Safety on board Sicurezza funzionale nella tecnologia di automazione

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1 Elecric Drives and Conrols Hydraulics Linear Moion and Assembly Technologies Pneumaics ervice afey on board icurezza funzionale nella ecnologia di auomazione Inegraa, cerificaa e generalizzaa

2 2 afey on Board inegraa, cerificaa e generalizzaa Che si rai di macchine uensili, per packaging o da sampa, oppure di applicazioni per monaggio, di handling o roboiche, la proezione di personale, macchine e uensili gode sempre di assolua priorià. Per far frone a quese esigenze, le moderne filosofie di sicurezza devono adempiere ai requisii più impegnaivi, come movimeni sicuri, elaborazione sicura dei segnali delle periferiche o comunicazione sicura. La filosofia afey on Board di Rexroh, all'alezza di ali requisii, è sinonimo di soluzioni di sicurezza raffinae e inelligeni dell'auomaion House. afemoion, la soluzione di sicurezza Rexroh su base azionameno, significa ben più del solo arreso sicuro di macchine ed impiani: afemoion cosiuisce in realà il presupposo per realizzare filosofie di macchina sicure. Essa consene infai all'operaore un accesso senza rischi al processo, incremenando l affidabilià del sisema ramie la riduzione dei empi mori e, conseguenemene, la produivià. afelogic, la soluzione di sicurezza su base conrollo di Rexroh, sosiuisce le apparecchiaure di sicurezza a cablaggio rigido con un sofware di sicurezza programmabile in modo flessibile. Il framework generalizzao per l engineering, IndraWorks, consene di adaare in maniera rapida e semplice l'elaborazione dei segnali delle periferiche alle filosofie di macchina più diverse. afelogic permee di ridurre i empi di messa in servizio e di validazione, offrendo al conempo un efficiene ool di diagnosica. Nella nosra Auomaion House, un sisema modulare unico nel suo genere, sono preseni ui gli elemeni necessari a dar via a concezioni di auomazione di successo: dagli azionameni ai conrolli, sino all'efficiene framework per un engineering unificao ed un uilizzo inuiivo. Quesa innovazione vi offre ue le possibilià della moderna ecnica di auomazione, in modo generalizzao, inelligene e orienao al fuuro.

3 3 Inegraa Massima proezione del personale, riduzione dei empi mori, maggiore affidabilià e semplificazione di messa in servizio e validazione sono solano alcuni fra i vanaggi della ecnologia di sicurezza inegraa Rexroh. Provvediamo ad espandere i componeni sandard inegrando le funzioni di sicurezza, in modo da oenere componeni di sicurezza complei, uilizzabili sia in maniera auonoma, sia come pari di una delle nosre soluzione di sisema. Cerificaa La filosofia afey on Board assicura al cosruore di macchine il massimo grado di sicurezza e di affidabilià, grazie a componeni e soluzioni di sisema verificai e cerificai in conformià alle più receni normaive di sicurezza: ale approccio riduce al minimo i cosi e le risorse necessarie per la validazione di macchine ed impiani, offrendo al cosruore sicurezza soo il profilo funzionale e giuridico. Generalizzaa Dall'azionameno sino al conrollo, afemoion e afelogic si fondono reciprocamene al meglio, raducendosi in una filosofia di sicurezza di respiro generale. Per lo scambio dei dai di sicurezza fra conrollo ed azionameno, ERCO è sao eseso mediane il proocollo di sicurezza ERCO safey basao sul proocollo CIP afey. Il sisema di comunicazione rasmee dai sandard e dai di sicurezza; l'assenza d'inerfacce supplemenari offre inolre un significaivo poenziale di risparmio. afey on Board Dall azionameno al sisema di conrollo, Rexroh offre funzioni di sicurezza scalabili in modo oimale. Il frame work di engineering unificao IndraWorks, uilizzabile per progeazione, programmazione e diagnosica, aumena il grado di affidabilià degli impiani, riducendo al conempo sensibilmene i empi di messa in servizio. Le periferiche di sicurezza possono essere inegrae mediane ERCO safey o PROFIsafe, direamene o ramie gruppi I/O sicuri: quese caraerisiche rendono afelogic il primo conroller di sicurezza in grado di supporare in parallelo due proocolli di sicurezza. Olre a uo ciò, afemoion è uilizzabile anche come componene auonomo. Tramie comando discreo o sisemi bus sandardizzai, la ecnologia di sicurezza inegraa negli azionameni può essere inegraa in qualsivoglia archieura di sisema.

4 4 afemoion più di un semplice arreso sicuro In casa Rexroh, una ecnologia di azionameno sicura significa qualcosa di più del solo arreso sicuro. In paricolare, le funzioni di movimeno sicure vi offriranno la possibilià di proeggere in maniera efficace i vosri collaboraori, di aumenare la vosra produivià e di implemenare nuove filosofie di sicurezza. Per i casi in cui gli operaori debbano soffermarsi all'inerno della macchina, in fase di allesimeno o per necessià di processo, la Direiva Macchine richiede al cosruore paricolari precauzioni di sicurezza: in caso di errore, i movimeni inconrollai possono infai divenire fone di pericolo per le persone. Rexroh padroneggia con sicurezza ali errori, grazie ad una consolidaa e pionierisica esperienza nelle ecnologie di sicurezza inegrae negli azionameni. La filosofia afey on Board di Rexroh è saa inrodoa sul mercao già nel 1999, e da allora è saa oggeo di coninue inegrazioni funzionali. Espansione delle funzionalià Olre alle classiche funzioni di arreso e movimeno sicuro, IndraDrive suppora più di 18 funzioni di sicurezza, quali ad esempio il blocco sicuro dei Movimeni minimi degli assi grazie a empi di reazione ridoissimi 2 Tecnologia di sicurezza Indradrive di Rexroh Tecnologia di sicurezza convenzionale In un'area proea equipaggiaa con conai di consenso, prima che un operaore possa reagire ad un funzionameno errao, un asse lineare con vie a sfere su roaia avrà già percorso un ragio fra i 100 e i 200 mm, e i icurezza aumenaa 400 vole 800 Movimeno dell'asse in mm in caso di errore moori lineari fra i 400 e gli 800 mm. La ecnologia di sicurezza IndraDrive individua l'errore nell'arco di 2 ms, facendo sì che l'asse si sposi di soli 2 mm. porelli di proezione, diversi campi di posizione assolua sicuri ed un sisema di frenaura e rienua sicuro per proezione anicadua degli assi vericali. I vanaggi che vi convinceranno: Maggiore produivià delle vosre macchine, grazie alla riduzione dei empi d'esercizio speciale Assenza di inuili empi di aesa, non essendo necessario scollegare la proezione ree Nessuna resincronizzazione degli assi accoppiai Alo grado di affidabilià, grazie alla soluzione cerificaa ed inegraa Riduzione del numero di finecorsa, degli apparecchi di misura ed analisi e del volume per l'armadio elerico Risparmio su empi e spesa di cerificazione Dinamizzazione on line anziché forzaa, che rende superflue le disinserzioni cicliche della macchina a scopo di rilevameno errori

