Sicurezza macchine. Preventa. PLC di sicurezza. Configuratori di sicurezza. Moduli di sicurezza 8/0

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1 Sicurezza macchine 8 Preventa Moduli di sicurezza Configuratori di sicurezza PLC di sicurezza 8/0

2 Sicurezza macchine Preventa, una soluzione globale di sicurezza per tutte le fasi del ciclo di vita delle vostre macchine. Oltre all'obbligo morale di evitare danni alle persone, la normativa specifica impone macchine sicure; esistono poi valide ragioni economiche per prevenire gli incidenti. La sicurezza deve essere implementata a partire dalla progettazione e deve riguardare tutto il ciclo di vita di una macchina: progettazione, costruzione, installazione, regolazione, funzionamento, manutenzione ed eventuale rottamazione. Macchine nuove: la Direttiva Macchine 8/1

3 Due normative tecniche per classificare i circuiti di sicurezza delle macchine UNI ISO Parti dei sistemi di comando legate alla sicurezza, principi generali per la progettazione CEI EN 6061 Sicurezza funzionale dei sistemi di comando e controllo elettrici elettronici ed elettronici programmabili correlati alla sicurezza Performance Level (PL) Livello di Integrità di sicurezza (SIL) PL Probabilità di un guasto pericoloso per ora (PFHd) a 10-5 a < a < 10-5 b 3 x 10-6 a < 10-5 c 10-6 a < 3 x a < 10-6 d 10-7 a < 10-6 e 10-8 a < a < 10-7 SIL Probabilità di un guasto pericoloso per ora (PFHd) UNI ISO Stima del rischio ed assegnazione del Performance Level S = Gravità delle lesioni S1 = Lesioni leggere (solitamente reversibili) S = Lesioni serie (solitamente irreversibili) o morte di una persona. F = Frequenza e/o durata dell esposizione F1 = Da rara a poco frequente e/o breve durata dell esposizione F = Da frequente a continua e/o durata dell esposizione prolungata P = Possibilità di prevenzione di un evento pericoloso o di limitazione di un danno Punto di partenza per la valutazione del contributo di una funzione di sicurezza alla riduzione del rischio S1 S F1 F F1 F P1 P P1 P P1 P P1 P Livello di prestazione richiesto (PL r) a b c d e Basso contributo alla riduzione del rischio P1 = Possibile in alcune circostanze P = Quasi impossibile Elevato contributo alla riduzione del rischio Per realizzare il sistema di comando relativo alla sicurezza che soddisfi il Performance Level assegnato, si deve tener conto dei seguenti parametri: PL a 1 b Struttura del sistema (categoria). b Affidabilità dei componenti del circuito (MTTF). b Capacità di rilevamento dei guasti (DC). b Guasto di causa comune. Livello prestazione b c d 3 e MTTF d per ciascun canale = basso MTTF d per ciascun canale = medio MTTF d per ciascun canale = alto Cat. B DC = 0 Cat. 1 DC = 0 Cat. DC = basso Cat. DC = medio Cat. 3 DC= basso Cat. 3 DC = medio Cat. 4 DC = alto 8/

4 CEI EN 6061 Stima del rischio e assegnazione SIL Dato a titolo esemplificativo in un Allegato informativo RISCHIO RELATIVO ALL'EVENTO PERICOLOSO IDENTIFICATO CONSEGUENZE = Gravità del danno possibile FREQUENZA = Tempo = + di esposizione + al pericolo PROBABILITÀ = Probabilità dell'evento pericoloso + EVITABILITÀ = Probabilità di evitare o limitare il danno L assegnazione del SIL si effettua con la tabella sottoriportata in base ai parametri descritti. Conseguenze Gravità (Se) Irreversibile: morte, perdita di un occhio o di un braccio 4 Irreversibile: rottura di un dito o più arti, perdita di uno o più dita 3 Reversibile: richiede l'intervento di un medico Reversibile: richiede le cure di un pronto soccorso 1 Frequenza e durata dell'esposizione (Fr) Frequenza dell'esposizione Durata > 10 min 1 h 5 > 1 h a 1 giorno 5 > 1 giorno a settimane 4 > settimane a 1 anno 3 > 1 anno Probabilità dell'evento pericoloso Molto alta Probabile Possibile Scarsa Trascurabile Probabilità (Pr) Probabilità di evitare o limitare il danno (Av) Impossibile 5 Scarsa 3 Probabile 1 N. di serie Pericolo Se Fr Pr Av Cl 1 Pericolo x = 1 Prodotto : Emesso da: Data : Conseguenze Morte, perdita di un occhio o di un braccio Permanente: perdita di dita Reversibile: intervento medico Reversibile: pronto soccorso Valutazione del rischio e misure di sicurezza Area nera = Misure di sicurezza richieste Area grigia = Misure di sicurezza raccomandate Gravità Classe Cl Frequenza e durata Probabilità dell'evento pericoloso Evitabilità (Se) Fr Pr Av 4 SIL SIL SIL SIL 3 SIL 3 <= 1 h 5 Molto alta 5 3 AM SIL 1 SIL SIL 3 Da > 1 h a <= 1 giorno 5 Probabile 4 AM SIL 1 SIL Da > 1 giorno a <= settim. 4 Possibile 3 Impossibile 5 1 AM SIL 1 Da > settim. a <= 1 anno 3 Scarsa Possibile 3 > 1 anno Trascurabile 1 Probabile 1 N. Pericolo Se Fr Pr Av Cl Misura di sicurezza Sicuro Commenti Per realizzare il sistema di comando relativo alla sicurezza che soddisfi il SIL assegnato, si deve tener conto dei seguenti parametri: b Tasso di guasto dei componenti del circuito. b Tolleranza all avaria (ridondanza). b Periodicità dei test. b Guasto di causa comune. Per ciascuna delle possibili architetture realizzabili, esiste una formula diversa per calcolare il PFHd, cioè la probabilità di guasto pericoloso per ora del circuito di comando relativo alla sicurezza (vedere EN 6061). 8/3

