Integrazione semplice della sicurezza

Tecnologia di sicurezza: Per la protezione dell’uomo e della macchina.

La sicurezza funzionale è una componente imprescindibile nella moderna costruzione di macchine e impianti. Assicurando la conformità alle direttive in materia è possibile realizzare applicazioni a prova di futuro.

Abbiamo creato per voi una raccolta di informazioni sul tema della sicurezza funzionale, inclusi i testi delle attuali direttive e norme, quali la Direttiva Macchine 2006/42/CE e la norma EN ISO 13849-1.

Entrambe queste direttive sono entrate in vigore a fine 2009. In queste pagine forniamo informazioni, ad esempio, sulle misure previste dalla norma EN ISO 13849-1 per costruire una macchina sicura.

Dalla funzione di sicurezza al prodotto I nostri prodotti con tecnologia di sicurezza

Aspetto fondamentale per una macchina sicura è la "sicurezza funzionale", che postula che la funzione di sicurezza, ad es. lo spegnimento della macchina ogni volta che viene aperto uno sportello di sicurezza o nel caso venga rilevato un errore nell'esecuzione della funzione di sicurezza che possa causare danni alle persone.

La complessità e il rischio di guasti aumentano con l'aggiunta di nuovi componenti. Solo mediante una stretta integrazione della "sicurezza funzionale" nei prodotti e nei tool di engineering è possibile ottenere il livello di sicurezza richiesto. Oltre ad essere conformi alle norme armonizzate, le funzioni di sicurezza, studiate per ciascuna specifica applicazione, permettono di ridurre le attività di engineering e offrono anche altri vantaggi, come il risparmio di ampie zone cuscinetto in trasloelevatori per magazzini automatici.

Table: Controllers with safety technology

 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

Table: Servo inverters with safety technology

 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

Table: Frequency inverters with safety technology

 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

Macchine sicure in 5 passaggi

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

  • valutazione del rischio, per 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 limiti della macchina 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 accettabile.

Le misure adottate dovrebbero consentire di eliminare i rischi o di ridurli integrando la sicurezza nella progettazione. 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 verificare 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.

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 stabilisce come debba essere strutturata nel concreto la soluzione tecnica.

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. Si parla, in questo caso, di presunzione di conformità.