Jednoduše integrovaná bezpečnost.

Bezpečnostní technika: k ochraně lidí a strojů.

Funkční bezpečnost je nepostradatelnou součástí současné výroby strojů a zařízení. Platí, že dodržením směrnic se dosáhne toho, že aplikace obstojí i v budoucnosti.

Shrnuli jsme pro Vás četné informace týkající se tématu funkční bezpečnost a představíme Vám aktuální směrnice, jako například směrnici o strojních zařízeních 2006/42/ES a EN ISO 13849-1.

Obě směrnice platí od konce roku 2009 ‒ informujeme Vás o podrobnostech a krocích, které například EN ISO 13849-1 předpokládá pro zkonstruování bezpečného stroje.

Od bezpečnostní funkce k výrobku: naše výrobky s bezpečnostní technikou

Důležitým aspektem pro bezpečný stroj je „funkční bezpečnost“. Tím je míněno, že se bezpečnostní funkce, jako např. vypnutí stroje při otevření ochranných dveří, obecně vždy provede nebo že je chyba při provádění bezpečnostní funkce zjištěna před tím, než může způsobit zranění osob.

Komplexnost a riziko výpadku stoupají s každou další komponentou ve stroji. Důsledná integrace „funkční bezpečnosti“ do výrobků a nástrojů pro projektování přitom zajišťuje potřebnou bezpečnost a spolehlivost. Bezpečnostní funkce nejen odpovídají harmonizovaným normám, nýbrž přesvědčí i funkcemi specifickými pro aplikaci, které značně redukují náklady na projektování a přinášejí další užitek, např. úsporu velkých nárazníkových zón u regálových zakladačů.

Tabelle: Steuerungen mit Sicherheitstechnik

 Controller c250-S
Safe stop and brake functionsSTOSafetorque off○
SSESafestop emergency○
SS1-rSafestop 1 with ramp monitoring**○
SS1-tSafestop 1 with time monitoring○
SS2-rSafestop 2 with ramp monitoring**○
SS2-tSafestop 2 with time monitoring**○
SOSSafeoperating stop**○
 
Safe motion functionsSLSSafely-limitedspeed**○
SMSSafe maximum speed**○
SSMSafe speed monitor** 
SDISafedirection**○
 
Safe position functionsSLPSafely-limitedposition**○
PDSSPosition-dependentsafe speed**○
SHOMSafe homing○
SCASafecam**○
SLISafely-limitedincrement**○
 
Additional safety functionsCASSTOcascading 
SBCSafe brake control○
MUTSafe muting○
OMSOperation modeselector○
ESEnable switch○
RMSRepair mode selector○
 PLCopenTC5 functions●
 
Safe communication Safetybus PROFIsafe on PROFIBUS 
 Safetybus PROFIsafe on PROFINET 
 Safetybus FSoE●
 Safetransmission of position and speed data**●
 Operationwith safety PLC 
 
Safe hardware Safeinputs for connecting safety sensors●
 Safeoutputs for safe feedback○
 Connectionof safety-rated encoder systems○
 
● Integrated safety function
○ Activation of the safety function
** Function requires safety-rated encoder system

Tabelle: Servoumrichter mit Sicherheitstechnik

 Servo inverters
i700i950i950940094009400
   Basic Safety - STOBasic Safety - STOExtended SafetyWith SM100With SM301With SM302
Safe stop and brake functionsSTOSafe torque off●●●●●●
SSESafe stop emergency  ● ●●
SS1-rSafe stop 1 with ramp monitoring**  ● ●●
SS1-tSafe stop 1 with time monitoring  ● ●●
SS2-rSafe stop 2 with ramp monitoring**  ● ●●
SS2-tSafe stop 2 with time monitoring**  ● ●●
SOSSafe operating stop**  ● ●●
 
Safe motion functionsSLSSafely-limited speed**  ● ●●
SMSSafe maximum speed**  ● ●●
SSMSafe speed monitor**  ● ●●
SDISafe direction**  ● ●●
 
Safe position functionsSLPSafely-limited position**  ● ●●
PDSSPosition-dependent safe speed**  ● ●●
SHOMSafe homing  ● ●●
SCASafe cam**  ● ●●
SLISafely-limited increment**  ● ●●
 
Additional safety functionsCASSTO cascading  ● ●●
SBCSafe brake control  ●   
MUTSafe muting  ●   
OMSOperation mode selector  ● ●●
ESEnable switch  ● ●●
RMSRepair mode selector  ● ●●
 PLCopen TC5 functions      
 
Safe communication Safety bus PROFIsafe on PROFIBUS    ● 
 Safety bus PROFIsafe on PROFINET  ● ●●
 Safety bus FSoE  ●  ●
 Safe transmission of position and speed data**  ● ●●
 Operation with safety PLC  ● ●●
 
Safe hardware Safe inputs for connecting safety sensors●●●●●●
 Safe outputs for safe feedback  ● ●●
 Connection of safety-rated encoder systems  ● ●●
 
● Integrated safety function
○ Activation of the safety function
** Function requires safety-rated encoder system

Tabelle: Frequenzumrichter mit Sicherheitstechnik

 Frequency inverters
i55084008400 motec8400 protec
      With SO10With SO20With SO30
Safe stop and brake functionsSTOSafe torque off●●●●●●
SSESafe stop emergency    ●●
SS1-rSafe stop 1 with ramp monitoring**      
SS1-tSafe stop 1 with time monitoring    ●●
SS2-rSafe stop 2 with ramp monitoring**      
SS2-tSafe stop 2 with time monitoring**      
SOSSafe operating stop**      
 
