Functional safety is easily integrated

Safety technology: For the protection of man and machine

At Lenze, we address the issue of safety technology with Centralized/Decentralized Safety. Dangers for operating and maintenance personnel also emanate from the moving parts of the machines. It is essential to protect employees from these risks at all times - the most effective way to do this is to intervene at the point in the machine where the hazardous movement occurs - directly in the inverter.

Certified

Since the safety functions integrated in the drive already have EC type approval, acceptance of the entire machine (e.g. by TÜV or the employers' liability insurance association) is simplified. The safety modules are certified according to EN ISO 13849-1, EN IEC 61508 and EN IEC 62061 and achieve the highest performance level PL e.

Direct connection

For the integration of Centralized/Decentralized Safety into the safety chain of your machine, safely executed inputs are available for the safety sensor technology. The connection to a higher-level PLC, which processes both standard and safety logic, is made via bus systems that can simultaneously transmit safe and unsafe data on a physical bus system - e.g. PROFIsafe or FSoE.

Simplified planning

We support you in implementing your safety requirements with the safety technology that can be integrated as an option. All functions are developed according to IEC 61508, SIL 3 and meet the requirements of EN ISO 13849-1 PL e as well as EN IEC 62061 SIL 3. This simplifies the acceptance of your entire machine.

Safety topology

Functional safety in the inverter means that safety topologies can be implemented with very little wiring effort. The PLC Designer engineering tool, which can be used throughout, allows the safety aspects to be integrated very conveniently into the machine's stand-alone application. No system change is necessary, since standards (PLCopen) are used. The programming, setup and operation of the system can be created consistently with the tool. Operation and diagnosis is done directly or via a bus system.

Safety topologies EtherCAT

A very high-quality solution is a safety topology via EtherCAT with its extension FSoE (Functional Safety over EtherCAT). This solution is a very modern and high-performance bus system. By using EtherCAT, the inverters can be controlled quite easily and further peripheral components can be connected.

Third party components

In many applications, it is necessary to integrate not only the drives into the safety topology, but also other components, so-called "third party components". When using EtherCAT/FSoE, Lenze has consistently adhered to the associated standards. This means that integration is possible without any problems. These components can be integrated without system breaks and contribute to the implementation of the machine's safety functions.

 

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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.