5 5 Max afemoion Max le funzioni di sicurezza cerificae Max Blocco avviameno sicuro (TO) afe Torque Off Caegoria di arreso 0 a norma EN IEC : Disabiliazione sicura della coppia degli azionameni Arreso sicuro e blocco azionameni sicuro (1) afe op 1 Caegoria di arreso 1 a norma EN IEC : Arreso a monioraggio sicuro, eseguio dal conrollo o dagli azionameni, con disabiliazione sicura della coppia degli azionameni Arreso d'esercizio sicuro (2, O) afe op 2, afe Operaing op Caegoria di arreso 2 a norma EN IEC : Arreso a monioraggio sicuro, con sao di fermo a monioraggio sicuro a coppia regolaa elocià ridoa sicura (L) Una vola impario il consenso, in una modalià operaiva speciale viene monioraa una velocià ridoa sicura Campo di posizione assolua sicuro (LP) Olre al movimeno sicuro, viene moniorao un campo di posizione assolua sicuro Ingressi/uscie sicuri (IO) ull'azionameno è possibile collegare le periferiche di sicurezza su due canali e meerle a disposizione del conrollo mediane il bus di sicurezza Max enso di roazione sicuro (DI) Olre al movimeno sicuro, viene moniorao un senso di roazione sicuro (sinisrorso, desrorso) Max n n Max Max Max Max Max Max n n n n n n n n afe Communicaon afe Communicaon elocià massima sicura (M) La velocià massima viene monioraa in maniera sicura indipendenemene dalla modalià d'esercizio isema di frenaura e rienua sicuro (B) Il sisema di frenaura e rienua sicuro comanda e moniora due freni indipendeni Blocco sicuro dei porelli di proezione (DL) Quando ui gli azionameni di una zona proea si rovano in condizione di sicurezza, il blocco porelli di proezione viene apero Ampiezza d'incremeno limiaa in modo sicuro (LI) Una vola impario il consenso, in una modalià operaiva speciale viene monioraa un'ampiezza d'incremeno limiaa in modo sicuro Arreso a monioraggio sicuro (MD) Monioraggio sicuro della rampa di decelerazione in fase di arreso Posizione finale n assolua a limiazione sicura (P) Monioraggio degli inerruori di disinserzione sofware sicuri Max Comunicazione sicura (CO) elezione/deselezione delle funzioni di sicurezza e dai di processo sicuri (ad es. valori reali di posizione) mediane bus di sicurezza M Tue le funzioni di sicurezza sono cerificae conformemene agli sandard IO :2006 1), IEC :2007 1), IEC 61508: ), IEC ), IO :1999, EN 954-1:1996, IO :2003, afe IEC :1997, EN :1997, IEC :2004, afe UL 508C R7.03, C22.2 No. 0.8-M86 (R2003), CAN/CA C22.2 N , Communicaon afe NFPA 79:2007 ER1 da TÜ Rheinland, TÜ Rheinland Communicaon Norh America Inc. e IBE wizerland. 1) In preparazione afe afe Communicaon afe Communicaon Communicaon afe Communicaon C

6 6 afemoion veloce, indipendene e affidabile eloce La ecnologia di sicurezza inegraa negli azionameni di IndraDrive moniora il movimeno nel puno in cui esso viene generao. Il risulao sono empi di reazione esremamene ridoi, pari a 2 ms alla risposa dei monioraggi inerni. i raa di una caraerisica imporane soprauo per gli azionameni ad elevaa dinamica, poiché in caso conrario le corse residue porebbero olrepassare i limii consenii. Durane un inerveno all'inerno della macchina, gli azionameni resano in conrollo di posizione, il che rende superflui lo scollegameno dalla ree e la resincronizzazione degli assi accoppiai. L'assenza di empi d'esercizio speciale consene in al modo di aumenare significaivamene la produivià dell'impiano. Indipendene IndraDrive, con la sua ecnologia di sicurezza inegraa, può essere uilizzao anche come componene auonomo: all'inerno dell'azionameno sono infai inegrai due canali di monioraggio ridondani diversiari. Le periferiche di sicurezza, quali ad esempio i seleori di modalià o i asi di consenso, possono essere collegai direamene all'azionameno, in modo da aivare le relaive funzioni di sicurezza. Rispeo alle ecnologie di sicurezza convenzionali, quesa filosofia rende superflui uleriori srumeni di misurazione e monioraggio eserni. Grazie a uo ciò, è possibile realizzare soluzioni convenieni e dagli ingombri ridoi. Affidabile Le funzioni di sicurezza di IndraDrive vengono collaudae da Eni di cerificazione indipendeni e sono conformi agli auali sandard di sicurezza. Poee quindi affidarvi con ranquillià alla sicurezza collaudaa di IndraDrive, che vi farà risparmiare nelle spese di cerificazione in proprio. L'inegrazione di ui i monioraggi all'inerno dell'azionameno offre al cliene il massimo grado di affidabilià, per non lasciare alcuna possibilià ai enaivi di manipolazione. oluzione di sicurezza convenzionale con apparecchiaure eserne oluzione di sicurezza IndraDrive inegraa nell'azionameno Abiliazione azionameno Unià di monioraggio eserna (arreso, regime, ecc.) I Canale 1 Blocco impulso di sicurezza M Encoder supplemenare E I I Canale 1 Canale 2 Blocco impulso di sicurezza M

