Funzionalità di sicurezza facilmente integrata

Tecnologia di sicurezza: per la protezione di macchina e persone

In Lenze, affrontiamo il problema della tecnologia di sicurezza impiegando la sicurezza Centralizzata/Decentrata. I pericoli per il personale operativo e di manutenzione provengono anche dalle parti mobili della macchina. È essenziale proteggere i dipendenti da questi rischi sempre - il modo più efficiente per fare ciò è intervenire nel punto della macchina dove il movimento più pericoloso accade - direttamente nell'inverter.

Certificato

Da quando le funzioni di sicurezza integrate negli azionamenti sono state approvate dall'EC, l'accettazione da parte della filiera si è semplificata (es. tramite l'associazione professionale competente o TÜV). I moduli di sicurezza sono certificati secondo le normative EN ISO 13849-1, EN IEC 61508 e EN IEC6206 e hanno raggiunto il più alto livello di performance PL e.

Connessione diretta

Per l'integrazione della Safety Centralizzata/Decentrata nella sequenza di sicurezza della tua macchina. La connessione ad un PLC di livello superiore che processa sia la logica standard che di sicurezza è fatta attraverso un sistema di trasmissione che può trasmettere simultaneamente dati sicuri e non sicuri su sistema di bus fisico, ad esempio PROFIsafe o FSoE.

Pianificazione semplificata

Vi supporteremo nell'implementazione dei vostri requisiti di sicurezza con la tecnologia sicura che può essere integrata come opzione. Tutte le funzioni sono sviluppate secondo i requisiti di EN ISO 13849-1 PL e EN IEC 62061 SIL 3. Questo semplifica l'approvazione della tua intera macchina.

Topologia di sicurezza

Con le funzioni di sicurezza interne all'inverter la topologia di sicurezza può essere implementata con uno sforzo minimo di cablaggio. Il tool di engineering PLC Designer, che può essere utilizzato per questo scopo, permette l'integrazione delle funzionalità di sicurezza nelle applicazioni di macchina "stand-alone". Non è necessario nessun cambiamento del sistema poiché vengono utilizzati degli standard (PLC Open). La programmazione, la configurazione e l'operatività del sistema possono essere create in maniera consistente con il tool. Operatività e diagnosi vengono effettuate direttamente oppure attraverso il bus di campo.

Topologia di sicurezza EtherCAT

Una soluzione di alta qualità è una topologia di sicurezza in EtherCAT con la sua estensione FSoE ( Functional Safety over EtherCAT). Questa soluzione di sistema di bus di campo è molto moderna e altamente performante. Attraverso l'EtherCAT, gli inverter possono essere controllati molto velocemente e possono essere connessi facilmente con ulteriori componenti periferici.

Componenti terzi

In molte applicazioni è necessario integrare non solo gli azionamenti nella topologia di sicurezza ma anche gli altri componenti, chiamati "componenti terzi". Per l'impiego di EtherCAT/FSoE, Lenze si è sempre attenuta alle corrispettive norme. Questo significa che l'integrazione avviene senza problemi. Questi componenti possono essere integrati senza fermare il sistema e contribuiscono all'implementazione delle funzioni di sicurezza della macchina.

Direttive e norme

L'applicazione della Direttiva Macchine è obbligatoria in tutti i paesi dell'Unione Europea. Tale direttiva non contiene prescrizioni relative ai dettagli tecnici, ma definisce i principali requisiti che le macchine devono rispettare, quali i risultati da conseguire o i pericoli da evitare. La direttiva non contempla prescrizioni circa la soluzione tecnica concreta.

La Direttiva Macchine (2006/42/CE) si applica, tra l'altro, a:

  • macchine
  • componenti di sicurezza
  • quasi-macchine

A costruzione della macchina ultimata, il fabbricante deve confermare di aver rispettato tutti i requisiti rilevanti e dichiarare che la macchina è conforme, applicando la marcatura CE e redigendo la dichiarazione di conformità.