5 I supporti Schneider Electric per la nuova normativa Sicurezza Macchine Guida Applicativa Sicurezza Macchine La Guida Applicativa Sicurezza Macchine è un documento che raccoglie ed analizza le principali novità della normativa macchine, trattando nel dettaglio: - la costruzione di macchine intrinsecamente sicure - la valutazione e la riduzione dei rischi nella progettazione delle macchine - i circuiti di sicurezza e la safety function - esempi di calcolo del Performance Level (EN ) e del SIL (EN 6061) per la funzione di sicurezza Easy Safe Calculator, realizzato con ICEPI (Ente Notificato Italiano), è un software di calcolo del Performance Level della funzione di sicurezza in conformità alla EN Lo strumento mette a disposizione un data base con i componenti e i sottosistemi per realizzare il sistema di comando inerente la sicurezza. Easy Safe Calculator definisce il Performance Level obiettivo e calcola il valore di affidabilità PFHd (probabilità media di un guasto pericoloso in 1 ora) della funzione realizzata attraverso i valori di B10d, MTTFd e Performance Level dei sottosistemi scelti. La Safety Chain Solutions è una raccolta di soluzioni di sicurezza certificate TÜV per realizzare le principali funzioni di sicurezza delle macchine in conformità alle nuove normative, permette al progettista di realizzare la catena di sicurezza in rispondenza ai nuovi parametri delle norme EN e EN Le informazioni per la progettazione della funzione di sicurezza sono disponibili nella Safety Chain Solutions, dove troviamo: - La descrizione della funzione di sicurezza - Le applicazioni tipiche sulle macchine - La progettazione della catena di sicurezza e le normative tecniche di riferimento - L architettura e l elenco dei componenti - Lo schema elettrico di collegamento - Lo schema a blocchi ed i sottosistemi della funzione di sicurezza - Il calcolo del Performance Level e SIL La Guida Applicativa Sicurezza Macchine, Easy Safe Calculator e la Safety Chain Solutions sono scaricabili gratuitamente dal nostro sito internet Electric.it, direttamente dalla sezione Approfondimenti Sicurezza Macchine all interno di Prodotti e Servizi/Automazione e Controllo 8/4

6 1,0 0,8 0,6 0,4 0, 0,0 Preventa: una soluzione completa per le funzioni di sicurezza della macchina Trasmissione segnale sicurezza Rilevamento e dialogo Interruttori di sicurezza, barriere di sicurezza, comando a due mani, comando ad azione mantenuta e pulsantiere arresto di emergenza. Elaborazione Moduli di sicurezza a relé e configurabili, controllori di sicurezza con bus safety in sercos III. Arresto macchina Contattori, drives e servodrives con funzioni safety integrate. Moduli configurabili di sicurezza per controllo arresti d'emergenza, interruttori di sicurezza, comando a due mani, barriere di sicurezza, ecc. con uscite istantanee e temporizzate Livello di sicurezza massimo EN PL/cat e/4 e/4 raggiungibile EN SILCL 3 3 Ingressi sicurezza 16 3 Alimentazione 4 VDC 4 VDC Uscite di sicurezza a relè 4 4 Uscite di sicurezza statiche 6 6 Larghezza involucro (mm) XPSMC16Z (*1) XPSMC3Z (*1) Connettori a molla XPSMCTC16 (*) XPSMCTC3 (*) XPSMCWIN XPSMCWIN Convertitore Modbus RJ45/porta USB per PC TSXCUSB485 TSXCUSB485 (*) Versione con connettori a molla, per connettori a vite sostituire l'ultima lettera "C" in "S" (es. XPSMCTC16 diventa XPSMCTS16) 8/5