7 7 Più semplicià nella messa in servizio I parameri di sicurezza, quali ad esempio la velocià ridoa monioraa, vengono paramerizzai ramie una semplice procedura di messa in servizio guidaa da menu. Un'apposia MuliMediaCard consene di rasferire agevolmene i parameri di sicurezza nelle macchine di serie, oppure di imposarli nuovamene in caso di sosiuzione di un modulo di regolazione degli azionameni. La selezione su due canali delle funzioni di sicurezza all'inerno dell'azionameno si può realizzare in vari modi. Opzione L1 Blocco avviameno sicuro (TO) elezione delle funzioni di sicurezza: Enrambi i canali ramie conai 24 Conrollo 24 in alernaiva 24 isema di comunicazione Canale 1 Canale 2 Blocco impulso di sicurezza M Opzione 1 Arreso e movimeno sicuri 1) elezione delle funzioni di sicurezza: Enrambi i canali ramie conai 24 Conrollo Auo Manual isema di comunicazione I I Canale 1 Canale 2 Blocco impulso di sicurezza M 0 24 / 0 oppure 24 / / 24 Più semplicià nelle operazioni di service In caso di inerveni di service, i parameri di sicurezza s verranno imporai semplicemene nel nuovo apparecchio: occorrerà esclusivamene conrollare l'idenificazione dell'azionameno (cosruore, ipo di macchina, asse). Non sarà quindi necessario effeuare una nuova procedura di collaudo in loco. Opzione 1 Arreso e movimeno sicuri 1) elezione delle funzioni di sicurezza: Un canale ramie conao 24 e un canale ramie sisemi di comunicazione sandard Conrollo I Auo Manual isema di comunicazione I Canale 1 Canale 2 Blocco impulso di sicurezza M Opzione 1 Arreso e movimeno sicuri 1) elezione delle funzioni di sicurezza: Enrambi i canali ramie bus di sicurezza Conrollo di sicurezza I Auo Manual isema di comunicazione Canale 1 Canale 2 Blocco impulso di sicurezza M 1) Gli azionameni IndraDrive con opzione 1 supporano ue le funzioni di sicurezza riporae a pagina / isema di comunicazione isema di comunicazione di sicurezza

8 8 afemoion il sisema di frenaura e rienua sicuro Primo forniore al mondo a raggiungere queso raguardo, Rexroh inegra nei propri azionameni un sisema di frenaura e rienua sicuro per proezione anicadua degli assi vericali. Quesa filosofia ridondane provvede inolre alla disinserzione dell'alimenazione, per il massimo grado di sicurezza. Nelle aree di impiani o macchine dove avvengono lavorazioni, frequenemene devono affaccendarsi diverse persone, ad esempio per effeuare la messa in servizio, oppure per eliminare guasi od oimizzare i processi. e nell'area di accesso sono preseni assi sooposi a forza di gravià, occorre paricolare aenzione: gli assi vericali od inclinai comporano infai il pericolo di abbassameno accidenale anche quando non sono alimenai. Tale fenomeno può essere causao da imbraameni, presenza d'olio o di usura sui freni di rienua, oppure da errori nel loro azionameno. Il sisema di frenaura e rienua sicuro di Rexroh previene queso pericolo mediane re canali reciprocamene indipendeni, la misurazione della coppia del moore e il conrollo di due freni ridondani. icurezza per uomo e macchina Cerificazione a norma EN 954-1, Caegoria 3, per il massimo grado di sicurezza iene impedia la cadua inconrollaa degli assi sooposi a forza di gravià Reazione esremamene rapida in caso di errore, grazie al monioraggio inegrao negli azionameni Due freni indipendeni, azionai e moniorai separaamene Arreso ridondane dell'asse vericale anche dopo disinserzione dell'alimenazione, ad es. in caso di spegnimeno o arreso d'emergenza raegia scalare, con effeo graduao delle forze frenani, per ridurre al minimo le solleciazioni sulla meccanica Possibilià di uilizzare diversi ipi di freno a rilascio elerico, monabili anche lao carico

9 9 Possibilià di uilizzare diversi ipi di sisemi frenani Macchine fra loro diverse necessiano dei sisemi di frenaura più vari: per ale ragione, il sisema di frenaura e rienua sicuro, realizzao in base ad una concezione apera, consene d'inegrare agevolmene anche prodoi di erzi erze pari. Persino le barre ad azionameno idraulico o pneumaico, oppure i freni su roaia, possono essere inclusi in quesa soluzione. L'aspeo deerminane è che enrambi i freni siano a rilascio elerico e conformi alle specifiche dei segnali di azionameno. Nei moori in cosruzione chiusa, il freno di rienua inegrao nel moore viene di regola uilizzao come freno primario, menre come freno secondario è possibile uilizzare un freno monao direamene sulla flangia moore, oppure sul lao uscia del riduore, o anche sul lao carico. Ques'ulimo presena il vanaggio di padroneggiare con sicurezza anche un'avaria di elemeni di rasmissione meccanici. Nei moori direi, daa la loro paricolare concezione, vengono uilizzai esclusivamene freni lao carico. L'azionameno del freno sul secondo canale avviene mediane un'apposia unià, monioraa esernamene all'azionameno: il freno non deve così adempiere a paricolari requisii di sicurezza. Individuare i guasi dormieni L'individuazione dei guasi dormieni (ad esempio freni di rienua imbraai d'olio) richiede l'effeuazione di es ciclici sui freni: a ale scopo, viene innanziuo deerminao il momeno di carico graviazionale aualmene agene sul sisema. Nella fase successiva, i freni vengono chiusi in sequenza e l'azionameno li soopone, in enrambe le direzioni, ad un carico pari ad 1,3 vole il peso applicao massimo. Conemporaneamene a ale operazione, viene eseguio un monioraggio su due canali delle informazioni di posizione, sulla base di un range di olleranza paramerizzabile: ciò consene di rilevare ed arresare con sicurezza un'evenuale fuga dell'asse, ad esempio a causa di olio sul freno. Qualora enrambi i sisemi di rienua abbiano superao il es freni, lo sao freni inerno verrà imposao su OK per un empo paramerizzabile; enro ale lasso di empo, sarà possibile un uleriore accesso con sosa soo l'asse vericale, senza necessià di un nuovo es freni. Disinserzione sicura dell'alimenazione Inegrazione universale di diverse ipologie di freni, ad es. elezione su due canali della funzione di sicurezza Indra Drive Azionameno su due canali dei freni Freno moore Feedback sicuro Freno aggiunivo Freno monao lao carico Il sisema di frenaura e rienua sicuro si basa su due freni reciprocamene indipendeni, azionai e moniorai separaamene dai canali ridondani diversiari all'inerno dell'azionameno.

