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Sommario - I supporti Preventa e le funzioni per le macchine I supporti Preventa Guida Applicativa................................................. / Easy Safe Calculator.............................................. / Safety Chain Solutions............................................. / Funzioni Scelta delle funzioni di protezione............................ / Funzione Arresto di emergenza e principali funzioni di protezione Protezioni senza dispositivo di blocco................................ / Protezioni con dispositivo di blocco.................................. / Interruttori magnetici codificati..................................... / Barriere............................................... / Tappeti............................................... / Posti di comando a due mani........................................ / Manopola di comando ad azione mantenuta.......................... / Scelta delle soluzioni Preventa................. / Scelta dei prodotti Preventa.................... / Esempi di applicazione Macchina compatta.............................................. / Macchina compatta implementabile................................. / /
I supporti Preventa per la sicurezza macchine Guida Applicativa Sicurezza Macchine e Easy Safe Calculator La Guida Applicativa Sicurezza Macchine raccoglie i principali aspetti della sicurezza delle macchine e tratta le normative di riferimento per: la valutazione e la riduzione dei rischi nella progettazione della macchina la sicurezza intrinseca la sicurezza funzionale gli esempi reali di calcolo del Performance Level e del SIL in base alla EN - e EN 0 La Guida Applicativa sicurezza Macchine è scaricabile dal sito internet, http://www.schneid-erelectric.it/ - sezione down-load sicurezza macchine Easy Safe Calculator, realizzato con ICEPI (Ente Notificato Italiano), è un software di calcolo del Performance Level della funzione in conformità alla EN -. Lo strumento mette a disposizione un data base con i componenti e i sottosistemi per realizzare la funzione. Easy Safe Calculator definisce il Performance Level obiettivo e calcola il valore di affidabilità PFHd (probabilità media di un guasto pericoloso in ora) della funzione realizzata attraverso i valori di Bd, MTTFd e Performance Level dei sottosistemi scelti. Easy Safe Calculator è scaricabile dal sito internet, http://www.schneider-electric.it/ - sezione down-load sicurezza macchine /
I supporti Preventa per la sicurezza macchine Safety Chain Solutions La Safety Chain Solutions è una raccolta di soluzioni certificate TÜV per realizzare le principali funzioni delle macchine in conformità alle nuove normative, permette al progettista di realizzare la catena in conformità ai nuovi parametri delle norme EN - e EN 0. Le informazioni per la progettazione della funzione sono disponibili nella Safety Chain Solutions, dove troviamo: La descrizione della funzione Le applicazioni tipiche sulle macchine La progettazione della catena 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 Il calcolo del Performance Level e SIL La Safety Chain Solutions è scaricabile dal sito internet, http://www.schneiderelectric.it/ - sezione down-load sicurezza macchine, attraverso un semplice selettore di selezione della funzione in base all applicazione da realizzare. /
Funzioni Scelta delle funzioni di protezione Una volta stabilita la stima del rischio, il progettista sceglierà una o più funzioni in grado di soddisfare le esigenze in oggetto. Le norme classificano queste funzioni in due gruppi distinti. Arresti di emergenza Questa funzione, necessaria su tutte le macchine, non è considerata uno dei principali metodi di riduzione del rischio; integra altre misure (norma EN/ISO 0). In base al tipo di arresto, la norma riconosce tre categorie (vedere dettagli sotto riportati): arresto d emergenza categorie 0 o, arresto controllato categorie o, generalmente utilizzato con variatori di velocità (far riferimento ai cataloghi specifici sui variatori di velocità). Scelta dei tipi di funzioni Arresto di emergenza Soluzioni di protezione Funzioni di protezione Controllo accesso alle zone pericolose Categoria di arresto 0 Categoria di arresto Categoria di arresto Dispositivo di interblocco Senza blocco della protezione Con blocco della