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 bezpečnostní funkce, jako např. vypnutí stroje při otevření ochranných dveří, bude zásadně vždy provedena, nebo že se při provádění bezpečnostní funkce odhalí chyba 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.

Tabulka: Řídicí systémy s bezpečnostní technikou

<col/><col/><col/><col/>
 Kontrolér c250-S
Funkce bezpečného zastavení a klidového stáníSTOBezpečně vypnutý moment
SSEBezpečné nouzové zastavení
SS1-rBezpečné zastavení 1 s monitorováním ramp**
SS1-tBezpečné zastavení 1 s monitorováním času
SS2-rBezpečné zastavení 2 s monitorováním ramp**
SS2-tBezpečné zastavení 2 s monitorováním času**
SOSBezpečné provozní zastavení**
 
Bezpečné pohybové funkceSLSBezpečně omezená rychlost**
SMSBezpečná maximální rychlost**
SSMBezpečná kontrola rychlosti** 
SDIBezpečný směr pohybu**
 
Bezpečné polohováníSLPBezpečně omezená poloha**
PDSSBezpečná na poloze závislá rychlost**
SHOMBezpečné referencování
SCABezpečná vačka**
SLIBezpečně omezená velikost kroku**
 
Dodatečné bezpečnostní funkceCASKaskádové STO 
SBCBezpečné řízení brzd
MUTBezpečné ztlumení
OMSPřepínač druhu provozu
ESTlačítko potvrzení
RMSProvoz při opravě
 PLCopen TC5 funkce
 
Bezpečná komunikace Bezpečná datová sběrnice PROFIsafe na PROFIBUS 
 Bezpečná datová sběrnice PROFIsafe na PROFINET 
 Bezpečnostní sběrnice FSoE
 bezpečný přenos dat o aktuální poloze a rychlosti **
 Provoz s bezpečnostním PLC 
 
Bezpečný hardware bezpečné vstupy pro připojení bezpečnostních senzorů
 Bezpečné výstupy pro bezpečnou zpětnou vazbu
 připojení systémů enkodérů s bezpečnostním vyhodnocením
 
● Bezpečnostní funkce integrována
○ Ovládání bezpečnostní funkce
** funkce vyžaduje enkodéry s bezpečnostním vyhodnocením

Tabulka: Servoměniče s bezpečnostní technikou

<col/><col/><col/>
 Servoměniče
i700i950i950940094009400
   Basic Safety - STOBasic Safety - STOExtended SafetyS SM100S SM301S SM302
Funkce bezpečného zastavení a klidového stáníSTOBezpečně vypnutý moment
SSEBezpečné nouzové zastavení   
SS1-rBezpečné zastavení 1 s monitorováním ramp**   
SS1-tBezpečné zastavení 1 s monitorováním času   
SS2-rBezpečné zastavení 2 s monitorováním ramp**   
SS2-tBezpečné zastavení 2 s monitorováním času**   
SOSBezpečné provozní zastavení**   
 
Bezpečné pohybové funkceSLSBezpečně omezená rychlost**   
SMSBezpečná maximální rychlost**   
SSMBezpečná kontrola rychlosti**   
SDIBezpečný směr pohybu**   
 
Bezpečné polohováníSLPBezpečně omezená poloha**   
PDSSBezpečná na poloze závislá rychlost**   
SHOMBezpečné referencování   
SCABezpečná vačka**   
SLIBezpečně omezená velikost kroku**   
 
Dodatečné bezpečnostní funkceCASKaskádové STO   
SBCBezpečné řízení brzd     
MUTBezpečné ztlumení     
OMSPřepínač druhu provozu   
ESTlačítko potvrzení   
RMSProvoz při opravě   
 PLCopen TC5 funkce      
 
Bezpečná komunikace Bezpečná datová sběrnice PROFIsafe na PROFIBUS     
 Bezpečná datová sběrnice PROFIsafe na PROFINET   
 Bezpečnostní sběrnice FSoE    
 bezpečný přenos dat o aktuální poloze a rychlosti **   
 Provoz s bezpečnostním PLC   
 
Bezpečný hardware bezpečné vstupy pro připojení bezpečnostních senzorů
 Bezpečné výstupy pro bezpečnou zpětnou vazbu   
 připojení systémů enkodérů s bezpečnostním vyhodnocením   
 
● Bezpečnostní funkce integrována
○ Ovládání bezpečnostní funkce
** funkce vyžaduje enkodéry s bezpečnostním vyhodnocením

Tabulka: Frekvenčníměnič s bezpečnostní technikou

<col/><col/><col/><col/>
 Měniče frekvence
i55084008400 motec8400 protec
      S SO10S SO20S SO30
Funkce bezpečného zastavení a klidového stáníSTOBezpečně vypnutý moment
SSEBezpečné nouzové zastavení    
SS1-rBezpečné zastavení 1 s monitorováním ramp**      
SS1-tBezpečné zastavení 1 s monitorováním času    
SS2-rBezpečné zastavení 2 s monitorováním ramp**      
SS2-tBezpečné zastavení 2 s monitorováním času**      
SOSBezpečné provozní zastavení**      
 
Bezpečné pohybové funkceSLSBezpečně omezená rychlost**      
SMSBezpečná maximální rychlost**      
SSMBezpečná kontrola rychlosti**      
SDIBezpečný směr pohybu**      
 
Bezpečné polohováníSLPBezpečně omezená poloha**      
PDSSBezpečná na poloze závislá rychlost**      
SHOMBezpečné referencování      
SCABezpečná vačka**      
SLIBezpečně omezená velikost kroku**      
 
Dodatečné bezpečnostní funkceCASKaskádové STO      
SBCBezpečné řízení brzd      
MUTBezpečné ztlumení      
OMSPřepínač druhu provozu    
ESTlačítko potvrzení    
RMSProvoz při opravě      
 PLCopen TC5 funkce      
 
Bezpečná komunikace Bezpečná datová sběrnice PROFIsafe na PROFIBUS      
 Bezpečná datová sběrnice PROFIsafe na PROFINET    
 Bezpečnostní sběrnice FSoE      
 bezpečný přenos dat o aktuální poloze a rychlosti **      
 Provoz s bezpečnostním PLC    
 
Bezpečný hardware bezpečné vstupy pro připojení bezpečnostních senzorů 
 Bezpečné výstupy pro bezpečnou zpětnou vazbu      
 připojení systémů enkodérů s bezpečnostním vyhodnocením      
 
● Bezpečnostní funkce integrována
○ Ovládání bezpečnostní funkce
** funkce vyžaduje enkodéry s bezpečnostním vyhodnocením

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.