10 10 afelogic un'elaborazione logica sicura e di agevole programmazione afelogic di Rexroh è il sisema di sicurezza funzionale programmabile sino al livello IL 3, cerificao a norma IEC Essendo pare inegrane del conrollo sandard, esso offre all'uene la possibilià di programmare applicazioni sandard e di sicurezza su un singolo conrollo, grazie allo sesso srumeno di engineering IndraWorks. In ale oica, le applicazioni sono assoluamene eseni da inerazione: evenuali modifiche sull'applicazione sandard non avranno quindi alcuna ripercussione sull'applicazione di sicurezza. Il principio di funzionameno afelogic è uilizzabile nei conrolli su base conroller o su base PC. A ale scopo, i conrolli sandard vengono esesi con un modulo funzionale disponibile su richiesa, che fornisce ue le risorse necessarie per un'elaborazione logica sicura. Fra le uenze finali di una connessione dai, ossia fra producer e consumer, le informazioni vengono scambiae in forma di elegrammi dai sicuri; se il consumer rileva che i dai ricevui non sono correi, oppure che la rasmissione è disurbaa, esso commuerà in uno sao di errore definio. Il percorso di rasmissione divena così un black channel che non gioca alcun ruolo in ermini di sicurezza, indipendenemene dal supporo o dal percorso di rasmissione sceli. Il sisema di comunicazione Come inerfaccia di comunicazione, è possibile uilizzare l'inerfaccia ERCO e/o PROFIBU del conrollo sandard. Enrambe le rei verranno gesie in parallelo, comandando insieme i componeni sandard e quelli di sicurezza. Olre a CIP afey on ERCO, viene supporao anche il proocollo PROFIsave 2, per connessione di componeni di sicurezza inelligeni realizzai da erze pari. ERCO safey Black Channel PROFIsafe

11 11 Filosofia precedene: cablaggi discrei di apparecchiaure di sicurezza Filosofia auale: cablaggi grafici di moduli funzionali Programmazione La realizzazione dell'applicazione safey avviene mediane l'indraworks afeymanager; la programmazione segue i principi delle specifiche safey PLCopen. copo di queso sandard è sruurare la programmazione in analogia ai cablaggi delle apparecchiaure di sicurezza discree: al poso delle apparecchiaure enrano in gioco moduli funzionali cerificai, i cablaggi discrei vengono sosiuii da connessioni grafiche (programmazione) dei moduli suddei. Programmazione Paramerizzazione Progeazione rumeni Funzionameno isualizzazione A livello organizzaivo, si disingue fra due gruppi di ueni: Uene di livello base, che collega i moduli esclusivamene in analogia ai cablaggi discrei. I programmi creai in queso modo riducono al minimo le risorse necessarie per il collaudo. Uene di livello eseso, che sfrua funzionalià più complesse per creare moduli funzionali propri. Per quesi ulimi moduli, uavia, le risorse necessarie per la validazione risulano considerevolmene maggiori. D alro cano, quando però sono sai collaudai, poranno essere uilizzai dall uene di livello base con i vanaggi illusrai in precedenza: sarà così possibile implemenare agevolmene provvedimeni organizzaivi del Funcional afey Managemen.

12 12 afelogic periferiche sicure senza limiazioni Le periferiche sicure vengono inegrae mediane i bus sandard ERCO III e PROFIBU DP; in fuuro, verrà uilizzao anche il sisema PROFINET IO. In combinazione con i conrolli su base conroller della serie IndraConrol L, è possibile inegrare moduli I/O sicuri direamene ramie il bus locale: quesa soluzione consene di sabilire liberamene la sequenza dei moduli sandard e afeyio. icurezza nella concaenazione dell'impiano Lo scambio di dai sicuro fra i singoli conrolli di sicurezza concaenai nell impiano avviene anch'esso ramie ERCO safey ed il meccanismo di rasporo C2C di ERCO III. icurezza nella ecnologia di azionameno La ecnologia di sicurezza inegraa negli azionameni IndraDrive può essere uilizzaa anche in azionameni inerpolai connessi in ree ramie ERCO III Gli azionameni in posizionameno su blocchi programmai sono inegrabili anche ramie PROFIBU DP e in fuuro ramie PROFINET IO. icurezza per ingressi e uscie Conformemene ai requisii di inegrià di sicurezza, il programma Rexroh Inline offre moduli afeyio Inline IL 2 e IL 3, per inpu ed oupu scriura dei segnali di sicurezza. Indipendenemene da ciò, i moduli I/O si possono gesire su ERCO, PROFIBU e sul bus locale. ERCO safey C2C Base PC Base conroller Bus locale Inline IL 2 IL 3 IL 2 IL 3 Modulo funzionale safey IndraDrive con ERCO safey IL 2 IL 3 IndraDrive con PROFIsafe