protezione Accesso alle zone pericolose: bblibero, da frequente a continuo - - - - bboccasionale (ad esempio: uno per turno) o frequente - - b b Protezione delle persone - - b b Tempo di arresto di un movimento pericoloso: bbbreve b - b - bblungo (forte inerzia) - b - b bblungo (forte inerzia); potenza - - b - - mantenuta sugli azionatori b La funzione rappresenta una soluzione a condizione che vengano rispettati i limiti di utilizzo consigliati. v L utilizzo della funzione di protezione è possibile, ma non consigliata. - La funzione non fornisce la soluzione. Metodi di protezione Le funzioni scelte, come mostrato nello schema sopra riportato, si basano su due criteri: l accesso occasionale delle persone all interno delle zone pericolose o il lavoro continuativo all interno di una zona pericolosa, i metodi adottati per ridurre i rischi riguardano l utilizzo di funzioni definite. /
Avvio e convalida dei movimenti pericolosi Interruttori magnetici codificati Barriere Tappeti Posti di comando ESPE ESPE a due mani con funzione muting Manopola di comando ad azione mantenuta - b b b b - b v v v v b b b b b b b b b b b b b - - - - - - - - - - - - /
Funzioni Arresto di emergenza e protezione con e senza dispositivo di blocco Categoria di arresto 0 Categoria di arresto Funzione Arresto d emergenza Ingresso Elaborazione Sotto-elementi della funzione Arresto d emergenza Protezione senza dispositivo di blocco Sistema con due finecorsa Interruzione alimentazione Arresto controllato Protezione con dispositivo di blocco Funzione Arresto d emergenza La norma internazionale EN/ISO 0 (che sostituisce la norma EN ) specifica le esigenze funzionali e i principi di progettazione dei dispositivi di Arresto di emergenza. Viene applicata a tutte le macchine, indipendentemente dal tipo di energia utilizzato per comandare questa funzione. Quando il comando di arrresto d emergenza cessa, il suo effetto deve essere mantenuto fino al riarmo. Il riarmo manuale deve essere possibile solo nella postazione dove è stata dato il comando. Il riarmo non deve riavviare la macchina, ma semplicemente permettere il ciclo di avviamento. Il riarmo della macchina non deve risultare possibile fino al riarmo della funzione Arresto d emergenza. La norma ammette due tipi di arresto: arresto di categoria 0: arresto con immediata interruzione dell alimentazione o scollegamento meccanico tra i componenti pericolosi, arresto di categoria : arresto controllato con alimentazione disponibile affinché gli attuatori della macchina eseguano l arresto (ad esempio frenatura), l alimentazione viene rimossa dopo l arresto. La scelta tra questi due metodi di arresto viene determinata da una stima dei rischi legati alla macchina. Questa funzione comprende diverse sotto-funzioni, ma generalmente è rappresentata dai disegni a fianco riportati. L interfaccia operatore può essere: un pulsante a fungo, un interruttore di arresto d emergenza tramite cavo, un interruttore a pedale. Protezioni senza dispositivo di blocco Durante il funzionamento di numerose macchine potenzialmente pericolose, l operatore deve tenersi a distanza, ma quando la macchina è ferma l operatore deve intervenire per posizionare un pezzo, rimuovere un prodotto o regolare un utensile. Un efficace metodo di protezione è l installazione di una protezione che, in base al tipo d impianto, interrompa l alimentazione del motore nel caso si verificasse un tentativo di apertura dello stesso durante la fase di funzionamento della macchina. In tutti i casi, non deve essere possibile riavviare la macchina fino alla chiusura della protezione. A seconda del livello di protezione desiderato, il sistema comprenderà due finecorsa standard o un associazione di interruttori comandati mediante attuatore con protezione per evitare manimossioni. Protezioni con dispositivo di blocco Questo tipo di protezione è necessaria per le macchine potenzialmente pericolose a forte inerzia. La protezione viene interbloccata (da un elettrovalvola ad esempio); non può essere aperta fino all arresto totale della macchina. Associazione di finecorsa e interruttori con protezione comandati da attuatore Associazione di finecorsa e interruttori con dispositivo di blocco protezione comandati da attuatore /