Le norme armonizzate offrono assistenza nell'adempimento dei requisiti rilevanti. Se una macchina è costruita in conformità a una norma armonizzata che copre tutti i rischi a essa correlati, è possibile presumerne la conformità. In questo caso si parla di presunzione di conformità.

Macchine sicure in 5 passaggi

La Direttiva Macchine presuppone, tra l'altro, quanto segue:

  • Valutazione del rischio: è volta a stabilire i requisiti di sicurezza e di tutela della salute.
  • La progettazione e costruzione della macchina tenendo conto dei risultati della valutazione del rischio.

In base alla valutazione del rischio il fabbricante sa quali misure deve adottare per ridurre i rischi.

Se non è possibile adottare misure a livello progettuale, occorre optare per un adeguamento della tecnologia di controllo, che dovrà essere documentato per iscritto in una specifica delle funzioni di sicurezza.

In caso di impiego di un controllo, i requisiti delle misure per la riduzione dei rischi sono stabiliti in base al Performance Level (PL). Successivamente all'applicazione delle funzioni di sicurezza si procede ad accertare il PL effettivamente raggiunto, che dovrà essere almeno uguale o superiore a quello precedentemente stabilito in via teorica.

1. Valutazione e riduzione dei rischi

Il primo passo per realizzare una macchina sicura è la determinazione dei suoi limiti e in particolare il suo utilizzo conforme. Vanno considerati al riguardo, per esempio, il campo d'impiego, le modalità operative, la durata o l'interfaccia uomo-macchina.

Sulla base di questa analisi è quindi possibile rilevare i pericoli e contestualmente valutare i rischi correlati. Qualora emerga che i rischi senza misure aggiuntive sarebbero troppo elevati, si dovrà provvedere a ridurli entro limiti accettabili.

Le misure adottate dovrebbero consentire di eliminare i rischi o di ridurli attraverso una progettazione coerente e sicura. Solo qualora queste misure non permettano di ridurre sufficientemente i rischi, si dovrà ricorrere a misure tecniche di protezione e – in ultima istanza – alla documentazione per informare gli utilizzatori dei rischi residui.

2. Modello di sicurezza

Se le misure tecniche di protezione richiedono l’impiego di un controllo, occorre descrivere in dettaglio le funzioni di sicurezza che dovrà svolgere il suddetto dispositivo. Per ciascuna delle funzioni di sicurezza dovrà essere determinato il Performance Level (PL) richiesto, in base al grafico della norma EN ISO 13849-1.

Dopo avere selezionato il controllo e tutti i componenti che contribuiscono alla funzione di sicurezza, in fase di attuazione e verifica si dovrà accertare il rispetto del Performance Level stabilito.

3. Pianificazione della validazione

Dopo avere selezionato il controllo e i componenti, si procede a pianificare la validazione.

In questa fase è necessario determinare, tra l'altro, quanto segue:

  • Modalità di identificazione e controllo versioni dei documenti
  • Condizioni ambientali alle quali deve avvenire la validazione
  • Prove e procedure di misurazione da utilizzare
  • Norme di riferimento (ad es. EN ISO 13849-2 per i controlli)
  • Persone responsabili.

4. Attuazione e verifica

Si procede quindi all'attuazione delle misure pianificate, ad esempio alla programmazione del comando di sicurezza e alla parametrizzazione dell'azionamento sicuro.

Nel quadro della verifica occorre accertarsi che le misure pianificate siano state attuate correttamente, per confermare che il Performance Level della funzione di sicurezza implementata sia maggiore o uguale al Performance Level stabilito nel modello di sicurezza.

5. Validazione

La validazione avviene in base alla pianificazione stabilita. In caso di mancato superamento delle prove, sono richiesti sforzi supplementari.

Tutte le attività svolte nell'ambito della validazione devono essere documentate. La conclusione positiva della validazione è suggellata dal rapporto di validazione.