13 13 IL 2 Per i requisii IL 2 (PL d), è possibile uilizzare i moduli sandard I/O DI8, DI16 e DO8 del programma Rexroh Inline. A mone dei moduli I/O sicuri viene disposo un converiore afeyio, in cui sono implemenai ui i provvedimeni di sicurezza. In ale ambio, un ingresso IL 2 viene generao da canali d'ingresso assegnai a coppie su due moduli d'ingresso. Gli impulsi di es necessari possono essere prelevai direamene sul modulo. È possibile collegare combinazioni di conai di chiusura e di aperura sia monovaleni, sia anivaleni. Tui gli errori permaneni e di collegameno rasversale vengono rilevai. Un'uscia IL 2 è sruuraa in modo da poer collegare due conaori ridondani ad un'uscia fisica. Grazie agli ingressi di feedback dinamici, il comporameno di commuazione dei conaori viene moniorao direamene nel converiore afeyio. IL 2 IL 3 IL 2 IL 3 IndraConrol L ERCO safey PROFIsafe IndraConrol L ERCO safey PROFIsafe Il vanaggio Rispeo ai gruppi IL 3, il risparmio è pari ad una media del 40%, a seconda della concezione; l'uilizzo di moduli sandard consene inolre di ridurre il numero di variani. Locale Decenralizzao Locale Decenralizzao IL 3 I requisii IL 3 (PL e) si presenano solano in rarissimi casi; per queso ambio d'impiego, il programma Rexroh Inline offre speciali moduli afeyio IL 3.

14 14 afelogic Dai ecnici Modulo funzionale safey IndraConrol L 20 x 120 x 70 mm (L x A x P) Piaaforma IndraConrol P Formao PCI ERCO safey sì Proocolli PROFIsafe 2 sì Numero di uenze safey 64 Memoria elegrammi max. 2 kbye I/O fail-safe > 500 Tempo di elaborazione ogni 1k isruzioni 0,5 ms Tempi di ciclo Tempo di ciclo del proocollo min. 1 ms Tempo di ciclo safey ip ms Condizioni ambienali 5 55 C Alimenazione elerica inerna Converiore afeyio IL 2 Converiori afeyio per sazione 1 PROFIBU DP sì Inerfacce ERCO III in preparaz. Bus locale (Rexroh Inline) in preparaz. Canali IL 2 (PL d/ca. 3) max. 32 Ingressi digiali egnali di es 2 Canali IL 2 (PL d/ca. 3) max. 16 Uscie digiali Correne in uscia 0,5 A Ingressi di feedback 16 Gruppi di filro 4 Gruppi di discrepanza emporale 4 Disinserzione gruppi sì Condizioni ambienali 5 55 C Alimenazione elerica 24 (max. 8 A) Alimenazione auaori 6 A Amperaggio U T1, U T2 cad. 0,7 A U L 260 ma Modulo afeyioil 3 Canali IL 2 (PL d/ca. 3)/IL 3 (PL e/ca. 4) 8/4 Canali d'ingresso egnali di clock 2 IL 3 (PL e/ca 4) 8 Canali di uscia Correne in uscia 2 A Condizioni ambienali 5 55 C

15 15 ERCO safey comunicazioni idi sicurezza a livello mondiale Una rasmissione dai sicura sino al livello IL 3 a norma IEC CIP afey on ERCO combina i vanaggi del sisema di comunicazione su base Eherne ERCO III con quelli del proocollo di sicurezza CIP afey, affermao a livello inernazionale. In queso modo è possibile scambiare in empo reale sia dai di sicurezza e dai sandard IP mediane lo sesso supporo, al di là dei confini di ree. CIP afey on ERCO, riconosciuo in ui i mercai mondiali, consene l'ineroperabilià fra rei e componeni su base CIP afey. ERCO safey significa: Uilizzo dei meccanismi CIP afey 1) per la sicurezza dei proocolli Adaameno di ERCO a CIP afey Profili safey specifici per ERCO ERCO safey consene di: Realizzare con semplicià applicazioni di sicurezza sino al livello IL 3 a norma IEC 61508, anche in caso di empi di ciclo ridoissimi Ridurre drasicamene i cosi di opologia rispeo alle soluzioni esiseni Inegrare in maniera oimale nel conrollo macchina le funzioni di sicurezza inegrae negli azionameni, aumenando così la produivià degli impiani Realizzare soluzioni di sicurezza omogenee, in cui conrollo, azionameno, rasmissione dai e periferiche I/O si fondono reciprocamene al meglio Implemenare archieure cenralizzae e decenralizzae dai più elevai requisii presazionali e deerminisici ERCO III La cross communicaion consene lo scambio di dai fra due safey slave, senza necessià di rouing dai da pare del safey maser. Con ERCO III è quindi possibile creare sruure compleamene prive di conrollo di sicurezza cenrale, che consenono i empi di reazione più ridoi. Profili ERCO safey CIP afey Adaameno a CIP safey ERCO ERCO III Profili Cip safey ERCO safey sicurezza inegraa 1) CIP afey è un marchio regisrao della ODA (Open DeviceNe endor Associaion)

