Nút dừng khẩn cấp là gì? Cấu tạo, vai trò và ứng dụng

Quá trình vận hành máy móc luôn tiềm ẩn rủi ro, sự cố về điện hoặc các tình huống nguy hiểm đến tính mạng con người. Nút dừng khẩn cấp trong các trường hợp này đóng vai trò là thiết bị đảm bảo an toàn không thể thiếu. Cùng BTB Electric tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý làm việc và tính ứng dụng của nút bấm khẩn cấp. 

Khái niệm nút dừng khẩn cấp

Nút dừng khẩn cấp (tên tiếng Anh là Emergency Stop button, hay E-stop) là một thiết bị an toàn có chức năng dừng ngay lập tức các loại máy móc, hệ thống trong trường hợp xảy ra sự cố hoặc tình huống nguy hiểm. Khi nút này được nhấn, một tín hiệu được gửi đi và lập tức tất cả các hoạt động trong mạch điều khiển sẽ ngừng lại.

ISO 13850 là tiêu chuẩn được công nhận rộng rãi nhất liên quan đến các tiêu chí và cách sử dụng nút dừng khẩn cấp. Theo tiêu chuẩn này, E-stop phải điều khiển thủ công với thiết kế kiểu bật/tắt truyền thống dạng hình nón (châu Âu) hoặc hình nấm (Bắc Mỹ) có màu đỏ nền màu vàng để gây chú ý. Một số trường hợp, nút dừng khẩn cấp còn có thể sáng lên trong môi trường tối và mặt trên được in dòng chữ “E-stop” hoặc “Emergency STOP”.

Ngoài ra, ISO 13850 cũng đặt ra yêu cầu về loại hệ thống phải được trang bị E-stop. Ví dụ, CSA Z434-14 yêu cầu tất cả các hệ thống điều khiển robot phải được cung cấp chức năng dừng khẩn cấp.

Về vị trí lắp đặt, nút bấm khẩn cấp phải được lắp ở nơi dễ thấy và không bị che khuất như bề mặt các loại tủ điện cơ bản. Đồng thời, E-stop phải được thiết kế để dễ vận hành, ngay cả khi đeo găng tay. Khi có sự cố xảy ra, người sử dụng chỉ cần nhấn lực tay vào nút và xoay nút nhấn theo chiều mũi tên để hệ thống trở lại trạng thái ban đầu.

Thiết bị này thường được lắp đặt trên các dây chuyền máy móc, hệ thống thiết bị được mắc nối tiếp với nhau, làm việc tuần hoàn. Số lượng nút nhấn khẩn cấp được yêu cầu lắp đặt sẽ tùy thuộc vào tính phức tạp, cồng kềnh của hệ thống máy móc.

Ký hiệu, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nút khẩn cấp

Ký hiệu quốc tế – IEC 60417 5638 là ký hiệu phổ biến nhất được áp dụng cho nút dừng khẩn cấp. Chi tiết về ký hiệu của E-stop, bạn có thể tham khảo hình vẽ sau:

Về cấu tạo, một nút dừng khẩn cấp thường có 3 bộ phận chính là Nút bấm, chân đế và bộ tiếp điểm.

• Nút bấm: Đây là phần tác động làm thay đổi trạng thái tiếp điểm để ngắt dòng điện khi có sự cố khẩn cấp, thường được làm bằng nhựa, có độ đàn hồi tốt, kín nước (theo chuẩn IP65) và chịu được lực tác động mạnh, với 3 dạng chính là nút nhấn, nút kéo hoặc nút xoay. Đầu nút có màu đỏ, thân nút màu vàng theo tiêu chuẩn ISO, được thiết kế cho lỗ phi 22mm, có thêm vòng chuyển đổi cho lỗ phi 25mm hoặc 30mm. 
• Chân đế: Bộ phận để giữ cố định nút nhấn trên bề mặt các tủ điện hoặc hộp nút nhấn.
• Bộ tiếp điểm: Bao gồm hai loại tiếp điểm: thường đóng (NC) và thường mở (NO). Ở trạng thái bình thường, nút dừng khẩn cấp sẽ ở tiếp điểm thường đóng để đảm bảo lưu thông dòng điện. Khi được kích hoạt, 2 tiếp điểm sẽ đổi trạng thái.