Safe motion functionsSLSSafely-limited speed**      
SMSSafe maximum speed**      
SSMSafe speed monitor**      
SDISafe direction**      
 
Safe position functionsSLPSafely-limited position**      
PDSSPosition-dependent safe speed**      
SHOMSafe homing      
SCASafe cam**      
SLISafely-limited increment**      
 
Additional safety functionsCASSTO cascading      
SBCSafe brake control      
MUTSafe muting      
OMSOperation mode selector    ●●
ESEnable switch    ●●
RMSRepair mode selector      
 PLCopen TC5 functions      
 
Safe communication Safety bus PROFIsafe on PROFIBUS      
 Safety bus PROFIsafe on PROFINET    ●●
 Safety bus FSoE      
 Safe transmission of position and speed data**      
 Operation with safety PLC    ●●
 
Safe hardware Safe inputs for connecting safety sensors●●●● ●
 Safe outputs for safe feedback      
 Connection of safety-rated encoder systems      
 
● Integrated safety function
○ Activation of the safety function
** Function requires safety-rated encoder system

V 5 krocích k bezpečnějšímu stroji

Směrnice o strojních zařízeních mimo jiné obsahuje:

  • Provedení posouzení rizik: pomocí něj stanovíte platné požadavky na bezpečnost a ochranu zdraví.
  • Konstrukci a výrobu stroje při zohlednění výsledků posouzení rizik.

Po posouzení rizik budete vědět, která opatření musíte zavést, aby se rizika minimalizovala.

Nelze-li tato opatření aplikovat již v konstrukci, je nutné integrovat je do řídicí techniky a uvést je v písemné specifikaci bezpečnostních funkcí.

Při použití řízení specifikuje úroveň performance level (PL) požadavky na opatření ke snížení rizik. Po realizaci bezpečnostních funkcí se zkontroluje reálně dosažená úroveň PL. Přinejmenším se musí rovnat úrovni, která byla teoreticky předem stanovena, nebo ji musí přesahovat.

1. Posouzení a minimalizace rizik

Prvním krokem k bezpečnému stroji je stanovení mezí stroje a zejména jeho použití v souladu s určením. Sem patří například oblast použití, provozní režimy, životnost nebo rozhraní mezi člověkem a strojem.

Na základě těchto definic je možné stanovit ohrožení a následně posoudit riziko jednotlivých ohrožení. Pokud z toho vyplyne, že by bylo riziko bez dalších opatření příliš veliké, musí se minimalizovat na akceptovatelnou míru.

Provedená opatření by měla ohrožení zcela odstranit nebo snížit inherentně bezpečnou konstrukcí. Teprve když tato opatření nevedou k dostatečnému snížení rizika, byste měli sáhnout po technických ochranných opatřeních a – jako poslední opatření – využít dokumentace.

2. Bezpečnostní koncept

Vyžadují-li technická ochranná opatření použití řízení, musí se bezpečnostní funkce, které má řízení provádět, přesně popsat. Pro každou z bezpečnostních funkcí se pak podle grafů DIN EN ISO 13849-1 určí potřebná úroveň performance level (PL).

Po volbě řízení a všech komponent, které se podílejí na bezpečnostní funkci, se při realizaci a verifikaci kontroluje, zda se dodržuje definovaná úroveň performance level.

3. Plánování validace

Po volbě řízení a všech komponent naplánujete validaci.

Přitom se musí mimo jiné provést následující rozhodnutí:

  • Jak se bude provádět identifikace a správa verzí dokumentů.
  • Za jakých okolních podmínek se má provádět validace.
  • Jaké kontroly a měřicí metody se mají používat.
  • Které normy se aplikují (např. DIN EN ISO 13849-2 pro řízení).
  • Kdo jsou odpovědné osoby.

4. Realizace a verifikace

Následuje realizace naplánovaných opatření, např. se musí naprogramovat řízení bezpečnosti a parametrizovat bezpečný pohon.

V rámci verifikace se musí zkontrolovat, zda jsou naplánovaná opatření správně realizována. Po provedení kontroly je k dispozici potvrzení o tom, že úroveň performance level implementované bezpečnostní funkce je větší než nebo rovna úrovni performance level, která byla definována v bezpečnostním konceptu.

5. Validace

Validace se provádí podle definovaného plánu. Nejsou-li zkoušky úspěšně zvládnuty, jsou nutné dodatečné úpravy.

Všechny aktivity validace se musí dokumentovat. Úspěšná validace se zakončí validační zprávou.

Směrnice a normy

Uplatňování směrnice o strojních zařízeních je v každé zemi Evropské unie právně závazné. Neobsahuje ustanovení o technických detailech, ale definuje základní požadavky na stroje, jako výsledky, kterých má být dosaženo, nebo nebezpečí, která je třeba odvrátit. Jak má konkrétně vypadat technické řešení, není stanoveno.

Směrnice o strojních zařízeních (2006/42/ES) platí mimo jiné pro:

  • strojní zařízení
  • bezpečnostní součásti
  • neúplná strojní zařízení (dílčí části strojních zařízení)

Výrobce stroje po dokončení stroje sám potvrzuje, že byly zohledněny všechny důležité požadavky a stroj vykazuje odpovídající shodu: umístěním značky CE a sepsáním prohlášení o shodě.

Harmonizované normy nabízejí pomoc při plnění základních požadavků. Pokrývá-li harmonizovaná norma všechna rizika spojená se strojem, lze se domnívat, že stroj vykazuje shodu. Pak hovoříme o předpokladu shody.

© Lenze