16 16 afey on Board nelle macchine uensili andard ipo C Tipo di macchina Funzioni di conrollo relaive alla sicurezza in accordo a EN 954-1:1996 Disposiivo di abiliazione elocià ridoa Inerlocking of guards op di emergenza EN 12417: Mar 2007 Cenri di lavoro Caegoria 3 Caegoria 1 e verifica, Caegoria 3 Caegoria 3 Caegoria 3 EN 12415: Maggio 2003 Torni Caegoria 3 Caegoria 3 Caegoria 3 Caegoria 1 (basao su conao) Caegoria 3 (eleronico) EN 14070: Gen 2006 Macchine ransfer o per applicazioni singole/speciali Caegoria 3 Caegoria 1 e verifica, Caegoria 3 Caegoria 3 Caegoria 3 Che si rai di messa a puno di uensili o calibri di misura, di misurazioni di conrollo o di eliminazione di anomalie, le funzioni di sicurezza inegrae nel conrollo e negli azionameni afelogic e afemoion vi conseniranno di realizzare le vosre applicazioni in modo semplice e sicuro, secondo le normaive EN 12415, EN 12417, EN Quando i porelli di proezione sono chiusi, la macchina produce a piena velocià. In condizioni speciali di esercizio i porelli si possono aprire; a seconda della zona proea, sono aive diverse funzioni di sicurezza, ad esempio al fine di moniorare l'arreso d'esercizio sicuro, o di consenire il funzionameno a velocià ridoa. In modalià auomaica, è possibile la supervisione del processo con velocià superiori, moniorae anch'esse in modo sicuro. Topologia esemplificaiva: macchina da sampa IndraMoion MTX IndraDrive/IndraDyn ERCO safey ERCO safey oppure PROFIsafe X Inline Y Z B IL 2 IO Auo Manuale TC

17 17 afey on Board nelle macchine da sampa e per la lavorazione della cara andard ipo C Tipo di macchina Funzioni di conrollo relaive alla sicurezza in accordo a EN 954-1:1996 EN 1010 Requisii di sicurezza per il design e la sruura delle macchine da sampa e per la lavorazione della cara enza regolare accesso come pare delle operazioni Con regolare accesso come pare delle operazioni EN : Mar 2005 Requisii sandard Caegoria 3 Caegoria 4 EN : Gen 2006 Macchine per la sampa e la verniciaura comprese le arezzaure per la pre-sampa econdo EN econdo EN EN : Dic 2002 Macchine da aglio econdo EN econdo EN EN : e 2004 Rilegarici, macchine per la lavorazione della cara e di finiura econdo EN econdo EN EN : O 2005 Macchine per la produzione di carone ondulao e per la lavorazione di carone piao e ondulao econdo EN econdo EN Che si rai di sosiuire le lasre o i gommai cilindri offse, di lavare i rulli o di sosiuire le bobine, afelogic e afemoion conengono uo ciò che occorre per una sampa e una lavorazione della cara sicure, secondo i requisii della normaiva, ad esempio, EN Le funzioni di sicurezza, quali ad esempio il monioraggio delle zone proee, la riduzione di velocià o il senso di roazione sicuro, sono disponibili nel conrollo e nell'azionameno in forma di funzioni cerificae. Apposii moduli funzionali consenono di inegrare agevolmene le funzioni di sicurezza nell'applicazione, per far sì che applicazione safey e applicazione sandard si fondano reciprocamene in maniera oimale. Topologia esemplificaiva: macchina da sampa IndraMoion MLC ezione ERCO safey IndraMoion MLC Unià ERCO safey IndraDrive/IndraDyn ERCO safey oppure PROFIsafe Inline IL 2 IO

18 Esc 18 afey on Board nelle macchine per food & packaging andard ipo C Tipo di macchina isemi di servoassisii: afe Operaing op EN 415-2: O 2000 Macchine per packaging in coneniori preformai rigidi Caegoria 2 EN 415-3: O 2000 Macchine per la formaura, il riempimeno e la chiusura Caegoria 1 o 2 EN 415-4: Ago 1997 Palleizzaori e depalleizzaori Caegoria 1 o 2 Funzioni di conrollo correlae alla sicurezza EN 415-5: O 2006 Macchine avvolgirici econdo IEC EN 415-6: O 2003 Macchine avvolgirici di palle Caegoria 3 Caegoria 3 EN 415-7: O 2006 Macchine per il packaging di gruppo e secondario IL 2 IL 1 EN 415-8: Gen 2005 Macchine reggiarici Caegoria 3 Caegoria da 1 a 3 Che si rai di riempimeni formaura, riempimeno, chiusura, applicazioni mulipackaging o palleizzazione in caso di bloccaggio di un prodoo, all'operaore occorrerà comunque un accesso sicuro all'inerno della macchina, in modo da eliminare rapidamene l'anomalia di processo. afelogic e afemoion consenono uno scollegameno di coppia sicuro, che non richiede una disaivazione di poenza eleromeccanica, con conseguene riavvio della macchina. Dunque la disponibilià di uilizzo complessiva del sisema viene significaivamene aumenaa. I requisii imposi da sandard quali ad esempio EN 415 per le macchine del packaging sono soddisfai con afelogic e afemoion Topologia esemplificaiva: macchina per food & packaging ERCO safey oppure PROFIsafe ERCO safey Inline IndraMoion MLC IndraDrive/IndraDyn IL 2 IO Auo Manuale

19 19 afey on Board nelle applicazioni di handling e monaggio andard ipo C Tipo di macchina EN IO 10218: Feb 2007 Robo per ambieni indusriali - requisii di sicurezza EN 201 (A2): O 2005 Macchine per la sampa a iniezione Le moderne celle di produzione, caraerizzae da più aree d'accesso, devono aualmene adempiere ai segueni requisii: L'area di lavoro dei robo inerconnessi deve consenire un'abiliazione sicura L'afflusso del maeriale e l'eliminazione delle anomalie di processo devono essere enrambi possibili I robo devono consenire la messa a puno da pare dell'operaore, per nuovi ordini di produzione afelogic e afemoion raducono in realà ue quese caraerisiche richiese dallo sandard IO in maniera semplice e sicura. Durane il Teach-In di nuove posizioni e di nuove operazioni, afemoion proegge l'operaore da evenuali movimeni inconrollai degli assi, menre i robo coninuano a sposarsi a pieno carico. Le periferiche vengono inegrae mediane ERCO safey, oppure ramie moduli afeyio PROFIsafe IL 2 e IL 3. Azionameni Funzioni di conrollo correlae alla sicurezza Caegoria 3 Caegoria 3 secondo allegao G.3, Caegoria 4 Topologia esemplificaiva: applicazione di handling IndraLogic IndraLogic IndraDrive/IndraDyn ERCO safey oppure PROFIsafe Inline IL 3 IO IL 2 IO Auo Manuale Esc