Funzioni Protezione principali Interruttori magnetici codificati Barriere Interruttore magnetico codificato Interruttori magnetici codificati Interruttori magnetici codificati Sulle macchine industriali dotate di porte o protezioni con guida imprecisa viene spesso adotatta una soluzione senza contatto. Questo tipo di soluzione è adatta in modo specifico alle macchine soggette a lavaggi frequenti o a schizzi e spruzzi di liquidi oltre che alle macchine di piccole dimensioni con una protezione singola. In base ai modelli utilizzati, la distanza di rilevamento è compresa tra e mm. I contatti reed utilizzati per gli interruttori magnetici codificati non sono in grado di sopportare i cortocircuiti e gli interruttori integrano sempre un resistore in serie. Il loro funzionamento può quindi essere garantito solo con il modulo associato. Nei disegni riportati a lato sono illustrate le funzioni degli interruttori magnetici codificati e di un sistema. Elaborazione del segnale Funzioni degli interruttori magnetici codificati Sistema magnetico codificato con modulo integrato Funzioni di un sistema a interruttori magnetici codificati Barriera Emettitore Zona pericolosa Distanza Ricevitore Assi ottici Barriera Barriere Le barriere sono sistemi di protezione elettrosensibili (ESPE) destinati alla protezione degli operatori che lavorano nelle vicinanze della macchina; arrestano il movimento pericoloso nel momento in cui uno dei fasci luminosi viene occultato. L assenza di una porta o di una protezione riduce i tempi necessari alle operazioni di carico, di ispezione o di sostituzione utensile. Questo tipo di sistema, definito dalle norme EN/IEC - e EN/IEC -, viene spesso utilizzato con macchine quali: presse, macchine utensili, linee di assemblaggio, ecc... La macchina deve essere progettata in modo che sia impossibile accedere a movimenti pericolosi senza interrompere uno o più fasci luminosi. Inoltre, il movimento deve essere arrestato qualsiasi sia la velocità d ingresso dell operatore nella zona pericolosa. Lo schema riportato a lato mostra il funzionamento di una barriera. /
Funzioni Protezione principali (segue) Tappeti Posti di comando a due mani Tappeto Tappeto Zona pericolosa Tappeto S S Tappeto Tappeto Tappeto S Tappeti I tappeti vengono utilizzati per il rilevamento della presenza o del movimento di un operatore oppure della caduta di un oggetto sul tappeto secondo quanto previsto dalla norma EN 0-/ISO. Il rilevamento di un oggetto sul tappeto provocherà l arresto del movimento pericoloso della macchina. Il riarmo della macchina potrà essere effettuato manualmente o automaticamente in base alla configurazione del modulo associato. Quando sul tappeto viene applicata una pressione, il tappeto si deforma localmente e i rilevatori integrati vengono messi in cortocircuito. La progettazione speciale di questi rilevatori richiede che il tappeto e il modulo siano associati. Per coprire la zona vengono generalmente utilizzati più tappeti. La distanza S, definita dalla norma, prende in considerazione la velocità alla quale una persona può attraversare la zona per raggiungere la zona pericolosa. Bordo di rilevamento Zona Esempio di applicazione di tappeto Posto di comando a due mani Segnale d ingresso Conversione di segnale Generatore di segnale Posti di comando a due mani Il posto di comando a due mani, definito dalle norme ISO e EN, richiede il movimento simultaneo di entrambe le mani per l avviamento e il funzionamento di una macchina e di conseguenza fornisce protezione esclusivamente alla persona che vi opera. Nel diagramma riportato a lato viene rappresentata questa funzione che deve soddisfare i seguenti requisiti: azionamento simultaneo, mantenuto dei due comandi d ingresso per lo stesso intervallo di tempo, azionamento sincrono; l intervallo di tempo tra i due segnali non deve essere superiore a 0. s, prevenzione contro operazioni accidentali (protezione meccanica), inviolabilità. Segnale di uscita Funzioni di una stazione di comando a due mani Ingressi Uscita ª mano Avviamento º segnale d ingresso Avviamento º segnale d ingresso ª mano Tempo di azionamento simultaneo Intervallo di tempo y 0. s Fine del segnale d ingresso Tempo Diagramma funzionale di un posto di comando a due mani /
