Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Защитные ограждения и блокировки доступа — основной класс физических защитных мер, отделяющих оператора от опасных зон оборудования. Стационарные и подвижные ограждения проектируют по ISO 14120:2015, блокировочные устройства подвижных ограждений — по ISO 14119:2024, безопасные расстояния от ограждения до опасной зоны — по ISO 13857:2019. Вместе эти стандарты задают комплекс требований к конструкции ограждений, типам и кодированию блокировочных устройств, мерам против обхода и габаритам отверстий, через которые верхние и нижние конечности не должны достигать опасных частей машины.
В статье разобраны типы ограждений по ISO 12100 и ISO 14120, общие требования к конструкции, подвижные ограждения с блокировкой и удержанием, пять типов блокировочных устройств по ISO 14119:2024, меры против обхода блокировок, особенности последовательного соединения и безопасные расстояния по ISO 13857:2019.
Современная нормативная база по безопасности машин построена иерархически (ISO 12100). Стандарты типа A задают общие принципы оценки и снижения риска, стандарты типа B — общие требования по отдельным аспектам безопасности или типам защитных устройств, стандарты типа C — детализированные требования к конкретной машине.
ISO 14120 и ISO 14119 — это стандарты типа B2 (по защитным устройствам). ISO 13857 — стандарт типа B1 (по конкретным аспектам безопасности — безопасным расстояниям). Базовым стандартом типа A является ISO 12100:2010 «Безопасность машин. Общие принципы конструирования. Оценка риска и снижение риска» (отечественный эквивалент — ГОСТ ISO 12100-2013), который вводит общую трёхшаговую методологию снижения риска: безопасная по самой конструкции машина → защитные устройства → информация для пользователя.
В отечественной практике общие требования к защитным ограждениям производственного оборудования установлены ГОСТ 12.2.062-81 (ССБТ. Оборудование производственное. Ограждения защитные). Этот документ задаёт качественные требования общего характера; для современных машин его положения дополняются детальной методологией, изложенной в ISO 14120 и ISO 14119.
Параллельно действует ряд отечественных стандартов, аутентичных более ранним европейским редакциям: ГОСТ Р 51342-99 (на ограждения, аутентичный EN 953:1997) и ГОСТ Р 51345-99 (на блокировочные устройства, аутентичный EN 1088:1995). Приказом Росстандарта № 830-ст от 18 июня 2024 года введён в действие с 1 декабря 2025 года межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 14119-2023, идентичный международному стандарту ISO 14119:2013 — отметим, что отечественная гармонизация выполнена для второй (2013) редакции, а не для актуальной третьей редакции 2024 года, описанной далее в этой статье.
ISO 12100 и ISO 14120 различают ограждение (guard) как физическую преграду, обеспечивающую защиту персонала, и предохранительные (защитные) устройства (safeguard) — более широкий класс, включающий ограждения, электрочувствительные защитные устройства, двуручные органы управления и прочее. Эта статья посвящена ограждениям и связанным с ними блокировкам доступа.
По расположению относительно опасной зоны ISO 14120 выделяет:
Выбор типа ограждения определяется результатами оценки риска по ISO 12100, частотой и характером доступа к опасной зоне и временем выбега опасных элементов после команды на останов.
ISO 14120:2015 систематизирует требования к конструкции и эксплуатации ограждений. Основные положения сводятся к следующему.
Ограждение должно выдерживать прогнозируемые механические воздействия — нажимы при работе персонала, удары выбрасываемых частей и фрагментов разрушающихся элементов оборудования, вибрационные и температурные нагрузки. Защитная функция ограждения не должна снижаться под действием эксплуатационных факторов (вибрации, температуры, агрессивных сред). В приложениях к ISO 14120:2015 включены методические указания по испытаниям ограждений на удар и проникновение метаемых тел.
При необходимости визуального контроля процесса материалы и конструкция ограждения должны обеспечивать достаточную обзорность. Применяют металлическую сетку, перфолист, прозрачный материал (поликарбонат, упрочнённое стекло) или их комбинации. Размер ячейки сетки выбирается совместно с горизонтальным расстоянием от ограждения до опасной зоны по ISO 13857.