7 Soluzioni di sicurezza Preventa Moduli di sicurezza con uscite istantanee per controllo arresti d'emergenza e interruttori di sicurezza Livello di sicurezza EN PL/cat e/3 e/3 e/4 e/4 e/4 EN SILCL Circuiti di sicurezza Uscite ausiliari NC 1 1 Uscite ausiliarie statiche Larghezza involucro (mm),5,5, Alimentazione 4VACDC XPSAC511 (*1) XPSAXE510P (*) XPS AF5130 (*1) XPSAK (*1) XPSAR (*1) 48VAC XPSAC131 (*1) 115VAC XPSAC341 (*1) XPSAK (*1) XPSAR (*1) 30VAC XPSAC371 (*1) XPSAK (*1) XPSAR (*1) Moduli di sicurezza con uscite temporizzate per controllo arresti d emergenza e interruttori di sicurezza Livello di sicurezza EN PL/cat (istantanee) e/4 e/4 e/4 e/4 EN SILCL (istantanee) EN PL/cat (ritardate) d/3 e/4 d/3 d/3 EN SILCL (ritardate) 3 Circuiti di sicurezza istantanei 3 3 Circuiti di sicurezza ritardati Uscite ausiliari NC 1 Uscite ausiliarie statiche 3 4 Larghezza involucro (mm), Temporizzazione (secondi) 1, (*3) (* 4) Alimentazione 4VDC XPSABV11330P (*) XPSAV11113 (*1) XPSATR11530P (*) 4VACDC XPSATE5110 (*1) 115VAC XPSATE3410 (*1) XPSATR39530P (*) 30VAC XPSATE3710 (*1) XPSATR39530P (*) Moduli di sicurezza per controllo interruttori di sicurezza magnetici, comandi ad azione mantenuta Funzione di controllo Interruttori magnetici max in categoria 4 Interruttori magnetici max 6 in categoria 4 Livello di sicurezza EN PL/cat e/4 e/4 e/4 EN SILCL Circuiti di sicurezza Uscite ausiliari NC Uscite ausiliarie statiche Larghezza involucro (mm),5 45,5 Comando ad azione mantenuta Alimentazione 4VDC XPSDMB113 (*1) XPSDME113 (*1) XPSVC113 (*1) 4VACDC 115VAC 30VAC (*1) Versione senza morsettiera estraibile a vite, per avere la versione estraibile a vite aggiungere al riferimento la P (es.xpsac511 diventa XPSAC511P). 8/6

8 1,0 0,8 0,6 0,4 0, 0,0 Moduli di sicurezza per controllo comando a due mani ed estensione contatti Funzione di controllo Comando a due mani 3A - EN 574 Comando a due mani 3C - EN 574 Comando a due mani 3C - EN 574 Estensione contatti Livello di sicurezza EN PL/cat c/1 e/4 e/4 e/4 e/4 EN SILCL Circuiti di sicurezza Uscite ausiliari NC Uscite ausiliarie statiche 1 Larghezza involucro (mm),5,5,5,5 90 Alimentazione 4VDC XPSBF113 (*1) Estensione contatti 4VACDC XPSBAE510P (*) XPSBCE3110P (*) XPSECME5131P (*) XPSECPE5131P (*) 115VAC XPSBAE390P (*) XPSBCE3410P (*) XPSECPE3910P (*) 30VAC XPSBAE390P (*) XPSBCE3710P (*) XPSECPE3910P (*) Moduli di sicurezza per controllo barriere di sicurezza con e senza muting Funzione di controllo 1 barriera senza muting 1 barriera senza muting 1 barriera senza muting Livello di sicurezza EN PL/cat e/4 e/4 e/4 EN SILCL Circuiti di sicurezza Uscite ausiliari NC 1 Uscite ausiliarie statiche 4 4 Larghezza involucro (mm), Alimentazione 4VDC 4VACDC XPSAFL5130 (*1) XPSAK (*1) XPSAR (*1) 115VAC XPSAK (*1) XPSAR (*1) 30VAC XPSAK (*1) XPSAR (*1) Moduli di sicurezza per controllo velocità nulla, funzione di temporizzazione Funzione di controllo velocità nulla motore temporizzazione secondi Livello di sicurezza EN PL/cat d/3 d/3 d/3 EN SIL cl Circuiti di sicurezza Uscite ausiliari NC 1 Uscite ausiliarie statiche Larghezza involucro (mm) impulso 0,1..3,1 secondi Alimentazione 4VACDC XPSTSA514P XPSTSW514P 4VDC XPSVNE114P 115VAC XPSVNE344P XPSTSA344P XPSTSW344P 30VAC XPSVNE374P XPSTSA374P XPSTSW374P (*3) Versione con temporizzatore 1, secondi, per temporizzazione 0,15-3 sec togliere lo 0 (es.: XPSABV11330P diventa XPSABV1133P). (*4) Versione con temporizzatore secondi, per temporizzazione 0,1-3 sec togliere lo 0 (es.: XPSATR11530P diventa XPSATR1153P). 8/7