Funzioni Protezione principali (segue) Manopola di comando ad azione mantenuta Manopola di comando ad azione mantenuta Marchio che identifica una manopola di comando ad azione mantenuta Manopola di comando ad azione mantenuta a posizioni Manopola di comando ad azione mantenuta Le manopole di comando ad azione mantenuta, conformi alle norme EN/IEC 0-- e EN/IEC 00-, consentono al personale autorizzato di effettuare operazioni di regolazione, programmazione o manutenzione all interno delle zone pericolose delle macchine e in particolari condizioni. Queste operazioni, per essere realizzabili, benchè spesso effettuate a velocità ridotta, devono essere selezionate volontariamente da personale abilitato mediante selettori con o senza chiave. Attenzione: il sistema di comando ad azione mantenuta da solo non può attivare i movimenti pericolosi della macchina, ma è necessario un secondo comando volontario dell operatore. Tutte le manopole di comando ad azione mantenuta conformi alla norma devono essere marcate con lo schema qui a fianco riportato. Principio di funzionamento I tre stati possibili sono: posizione 0: contatto aperto (interruttore fermo), posizione : contatto chiuso (interruttore premuto nella posizione di comando normale), posizione : contatto aperto (interruttore completamente premuto). Se viene premuto nella posizione, l interruttore deve ritornare nella posizione 0 quando viene rilasciato. Quando viene premuto in modo deciso, l interruttore deve passare dalla posizione alla posizione. Quando viene rilasciato dalla posizione alla posizione 0, il contatto in commutazione non deve chiudersi. Stato aperto Posizione 0 Pressione moderata Rilascio Collegamento al circuito di comando Stato chiuso Rilascio Manopola di comando ad azione mantenuta XY AU: funzioni di comando, posizioni + NC Posizione Pressione forte Stato aperto Posizione Principio di funzionamento di una manopola di comando ad azione mantenuta /
Funzioni Scelta delle soluzioni Preventa Nella tabella riportata qui di seguito sono indicate le soluzioni di controllo associate a ciascuna funzione. La gamma di soluzioni di controllo sicurezza di Schneider Electric comprende quattro famiglie di prodotti: Moduli dedicati con una o due funzioni, Configuratori con diverse funzioni, Monitor e interfacce dedicate al sistema di cablaggio AS-Interface, che consentono il comando e la sicurezza con un singolo prodotto, Controllori programmabili utilizzati all interno di sistemi complessi. Gamme prodotti Moduli Configuratori Architettura Macchine semplici Macchine con diverse funzioni Configurazione Con cablaggio Con pulsanti sul frontale Con software Diagnostica LED LED LED - - PC Uscite statiche Uscite statiche Collegamento seriale Modbus (RTU), CANopen, Profibus DP Funzioni Controllo Arresto d emergenza Controllo Arresto d emergenza e protezione con temporizzatore Controllo di una protezione con interruttori Controllo di una protezione con interruttori magnetici codificati XPS AC, XPS AF, XPS AK, X X XPS AR, XPS AXE XPS ATE, XPS AV, XPS ABV X X XPS AC, XPS AF, XPS AK, XPS AR, XPS AXE X X XPS DMB, XPS DME X X Controllo di tappeti e bordi sensibili XPS AK X X Posti di comando a due mani (tipo IIIC secondo EN ) Posti di comando a due mani (tipo IIIA secondo EN ) Controllo di barriere tipo, uscite statiche e funzione test XPS BCE, XPS BF - X XPS BA - - XPS AFL, XPS AR, XPS AK X X Controllo fotocellule monofascio (emettitore + XPS CM - - ricevitore) a ingresso test e funzione muting integrata Controllo da a barriere tipo e XPS LCD - X Controllo barriere tipo con uscite relè - - X Controllo funzione muting di due barriere con uscite transistor XPS LCM - - Manopola di comando ad azione mantenuta XPS VC X X Rilevamento velocità nulla XPS VNE - X Controllo ascensori XPS EDA - X Per controllo dinamico delle valvole idrauliche sulle presse lineari Controllo dinamico delle elettrovalvole doppio corpo XPS PVT - X XPS PVK - X Arresto al punto morto superiore XPS OT - X con controllo sovracorsa automatico su presse eccentriche Interruttori a pedale - - X XPS AC, XPS AF,... : La gamma prodotto fornisce la funzione. X : La gamma prodotto fornisce la funzione in seguito a configurazione (mediante pulsanti o software, a seconda del prodotto). - : La gamma prodotto non fornisce la funzione. /