20 20 icurezza funzionale non solo una quesione di normaive Nell'ambio della marchiaura CE, il cosruore aesa che le macchine e gli impiani di sua produzione adempiono ai requisii fondamenali di sicurezza. Le normaive danno il loro conribuo nell'oica di oenere la cerificazione; ma la ecnologia di sicurezza è davvero una pura quesione di normaive? Esse, pur offrendo i necessari presupposi fondamenali, non assolvono il cosruore dalla responsabilià di valuare i rischi e di auare gli opporuni provvedimeni. Inizio Deerminazione dei limii della macchina Idenificazione del pericolo ima dei rischi aluazione dei rischi Le condizioni di sicurezza sono assicurae? No Provvedimeni di riduzione dei rischi Analisi dei pericoli poenziali/aluazione dei rischi Le Normaive EN IO ed EN 1050 (IO 14121) definiscono il processo fondamenale per l'idenificazione dei pericoli, la sima dei rischi e l'individuazione e valuazione dell'efficacia dei relaivi provvedimeni. ì Analisi dei rischi Fine aluazione dei rischi La Direiva Macchine Europea Prima della fase di cosruzione, i cosruori di macchine e di impiani devono effeuare un'analisi dei pericoli ed una valuazione dei rischi, come prescrio dalla Direiva Macchine Europea 98/37/CE e dalla revisione della Normaiva 2006/42/CE. La Direiva Macchine viene radoa in legge nazionale in ciascuno degli ai europei, assumendo così valore legalmene vincolane. La Commissione Europea sabilisce che i requisii della Normaiva 2006/42/CE, previsi dalla nuova Direiva Macchine, possano e essere osservai con decorrenza immediaa nello sviluppo e nella cosruzione di macchine. La dichiarazione di conformià, uavia, sino al 29/12/2009 porà fare riferimeno anche alla sola 98/37/CE. CEN/CENELEC Le normaive armonizzae dal CEN/ CENELEC (Comiao Europeo per la Normalizzazione Eleroecnica) fungono da supporo al cosruore nell'oica della cerificazione CE o: la loro applicazione presuppone infai il rispeo dei requisii della Direiva Macchine. Tali normaive, uavia, dal puno di visa legale non hanno caraere vincolane. Le Normaive C Le Normaive C specificano i requisii per deerminae ipologie di macchine, quali ad esempio cenri di lavorazione, macchine da sampa e per convering o presse. Le Normaive C prevedono l'analisi dei rischi sulla ipologia di macchina del caso e gli opporuni provvedimeni per la riduzione dei rischi sessi. Per le macchine, o pari di esse, che non ricadono nelle Normaive C, il cosruore dovrà effeuare in auonomia l'analisi dei pericoli e la valuazione dei rischi.

21 21 Il cambiameno delle normaive ino al giorno d'oggi, nelle unià di conrollo di una macchina, i componeni correlai alla sicurezza dovevano conformarsi alla Normaiva EN Da novembre 2009, uavia, avrà valore esclusivo la Normaiva successiva, EN IO La EN porà quindi essere applicaa solano per un periodo ransiorio e riguarderà le macchine che dovranno enrare in servizio enro oobre La considerazione delle probabilià di guaso La Normaiva EN è caraerizzaa da un approccio deerminisico, definio essenzialmene da sruure e caegorie orienae al livello hardware. Tuavia, le evoluzioni ecniche, prima fra ue l'ingresso dell'eleronica programmabile nelle ecnologie di sicurezza, hanno comporao la necessià di adaare quesa semplice modellizzazione degli errori ai progressi ecnologici, per essere all'alezza delle filosofie più moderne. Le normaive di sicurezza più receni sono perano impronae ad un approccio probabilisico: il guaso di una funzione di sicurezza viene così valuao in un'oica di probabilià, e non più in maniera assolua. A seconda del poenziale di rischio, il provvedimeno di sicurezza dovrà offrire un cero grado di affidabilià, ossia solamene una ben definia probabilià di guaso. In ale quadro, viene considerao l'inero ciclo di via del prodoo: moli errori di caraere sisemaico, infai, nascono già in fase di progeazione. Dalle specifiche all'implemenazione, sino alle modifiche ed alla messa fuori servizio, ue le fasi del ciclo di via devono quindi conformarsi a deerminai requisii, la cui implemenazione viene conrollaa con apposie verifiche e validazioni. Esse, a loro vola, andranno pianificae concreamene sul campo nell'ambio di un Funcional afey Managemen Process (Processo di Gesione della icurezza Funzionale), volo ad assicurare la qualià necessaria. Cosruore Produore sisema di conrollo e azionameno Direiva Macchine Europea 98/37/EC EN Normaiva in vigore EN IO EN EN IEC Gennaio 2006 IEC La Normaiva IEC può essere consideraa come la madre di ue le normaive di sicurezza che seguono queso generale approccio probabilisico: essa classifica le probabilià di avaria nei afey Inegriy Level (Livelli di inegrià di sicurezza, IL) 1 4, dove il IL 4 rappresena i requisii di più alo livello. Di regola, quesa normaiva viene uilizzaa dai cosruori di apparecchiaure di sicurezza come normaiva di verifica; per i cosruori di macchine, uavia, requisii e provvedimeni vengono definii con un maggiore orienameno all'uene, nelle Normaive EN IEC 62061/ EN IO IEC 62061:2005 La Normaiva EN IEC 62061, valida dall'1/1/2006, può essere consideraa la normaiva armonizzaa per le ecnologie di sicurezza eleriche o a programmazione eleronica all'inerno delle macchine. Essa si basa sulla IEC e uilizza a scopo di classificazione i soli livelli IL 1 3; per semplificare i calcoli di affidabilià delle funzioni di sicurezza, essa definisce quaro archieure di soosisema. Per la programmazione delle Periodo ransiorio di 3 anni Novembre 2006 Novembre /42/EC Gennaio 2010 Normaiva in vigore Novembre 2009 Normaiva in vigore Normaiva in vigore Normaiva in vigore applicazioni di sicurezza, nei linguaggi di programmazione grafica quali chema Conai (KOP) e chema funzioni (FUP), la EN IEC sabilisce requisii più limiai rispeo alla IEC IO :2006 La Normaiva EN IO si basa sulle noe sruure e caegorie della EN 954-1, orienae al livello hardware, combinandole però con il conceo di probabilià di avaria. Conrariamene alla EN IEC 62061, la EN IO può essere applicaa anche a sisemi non elerici/eleronici. I requisii della normaiva sono raggruppai in 5 Performance Level (PL). La EN , uavia, è limiaa ai linguaggi di programmazione più semplici. IEC :2007 La EN è una normaiva sui prodoi per azionameni elerici con funzioni di sicurezza inegrae. I suoi requisii, basai sulla IEC 61508, sono anch'essi definii in base ai afey Inegriy Level (IL) 1 3.