Nguyên lý làm việc của nút dừng khẩn cấp đơn giản nhưng hiệu quả trong các trường hợp khẩn cấp. Cụ thể: 

Nút dừng khẩn cấp thường được đấu nối tiếp với mạch điều khiển của thiết bị. Khi nút được nhấn, các tiếp điểm bên trong sẽ thay đổi trạng thái, ngắt dòng điện và gửi tín hiệu đến hệ thống điều khiển. Tín hiệu này sẽ kích hoạt lệnh dừng khẩn cấp, khiến tất cả các hoạt động của máy móc liên quan ngừng ngay lập tức. Khi máy móc cần khởi động lại, chỉ cần kéo, xoay hoặc dùng chìa khóa đặt lại E-stop. 

Chức năng và ứng dụng của E-Stop

Không chỉ là thiết bị phòng ngừa để giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành hệ thống, nút dừng khẩn cấp còn đóng vai trò là công tắc điều khiển an toàn cho các máy móc hạng nặng và đắt tiền. 

Ngăn ngừa tai nạn 

Quá trình vận hành máy móc, dù đã đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn vẫn tiềm ẩn rất nhiều rủi ro. Nhất là với những loại máy cưa, máy ép, máy cán, máy tuốt... dùng trong cơ khí chế tạo, chế biến gỗ, sản xuất nhựa, cao su, than, hóa chất... luôn có nguy cơ gây tai nạn, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Trang bị nút dừng khẩn cấp giúp người sử dụng chủ động can thiệp trong các tình huống nguy hiểm hoặc khi có sự cố đột ngột xảy ra. 

Phòng ngừa máy móc bị trục trặc

Nút dừng khẩn cấp hoạt động như một công tắc điều khiển để cắt nguồn điện trong trường hợp máy móc hoạt động bất thường. Đặc biệt đối với những máy móc hạng nặng, Emergency Stop rất cần thiết khi: 

• Có linh kiện, chi tiết máy bị bung, rơi ra bất thường khi làm việc.
• Có bộ phận của máy bị sai lệch.
• Có đồ vật rơi khỏi giá.
• Phát hiện bộ phận hỏng hóc làm máy chạy sai quy trình đã lập trình

Sau khi máy dừng, kỹ thuật viên sẽ kiểm tra, chỉnh sửa hoặc thay thế để đảm bảo quá trình vận hành máy an toàn, tránh các mối đe dọa vật lý cho người sử dụng.

Ứng dụng cụ thể của E-stop trong sản xuất và đời sống như sau: 

• Hệ thống điện: Ngắt nguồn điện khẩn cấp khi có sự cố về điện xảy ra giúp giảm thiểu nguy cơ hỏa hoạn, điện giật, bảo vệ thiết bị và con người
• Máy móc thiết bị: Dừng máy móc ngay lập tức khi có nguy cơ tai nạn lao động.
• Giao thông vận tải: Kích hoạt hệ thống phanh khẩn cấp, giúp giảm tốc độ, tránh va chạm trong các tình huống nguy hiểm.
• Khu vực nguy hiểm: Dùng để ngắt nguồn điện, khí ga hoặc kích hoạt hệ thống cảnh báo khẩn cấp, giúp người dân sơ tán khỏi khu vực nguy hiểm.

Phân loại nút dừng khẩn cấp

Có nhiều tiêu chí phân loại nút dừng khẩn cấp. 

Theo kiểu tác động

• Nút nhấn (Push-button): Đây là loại cơ bản và phổ biến nhất, để kích hoạt chức năng dừng khẩn cấp chỉ cần nhấn vào nút. 
• Nút kéo (Pull-to-reset): Sau khi nhấn để dừng, người dùng phải kéo nút ra mới reset được. Cơ chế nhấn - kéo đảm bảo sự cố đã được khắc phục hoàn toàn trước khi hệ thống khởi động lại. 
• Nút xoay (Turn-to-reset): Tương tự như nút kéo, nhưng thay vì kéo, người dùng phải xoay nút theo chiều kim đồng hồ để nhả chốt và khởi động lại máy móc. 