Interfacce e monitor AS-Interface safety at work Controllori programmabili Macchine che utilizzano AS-Interface Rete di comunicazione Interfaccia da collegare Interfacce integrate Con software Con software - - LED LED - - PC PC - - AS-Interface Collegamento seriale Modbus (RTU), Modbus TCP/IP, Profibus DP ASI SSLB, ASI SSLE, ASI SSLE ASI SEAC, ASI SSKC, X X ASI SSLE, ASI SSLE - - - X ASI SSLC, ASI SSLC, ASI SSLLS - X X ASI SSLC, ASI SSLC, ASI SSLLS - X X - - X X x ASI SSLC - X X - - X X - - X X - - - - - - X X ASI SSLC, ASI SSLC, ASI SSLLS - X X - - - - - - - X - - - X - - - X - - - X - - - X - - - X ASI SSLC, ASI SSLC, ASI SSLLS - X X /
Funzioni Scelta dei prodotti Preventa Questa tabella di scelta indica quali prodotti scegliere, in base alle funzioni desiderate. La scelta finale si effettuerà consultando le pagine specifiche del catalogo relative a ciascuno di questi prodotti. Soluzione controllo Arresto d emergenza Funzioni di prevenzione Controllo accesso alle zone pericolose Categoria di arresto 0 Categoria di arresto 0+ Dispositivi Interruttori di interblocco magnetici con o senza codificati blocco della protezione Barriere ESPE Barriere Tappeti di ESPE sicurezza con funzione muting Moduli di sicurezza Una funzione, cablata. EN/ISO EN/IEC 0 Categoria max, PL b Categoria max, PL c Categoria max, PL d Categoria max, PL e SIL - - - - - - - SIL - - - - XPS CM XPS CM - SIL SIL XPS AC, XPS AFL XPS AF, XPS AK, XPS AR, XPS AXE XPS ATE (cat. arr. ), XPS ABV XPS ATE (cat. arr. 0), XPS ABV, XPS AV XPS AC XPS AF, XPS AK, XPS AR, XPS AXE XPS DMB, XPS DME XPS DMB, XPS DME XPS AFL - XPS AK XPS AFL, se OSSD testati da ESPE XPS CM, XPS LCM - Configuratori Diverse funzioni, cablata, fieldbus per diagnostica (solo per ). Categoria max, PL b Categoria max, PL c Categoria max, PL d Categoria max, PL e SIL - - - - - - - SIL - - - - - - - SIL - - - - - - - SIL XPS MP, XPS MP, XPS MP, XPS MP, XPS MP, Monitor e interfacce AS-Interface safety at work Diverse funzioni, rete, fieldbus per diagnostica. Controllori programmabili Diverse funzioni, rete, fieldbus per diagnostica. Categoria max, PL b Categoria max, PL c Categoria max, PL d Categoria max, PL e Categoria max, PL b Categoria max, PL c Categoria max, PL d Categoria max, PL e SIL - - - - - - - SIL - - - - - - - SIL - - - - - - - SIL X X X X X - - SIL X X X X X X X SIL X X X X X X X SIL X X X X X X X SIL X X X X X X X XPS AC,... : La soluzione è fornita specificatamente dai prodotti indicati. X : La soluzione è fornita dai prodotti. - : La soluzione non è fornita dai prodotti. /
Avviamento e comando dei movimenti pericolosi Posti di comando a due mani Manopole di comando ad azione mantenuta Funzioni di controllo Rilevamento velocità nulla (tensione residua) Rilevamento velocità nulla/ riduzione velocità < Temporizzatore Estensione del numero di contatti Funzioni per macchine specifiche Controllo valvole Funzioni per presse Livellamento delle cabine ascensori e controllo porta XPS BA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - XPS VNE - XPS TSA XPS TSW XPS BCE, XPS BF XPS VC - - - XPS ECME, XPS ECP - - - - XPS PVT, XPS PVK XPS OT XPS EDA XPS BA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - XPS MP, - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - X - - - X - - - - X X - X X X X X X X X - X X X X X X X X - X X X X X X X X - X X X X X X /
Funzioni Esempi di applicazione Macchina compatta Macchina compatta Per facilitare la comprensione, qui di seguito presentiamo tre esempi applicativi di casi tipici riscontrabili sulle macchine. Per maggiore chiarezza, verranno riportate in dettaglio solo le funzioni, e, in ogni caso, verranno utilizzati i metodi di calcolo corrispondenti alle seguenti due norme: la norma EN/ISO - (in sostituzione alla norma EN -), definisce il performance level PL, la norma EN/IEC 0 definisce il livello di integrità della sicurezza SIL. Applicazioni tipiche Applicazione tipica: Macchina per imballaggio compatto Macchine compatte e ripetitive, hard wired. Come esempio è stata scelta una macchina per imballaggio. Descrizione delle funzioni In questa applicazione vengono utilizzati diversi motori che devono essere arrestati all apertura della protezione. La stima della riduzione del rischio per questa funzione della macchina richiede un performance level PL d o un livello di integrità della sicurezza SIL. Sarà quindi necessario utilizzare: un interruttore XCS A a due contatti NC + NC un modulo XPS AC, due contattori LC K in serie. I collegamenti vengono