ISO 14120 требует конструктивно исключать или затруднять перелезание через ограждение там, где это практически возможно. Горизонтальные элементы каркаса и горизонтальная составляющая сетки не должны выноситься на внешнюю поверхность ограждения, чтобы не образовывать ступеней. Высота периметрального ограждения, как правило, выбирается не менее 1400 мм (значение, согласованное с табличными расстояниями ISO 13857); меньшая высота допускается только при наличии дополнительных защитных мер.
Неподвижные ограждения крепятся так, что их можно снять только с использованием инструмента. По требованию Машинной директивы (и ISO 14120) средства крепления неподвижных ограждений должны оставаться на ограждении или на машине после демонтажа — то есть применяются невыпадающие винты или их аналоги. Это конструктивная мера против длительного снятия ограждений в эксплуатации.
Подвижные ограждения должны открываться и закрываться без чрезмерных усилий; их форма и масса должны соответствовать частоте использования. Откидные, раздвижные и съёмные ограждения в защитном положении должны быть зафиксированы от самопроизвольного перемещения. Эти положения зафиксированы и в ГОСТ 12.2.062-81 для отечественной практики.
Ограждение не должно само быть источником опасности (острые кромки, защемления, выступающие части), не должно ограничивать технологических возможностей оборудования и должно учитывать необходимость отвода шума, тепла, СОЖ и стружки. При необходимости конструкция дополняется звуко- и виброизолирующими элементами.
Когда доступ к опасной зоне требуется регулярно (по технологии или для обслуживания), стационарное ограждение становится неудобным. Применяют подвижные ограждения, оснащённые блокировочным устройством, и они подпадают под действие ISO 14119:2024.
ISO 14119 различает два принципа исполнения:
Блокировка с удержанием (guard locking) применяется, когда время доступа к опасной зоне меньше времени выбега опасных элементов. Если открыть ограждение можно быстрее, чем машина успеет остановиться, без удержания обойтись нельзя — иначе оператор окажется в опасной зоне до завершения выбега.
Удержание реализуется в нескольких принципах действия:
В дополнение к собственно удерживающему механизму подвижные ограждения для регулярного доступа в большие огороженные зоны (так называемые walk-in guards — ограждения, в которые персонал входит целиком) требуют средств экстренного освобождения изнутри и блокировки от неожиданного пуска, если есть риск, что оператор остался внутри. В третьей редакции ISO 14119:2024 эти требования к accessible guards вынесены отдельно и детализированы.
ISO 14119 классифицирует блокировочные устройства по двум независимым признакам: принципу срабатывания (контактный механический / бесконтактный) и кодированию актюатора (некодированный / кодированный). Прежняя редакция 2013 года выделяла четыре типа; в третьей редакции 2024 года добавлен Тип 5 — системы запираемых ключей.
Простой и недорогой вариант: концевой переключатель с роликом или плунжером, который нажимается кулачком на подвижной части ограждения. Главный недостаток — относительная простота обхода: имитировать положение «ограждение закрыто» можно, нажимая на плунжер посторонним предметом. Поэтому Тип 1 применим там, где низкая мотивация к обходу и риск незначителен.
Самая распространённая конструкция для производственных машин: корпус с прорезью на неподвижной части и язычок-актюатор на подвижной части. Сами язычки имеют определённую форму, исключающую активацию случайным предметом. При закрытии ограждения язычок входит в прорезь и приводит переключатель в безопасное состояние.
В типе 3 переключение происходит при сближении неактивного актюатора (магнит для магнитного, металлический объект для индуктивного) с приёмником. Все объекты с подходящими физическими свойствами могут активировать датчик — отсюда и название «некодированный». В типе 4 актюатор содержит код (форма, магнитная сигнатура, RFID-метка), и приёмник активируется только идентифицированным актюатором. Бесконтактные датчики удобны там, где есть загрязнение, агрессивные среды или интенсивные открывания.
Механическая система, в которой определённая последовательность операций задаётся обменом ключами между запорными узлами. Ключ нельзя вынуть из замка, пока соответствующее устройство (например, главный разъединитель питания) не приведено в безопасное состояние; вынутый ключ затем требуется для разблокировки доступа к ограждению. Такие системы независимы от электроники, устойчивы к электромагнитным помехам и применяются на машинах с длительным выбегом, в энергетике и опасных производствах. В третьей редакции ISO 14119:2024 требования к ним сведены в приложение K.
