídicímu systému (obr. 1). Zde se EKS chová čistě jako čtečka/zapisovačka, bez jakékoliv vnitřní inteligence či spínací logiky, a to zcela záměrně, aby jej bylo možno použít jakýmkoliv způsobem. To vyžaduje integraci již během konstrukce linky či zařízení, stanovení vhodného formátu dat na klíči, způsobu jejich vyhodnocení atd. Odměnou je absolutní volnost a flexibilita. Dostupná jsou tato datová rozhraní: sériová linka RS232/422, USB, Profibus DP, Profinet a Ethernet TCP/IP. Zejména posledně jmenované rozhraní je zvláště vhodné pro integraci do již existujících zařízení, stačí se jen připojit do existující sítě nebo vytvořit za pomoci aktivních síťových prvků síť novou a na technologii nezávislou. Pro usnadnění integrace do prostředí Windows jsou dostupné ActiveX moduly. Pro administraci a zápis klíčů nabízíme databázový software EKM, k jednoduché editaci obsahu klíče po jednotlivých bytech slouží software Transponder Coding, který je zdarma.

Euchner EKS

EKS Light pro snadnou integraci
Pro jednodušší aplikace a tam, kde je požadována extrémně snadná integrace, je vhodný systém EKS Light, který se zvenčí od EKS liší jen odlišným barevným provedením. Typické je to hlavně u rekonstrukcí strojů nebo doplnění na stávající, již provozované zařízení, kde není změna software ve stroji možná. EKS Light používá stejné klíče, ale místo datového rozhraní má paralelní 4 bitový výstup, tedy vlastně 4 digitální výstupy, jejichž kombinací je schopen ihned po zasunutí klíče signalizovat číslo od 0 do 15 uložené na klíči. Díky absenci datového rozhraní není možné čtení unikátního sériového čísla klíče, takže je možno identifikovat jen úroveň přístupového oprávnění, nikoliv konkrétního člověka. Je však možné nadefinovat až 1024 skupin uživatelů, jejichž klíče jsou akceptovány jen v těch klíčových adaptérech, kde se shodují přístupové kódy. Tedy lze například zabránit seřizovačům z jedné haly s jedním typem strojů provádět neautorizované změny jinde, kde na to nejsou proškoleni.

Euchner EKS PROFINET v modulárním provedení

Systémy EKS i EKS Light existují také v modulárním provedení (obr. 2), u kterého se vyhodnocovací elektronika umísťuje na DIN lištu do rozvaděče a hlava pro zavěšení klíče obsahuje jen anténu a LED indikátor, takže je výrazně menší a lze ji snadno instalovat do běžného „tlačítkového“ otvoru o průměru 22 mm. Materiál čtecí hlavy má FDA certifikaci, takže ji lze použít i v potravinářství a dalších oborech s přísnými hygienickými normami.

Euchner EKS FSA a dotykový displej pro bezpečnou volbu provozního režimu

EKS FSA pro volbu provozních režimů a bezpečné odhlášení
Bez vhodných alternativních provozních režimů není možné mnoho typů strojů servisovat nebo seřizovat jinak než za pomoci nelegálního ochromení nainstalovaných bezpečnostních prvků. Zvolením vhodného provozního režimu a aktivací dodatečného ochranného zařízení, například stiskem potvrzovacího tlačítka (tzv. „tlačítko mrtvého muže“), je umožněn provoz stroje i s otevřeným ochranným krytem. K samotné volbě provozního režimu byly až dosud potřebné elektromechanické přepínače s nuceně rozpínanými kontakty. Díky EKS FSA (For safety applications) je možné provádět bezpečný výběr provozních režimů (až PLe) i pomocí dotykového displeje (obr. 3), což bylo ověřeno i institutem „Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) v Sankt Augustinu. Protokol a další aplikační informace poskytne na požádání firma Euchner.
EKS FSA má zdvojenou vnitřní elektroniku a je vybaveno navíc dvojicí rozpínacích kontaktů. Při vytažení klíče kontakty rozepnou a jsou-li správně a bezpečně dvoukanálově vyhodnoceny (bezpečnostní relé nebo PLC), mohou být použity buď k zastavení stroje nebo k aktivaci bezpečného automatického provozního režimu. V provedení FSA se dodává jak EKS s datovým rozhraním, tak i EKS Light s paralelním rozhraním.

CKS pro nejvyšší bezpečnost
Vzhledem velmi podobný EKS, ale funkčně zcela odlišný, je systém CKS (obr. 4). Na rozdíl od EKS a EKS Light se nejedná o identifikační systém pracující s neomezeným počtem klíčů, ale o bezpečnostní systém dosahující PLe dle ČSN EN ISO 13849-1 reagující na jeden jediný předem naučený klíč. Lze tak například povolit přístup jediné osobě, nebo mohou CKS používat například údržbáři nebo servisní technici, kteří si při vstupu do nebezpečného prostoru klíč vytáhnou a vezmou si jej s sebou. I když dojde k nechtěnému zavření bezpečnostních dveří a někdo se pokusí zařízení spustit, není to bez vloženého unikátního klíče možné, na rozdíl od běžně používaných visacích zámků, kde je možné si opatřit kopii mechanického klíče. CKS se také velmi často používá tam, kde je možné technologii obsluhovat z několika ovládacích míst, z nichž některé jsou mnohdy kvůli pozorování procesu při seřizování uvnitř linky. Pak je možné pomocí několika systémů CKS naučených na stejný kód klíče zajistit, že je v každém okamžiku v provozu pouze jedno ovládací místo.

Euchner CKS s vyhodnocovací jednotkou CES-FD-AP

Euchner Electric s. r. o.
Trnkova 3069/117h, 628 00 Brno
Tel.: +420 533 443 150
info@euchner.cz
www.euchner.cz