22 22 La deerminazione del grado di affidabilià necessario per una daa funzione di sicurezza avviene in base ai principi di Gravià (), Frequenza (F) e Possibilià di prevenzione (P). Il Performance Level (PL) più idoneo viene definio secondo la Normaiva EN , in base ad apposie classificazioni. La Normaiva EN 62061, al conrario, prescrive per la valuazione apposii faori d influenza, suddivisi in puni [1...5], considerando inolre la probabilià dell'eveno (W). La somma di F+W+P deermina quindi, in base al grado di gravià (), il IL necessario. Per valuare il livello d'inegrià di sicurezza raggiuno, la EN IEC descrive un apposio procedimeno maemaico, semplificao per sruure di sisema definie. La Normaiva EN IO descrive invece la sima del livello di affidabilià (PL) in funzione della sruura a livello hardware (caegoria), del empo medio ra guasi poenzialmene pericolosi (MTTF) e del grado di coperura diagnosica (DC) di una daa funzione di sicurezza. IO : 2006 Performance Level (PL) IO :2006 Probabilià di guaso poenzialmene pericoloso per ora (1/h) a 10-5 o 10-4 b 3 x 10-6 o c 10-6 o 3 x d 10-7 o e 10-8 o < Rapporo fra PL e IL e la probabilià di guaso EN IO : 2006 Livello di inegrià della sicurezza (IL) IEC IEC 62061: 2005 IO : 2006 IEC 62061: 2005 F 1 P 1 PL a Classe = F + W + P P 2 1 P 1 PL b F 2 P 2 IL P 1 PL c 8 10 F 1 2 F 2 P 2 P 1 P 2 PL d IL PL e Rischio IL Gravià della lesione F Frequenza e/o duraa dell'esposizione al pericolo P Possibilià di prevenzione del pericolo o di limiazione dei danni W Probabilià dell'eveno

23 23 Le Normaive sulla sicurezza funzionale in Europa e nel mondo Paesi diversi, prescrizioni diverse: Generalmene, le prescrizioni locali richiedono filosofie di macchina differenziae, specifiche per un dao mercao nazionale. oprauo gli scambi commerciali inernazionali presuppongono invece accordi unificai a livello mondiale riguardo ai requisii di sicurezza funzionale. UA OHA NFPA 79:2007 ANI/ PMMI B155.1 ANI B65.1 Globalizzazione ed armonizzazione IO / IO IEC IEC IEC IEC IO Direiva Macchine Europea EN EN EN IO Le Normaive di sicurezza negli ai Unii L'Occupaional Healh and afey Ac (Legge sulla icurezza e la alue sul Luogo di Lavoro) del 1970 sabilisce che le macchine e gli impiani uilizzai sul luogo di lavoro debbano assicurare condizioni di sicurezza. In paricolare, se il gesore delle macchine sa che il proprio personale è esposo a rischi prevenibili, in caso d'inforunio egli dovrà aspearsi sanzioni nell'ordine dei milioni di dollari. La Occupaional afey and Healh Adminisraion (Amminisrazione per la icurezza e la alue sul Luogo di Lavoro, OHA) redige normaive fondamenali di caraere generale, rimandando uavia spesso agli andards dell' American Naional andard Insiue (Isiuo Nazionale auniense di andardizzazione, ANI), paragonabili all'effeo di presunzione europeo. Le Organizzazioni ed Associazioni di ueni, quali ad esempio NFPA, NEMA, PMMI, RIA ecc., redigono uleriori sandard specifici per caegorie di macchine, che spesso vengono acquisii all'inerno di uno sandard ANI. L'armonizzazione inernazionale delle normaive Con la IEC e le Normaive da essa derivae, quali ad esempio EN IEC o EN IO , l'armonizzazione inernazionale delle principali normaive di sicurezza compie un passo in avani. Tali normaive hanno già iniziao ad influire su moli sandard sauniensi e la conformià ad esse viene presupposa nell'uilizzo di componeni di sicurezza. La Normaiva ANI/PMMI B155.1 (2006), ad esempio, ha armonizzao il processo di analisi dei rischi conformemene alla IO 12100/IO e fa riferimeno, fra le alre, alle Normaive IEC 61508, EN IEC ed EN IO Nell'Edizione 2007 della NFPA 79 vengono considerai sisemi di azionameno la cui idoneià è saa collaudaa conformemene alle Normaive IEC ed EN IEC NRTL Lising La OHA nomina gli Eni di collaudo classificandoli come Naional Recognized Tesing Laboraory (Laboraorio di Collaudo Riconosciuo a Livello Nazionale, NRTL). ebbene ali isiui uilizzino come Normaiva base per il collaudo ad esempio la IEC ed i risulai del collaudo sesso corrispondano a quelli di un Ene preposo cerificao nell'unione Europea, mole imprese nordamericane insisono per un collaudo eseguio da un NRTL. Bosch Rexroh collabora con TÜ Rheinland Norh America Inc., come Isiuo di Collaudo (NRTL) riconosciuo dalla OHA.

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