«Обходом» (defeat) ISO 14119 называет преднамеренное приведение блокировочного устройства в состояние, при котором машина продолжает работать с открытым ограждением. Обход — распространённая причина тяжёлых травм в эксплуатации, и борьба с ним отдельно регламентирована в ISO 14119.
Уровень кодирования определяется количеством возможных уникальных кодов:
ISO 14119 закрепляет последовательную процедуру: сначала устранить причину, потом — следствие.
Дополнения третьей редакции ISO 14119:2024 — прямой акцент на человеческом факторе, на анализе поведения, мотивирующего к обходу, и на требованиях механической прочности самих блокировочных устройств (испытания на удар и удерживающую силу вынесены в приложение I).
При большом числе подвижных ограждений (например, периметральное ограждение робототехнической ячейки с несколькими дверями) частая практика — последовательное соединение контактов блокировочных переключателей на один безопасный вход контроллера. Прежняя редакция ISO 14119:2013 описывала эту тему укрупнённо, технические детали были вынесены в отчёт ISO/TR 24119. В третьей редакции 2024 года содержание ISO/TR 24119 интегрировано в новый раздел 6.3 ISO 14119, а оценка диагностического покрытия (DC) и достижимого уровня производительности (PL) для последовательно соединённых устройств описана в приложении J.
Главная проблема последовательного соединения механических контактов — маскирование отказов. Если в одном из устройств отказывает контакт в опасную сторону (короткое замыкание), но это устройство при штатной работе постоянно остаётся в состоянии «закрыто», отказ не обнаруживается обычными средствами диагностики управляющего контроллера и проявится только при следующем открывании именно этого ограждения — а возможно, не проявится никогда. Следствие — снижение диагностического покрытия по всей цепочке.
ISO/TR 24119 (а теперь и приложение J ISO 14119:2024) показывают, что для электромеханических устройств с потенциально-свободными контактами при последовательном соединении достижимое диагностическое покрытие чаще всего ограничено уровнем PLd; уровень PLe в таких архитектурах для последовательного соединения механических контактов обычно недостижим. Это ограничение особенно важно для машин с высоким PLr (требуемым уровнем производительности).
Устройства с собственной самодиагностикой и твердотельными выходами (например, бесконтактные RFID-датчики Типа 4 с интегрированной диагностикой) при последовательном соединении могут сохранять PLe — но только в случае выполнения требований производителя и при подключении к совместимому контроллеру безопасности.
ISO 13857:2019 устанавливает безопасные расстояния, при которых ограждение или иная защитная конструкция исключают досягаемость опасной зоны верхними и нижними конечностями. Документ рассчитан на лиц старше 14 лет (для верхних конечностей дополнительно даны значения для детей старше 3 лет, когда речь идёт о доступе через отверстия). Значения охватывают 95-й процентиль популяции.
В расчётах рассматриваются четыре типовые ситуации: дотягивание вверх, перенесение конечности через защитную конструкцию, обхват вокруг неё и продевание конечности через отверстие. Стандарт даёт таблицы соответствия высоты опасной зоны, высоты защитной конструкции и горизонтального расстояния. Промежуточные значения не интерполируются: при попадании между двумя строками используется строка с большей высотой защитной конструкции, меньшей высотой опасной зоны или большим горизонтальным расстоянием.
Для случая «дотягивание поверх ограждения» таблица 1 ISO 13857:2019 (низкий уровень риска) и таблица 2 (высокий уровень риска) связывают три параметра — высоту опасной зоны h, высоту защитной конструкции b и горизонтальное расстояние c. Защитные конструкции высотой менее 1000 мм в таблицах не приводятся: они недостаточно ограничивают движение тела. На практике это означает, что периметральное ограждение разумно проектировать высотой не менее 1400 мм; меньшая высота допустима только при дополнительных защитных мерах.
Таблица 4 ISO 13857:2019 определяет минимальные расстояния sr от ограждения с отверстиями регулярной формы (щель, квадрат, круг) до опасной зоны как функцию размера отверстия e (для щели — наименьший размер, для квадрата — сторона, для круга — диаметр).
При размере щелевого отверстия e > 180 мм или квадратного/круглого e > 240 мм через ограждение возможен доступ всем телом — такие отверстия без дополнительных мер недопустимы. Для отверстий e > 120 мм безопасные расстояния определяются уже не по таблице 4, а по правилу для перенесения конечности через защитную конструкцию.