• Nút nhấn và khóa (Push-to-lock): Sau khi nhấn, nút sẽ tự động khóa lại, cần chìa khóa để khởi động lại hệ thống.

 

 Theo kích thước

• Nút D16 (Ø16mm): Kích thước nhỏ nhất của nút dừng khẩn cấp, thường được sử dụng cho các thiết bị nhỏ gọn.
• Nút D22 (Ø22mm): Kích thước phổ biến, phù hợp với nhiều loại máy móc, thiết bị cơ bản. 
• Nút D30 (Ø30mm): Kích thước lớn, thường được sử dụng cho máy móc công nghiệp hạng nặng, đắt tiền. 

Ngoài ra, E-stop còn có kiểu có đèn, không đèn LED hay màu nút nhấn là Đỏ hoặc Cam. 

Một số câu hỏi về nút dừng khẩn cấp

Câu hỏi 1: Khi nào cần sử dụng E-stop?

Trả lời: Nút bấm khẩn cấp chỉ nên sử dụng khi có sự cố xảy ra trong quá trình vận hành máy móc hoặc khi các kỹ sư thực hiện công việc bảo trì, bảo dưỡng. Không nên tự ý tác động lên E-stop. 

Câu hỏi 2: Phân biệt nút dừng và nút dừng khẩn cấp

Trả lời: Cả 2 nút này đều khiến máy móc ngừng hoạt động, tuy nhiên chức năng cơ bản lại khác nhau: 

• Nút dừng được sử dụng cho quy trình dừng thông thường trong quá trình vận hành máy móc, tức là dừng có kế hoạch sau khi máy móc hoàn thành công việc và có thể tiến hành giảm tốc độ máy trước khi tắt hoàn toàn. Nút dừng thường có màu đen và có thể được đặt cùng các chức năng khác trong bảng điều khiển. 
• Nút dừng khẩn cấp được thiết kế cho các tình huống nguy hiểm hoặc sự cố đột ngột cần dừng nhanh và hoàn toàn. Nút này được thiết kế nổi bật với màu đỏ nền vàng và không nên đặt cạnh các nút tiêu chuẩn để tránh nhầm lẫn. 

Câu hỏi 3: Sau khi bấm nút dừng khẩn cấp, cần làm việc gì tiếp theo?

Trả lời: Cắt nguồn điện là hành động cần được ưu tiên sau khi bạn nhấn E-stop. 

Câu hỏi 4: Tiếp điểm của nút bấm khẩn cấp có thường mở không?

Trả lời: E-stop có 2 loại tiếp điểm là thường đóng và thường mở. Tuy nhiên ở trạng thái bình thường, tiếp điểm luôn đóng để dòng điện đi qua. 

Câu hỏi 5: Ưu điểm của nút dừng khẩn cấp là gì?

Trả lời: E-stop có nhiều ưu điểm như: 

• Chỉ báo rõ ràng thông qua việc xác định màu sắc hoặc có đèn LED báo. Nút bấm cũng giúp đơn giản hóa việc thao tác khi có tình huống nguy hiểm. 
• Bảo vệ an toàn hệ thống khi chỉ với 1 nút nhấn, máy móc sẽ dừng ngay lập tức.
• Có nhiều phiên bản khác nhau để gắn trực tiếp lên máy móc hoặc gắn lên bề mặt của các hệ thống.

Trên đây, chúng tôi đã giới thiệu thông tin tổng quan về nút dừng khẩn cấp. Lưu ý, chỉ nên dùng nút này trong các trường hợp nguy hiểm hoặc có sự cố đột ngột, không nên sử dụng như một nút điều khiển thông thường. 

Nếu có nhu cầu tìm hiểu về các linh kiện của hệ thống tủ điện, bạn có thể khám phá chi tiết tại: https://btb-electric.com/vi/tin-tuc/kien-thuc-nganh/kien-thuc-tu-dien.