Раздел 4.3 ISO 13857:2019 регламентирует расстояния для предотвращения доступа нижними конечностями (например, под ограждение, в нижний просвет). Эти данные применяют, когда доступ верхними конечностями к той же опасной зоне исключён по результатам оценки риска. В справочном приложении B даны указания по затруднению свободного доступа нижними конечностями.
Сам стандарт не охватывает доступ перелезанием — это решается мерами по ISO 14120 (запрет горизонтальных выступов, выбор высоты, скос верхней кромки и т. п.).
Блокировочное устройство — это входной элемент системы управления, связанной с безопасностью (SRP/CS — safety-related parts of control systems по терминологии ISO 13849-1). Сигнал от блокировки должен достоверно вызывать останов опасной функции и предотвращать её повторный пуск, пока ограждение не приведено в безопасное положение. Обработка сигнала и архитектура цепи отнесены к ISO 13849-1:2023 (четвёртое издание) и IEC 62061:2021.
ISO 13849-1 нормирует пять уровней производительности — PL a, b, c, d, e (от низшего к высшему). Уровень определяется по совокупности категории архитектуры (B, 1, 2, 3, 4), среднего времени до опасного отказа компонента (MTTFD), диагностического покрытия (DC) и оценки общих причин отказов (CCF). Для каждой выявленной функции безопасности при оценке риска определяют требуемый уровень PLr; реализованная SRP/CS должна иметь PL ≥ PLr.
Параллельная норма IEC 62061 использует терминологию SIL (1, 2, 3) и применяется к электрическим, электронным и программируемым электронным системам управления. Между PL и SIL установлено приближённое соответствие, но конкретная методика расчёта различается.
Для движения, останавливаемого при открытии ограждения, выбирают категорию останова по IEC 60204-1:2016 (стандарт по электрооборудованию машин): категория 0 — мгновенное снятие питания приводов; категория 1 — управляемый останов с последующим снятием питания; категория 2 — управляемый останов без снятия питания. Категория и время выбега определяют необходимость и принцип удержания подвижного ограждения.
Предотвращение неожиданного пуска регулируется ISO 14118:2017 «Безопасность машин. Предупреждение неожиданных пусков»: после открытия ограждения система должна не только остановиться, но и блокировать любые непреднамеренные пусковые воздействия до явной команды на возобновление работы.
ISO 14120:2015 устанавливает общие требования к проектированию и конструированию неподвижных и подвижных защитных ограждений: материалы, прочность, видимость, крепление, защита от перелезания. ISO 14119:2024 нормирует блокировочные устройства, связанные с этими ограждениями: типы устройств, кодирование актюаторов, меры против обхода, требования к последовательному соединению. Стандарты дополняют друг друга: ограждение проектируется по ISO 14120, а если оно подвижное и с блокировкой — выбор и установка блокировки делается по ISO 14119.
В третьей редакции ISO 14119:2024 пять типов: Тип 1 — механический позиционный переключатель с некодированным актюатором; Тип 2 — то же с кодированным актюатором (классическое исполнение «корпус и язычок»); Тип 3 — бесконтактный переключатель с некодированным актюатором (магнитный, индуктивный и т. п.); Тип 4 — бесконтактный с кодированным актюатором (типично RFID); Тип 5 — система запираемых ключей (trapped key), переведённая в основной стандарт из ISO/TS 19837. Выбор типа делается по результатам оценки риска и с учётом необходимости защиты от обхода.
Если время открытия подвижного ограждения меньше времени выбега опасных элементов после команды на останов, без удержания обойтись нельзя — иначе оператор окажется в опасной зоне до полной остановки. Удержание обязательно для машин с длительным выбегом (массивные шпиндели, вращающиеся валы с большой инерцией) и для прессов, где необходимо подтверждение завершения цикла. Конкретный принцип удержания (Power-to-Release, Power-to-Lock, Bistable) выбирается с учётом задачи защиты персонала и сценариев потери питания.
ISO 14119 различает три уровня по числу уникальных кодовых вариаций актюатора: низкий (от 1 до 9 вариаций), средний (от 10 до 1000), высокий (более 1000). Высокий уровень обычно реализуется уникально кодированными RFID-системами, где транспондер привязывается к конкретному датчику при пуско-наладке и не может быть заменён на запасной. Чем выше уровень кодирования, тем меньше вероятность обхода блокировки с помощью эрзац-актюатора; для машин с высоким риском C-стандарты часто требуют высокого уровня.
Зависит от размера и формы ячейки. По таблице 4 ISO 13857:2019 для квадратной ячейки: при e в диапазоне 8–10 мм расстояние не менее 25 мм; при 10–12 мм — не менее 80 мм; при 12–20 мм — не менее 120 мм; при 20–30 мм — не менее 120 мм; при 30–40 мм — не менее 200 мм; при 40–120 мм — не менее 850 мм. Для щелевых отверстий тех же размеров расстояния выше: например, при 20 мм < e ≤ 40 мм щель требует уже 850 мм. Отверстия размером более 180 мм для щели и более 240 мм для квадрата/круга недопустимы без дополнительных мер: через них возможен доступ всем телом.
ISO 13857:2019 не приводит безопасных расстояний для защитных конструкций высотой менее 1000 мм — они недостаточно ограничивают движение тела. На практике периметральные ограждения промышленного оборудования проектируют высотой не менее 1400 мм; при невозможности обеспечить такую высоту требуются дополнительные защитные меры (ограничение приближения, дополнительные датчики, сокращение времени останова). ISO 14120 дополнительно требует затруднять перелезание конструктивно: исключать горизонтальные элементы и ступени на внешней поверхности.
Маскирование отказов (fault masking) проявляется при последовательном соединении нескольких блокировочных устройств с потенциально-свободными контактами на один безопасный вход контроллера. Если в одном устройстве отказывает контакт в опасную сторону, но это ограждение при штатной работе всегда закрыто, отказ не проявляется и не диагностируется. В результате диагностическое покрытие цепи снижается. Для последовательного соединения механических контактов на машинах с PLr = e такая архитектура обычно неприменима; нужны устройства с собственной самодиагностикой или подключение каждого устройства к отдельному безопасному входу. Подробная методика — в приложении J ISO 14119:2024.
Требуемый PLr определяется оценкой риска по ISO 12100 и алгоритмом приложения A ISO 13849-1:2023, учитывающим тяжесть возможной травмы, частоту и продолжительность воздействия опасности и возможности избежать опасности. Для типовой защиты подвижным ограждением машин со средним риском обычно требуется PLr = d; для машин с высокой тяжестью последствий — PLr = e. Конкретные значения для машин конкретного типа задаются соответствующим C-стандартом и итогами оценки риска для данной установки.
В принципе Power-to-Lock удерживающий механизм блокируется при подаче питания, а при потере питания разблокируется. Для процессной защиты (где удержание препятствует прерыванию операции) это приемлемо. Для защиты персонала такая логика опасна: исчезновение питания во время выбега машины приведёт к разблокировке ограждения. В третьей редакции ISO 14119:2024 требование сформулировано прямо: для задач защиты персонала необходимо обеспечивать уровень безопасности, равноценный принципам Power-to-Release или Bistable.
Из отечественных документов ключевые — ГОСТ ISO 12100-2013 (гармонизирован с ISO 12100:2010) и ГОСТ 12.2.062-81 «ССБТ. Оборудование производственное. Ограждения защитные». На блокировочные устройства приказом Росстандарта от 18.06.2024 № 830-ст введён в действие с 1 декабря 2025 года ГОСТ ISO 14119-2023, который идентичен международному стандарту ISO 14119:2013 (а не его третьей редакции 2024 года); гармонизация на новую редакцию ISO 14119:2024 в РФ пока не зафиксирована.
Также действуют более ранние отечественные документы: ГОСТ Р 51342-99 «Безопасность машин. Съёмные защитные устройства» (аутентичный текст EN 953:1997), ГОСТ Р 51345-99 «Безопасность машин. Блокировочные устройства, связанные с защитными устройствами» (аутентичный текст EN 1088:1995), ГОСТ Р 51334-99 (безопасные расстояния для верхних конечностей) и ГОСТ Р 51339-99 (нижние конечности) — на эти документы ссылаются ряд действующих C-стандартов на конкретные типы машин. Прямой отечественной гармонизации ISO 14120:2015 в виде ГОСТ Р или ГОСТ ИСО в открытых реестрах на момент 2026 года не зафиксировано; международный стандарт применяется непосредственно либо через нормативные ссылки в C-стандартах.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.