effettuati secondo uno schema di cablaggio convenzionale. Calcolo e scelta del componente per un PLr d Per raggiungere il performance level richiesto, devono essere utilizzati due canali ridondanti, corrispondenti alla categoria. Il calcolo viene illustrato nella tabella qui di seguito riportata. Schema della parte relativa alla sicurezza di un circuito di comando di una macchina per imballaggio Canale Canale Rappresentazione funzionale dello schema secondo la norma EN/ISO - Durata del ciclo (s) 0 Numero di ore di funzionamento al giorno (h) Numero di giorni di funzionamento all anno Numero di manovre all anno 00 Ingresso (rilevatori) XCS A Unità di processo (modulo di sicurezza) XPS AC Uscita (attuatore) LC K Funzione Requisito: Canale Canale PL d B - 000 000 000 000 % di guasto pericoloso - 0% 0% B d - 000 000 000 000 MTTF d -.. DC - 0% 0% MTTF d -.. DC - % B - 000 000 000 000 % di guasto pericoloso - % % B d - MTTF d -.. DC - % % MTTF dc 0 y MTTF d < 0.. DC avg 0% y DC < %.% MTTF d per i diversi canali Categoria. /
Sottosistema Elemento Sottosistema Sottosistema Elemento Macchina compatta (segue) Calcolo e scelta del componente per un SIL Per il sottosistema, verrà utilizzata un architettura di tipo B: l interruttore contiene contatti ridondanti. Il sottosistema è di tipo D: la diagnostica viene effettuata mediante i contatti ausiliari legati meccanicamente integrati nei contattori e collegati al modulo XPS AC che integra questa funzione. Elemento Elemento Nella tabella qui di seguito riportata viene illustrato il metodo di calcolo. Il risultato è conforme ai requisiti. Rappresentazione funzionale dello schema secondo la norma EN/IEC 0 Elemento sottosistema Elemento sottosistema Elemento sottosistema Funzione (i) di diagnostica Elemento sottosistema Sottosistema tipo B Sottosistema tipo D Architetture selezionate per i sottosistemi Guasto di causa comune Guasto di causa comune Durata del ciclo (s) 0 Durata del ciclo in ore (h) 0. Numero di cicli all ora 0 Ingresso (rilevatore) XCS A Tipo di sottosistema Requisito Elemento Elemento B - - 000 000 000 000 (manovre) Percentuale di - - 0% 0% guasto pericoloso % l - -.00E -0.00E -0 l D - -.0E -0.0E -0 b - - % Ciclo di vita in anni Ciclo di vita o - - 00 intervallo prove T (h) DC - - 0.0 % 0.0 % PFH DSSB Sottosistema B SIL.0E -0 HFT = nessuna funzione di diagnostica Unità PFH DSSD Sottosistema D SIL.E -0 di elaborazione (modulo di sicurezza) XPS AC DC HFT = funzione di diagnostica - -.% Uscita (attuatore) LC K Funzione di comando relativa alla sicurezza B - - 000 000 000 000 (manovre) Percentuale di - - % % guasto pericoloso % l - -.00E -0.00E - l D - -.E -0.E -0 b - - % Ciclo di vita in anni 0 Ciclo di vita o - - 00 intervallo prove T (h) DC - - % % PFH DSSB Sottosistema D HFT = funzione di diagnostica SIL.E -0 PFH DSRECS - y...< -.E -0 /
Funzioni Esempi di applicazione (segue) Macchina compatta implementabile Macchina compatta implementabile Applicazioni tipiche Questo tipo di macchina è generalmente integrata in un processo produttivo e deve essere adattata all applicazione specifica del cliente. Per facilitare l implementazione, viene utilizzato un bus CanOpen. Esempi: macchine per la lavorazione del legno, per stampaggio, per imballaggio. Macchina per stampaggio C Descrizione delle funzioni I sistemi di protezione limiteranno la possibilità di accesso alle zone pericolose. Poiché il rischio per gli operatori è elevato, verrà richesto un performance level PL e o un livello di integrità della sicurezza SIL. Sarà quindi necessario utilizzare sistemi di protezione (parzialmente rappresentati nello schema) quali interruttori, barriere, ecc... C C C La complessità del circuito porta alla scelta di un configuratore in modo da integrare tutte le funzioni. Offre il vantaggio di essere in grado di comunicare gli stati di funzionamento e la diagnostica sul bus. I contattori in serie interrompono l alimentazione nei variatori di velocità. I collegamenti vengono effettuati secondo un cablaggio convenzionale. Il sistema di comando è controllato attraverso un bus CanOpen. M Parte relativa alla sicurezza di uno schema di macchina per stampaggio (il calcolo viene fatto sulla porzione di circuito contornata in grigio) Canale Canale Canale Canale Canale Canale Canale Canale C C C C Calcolo e scelta del componente per un PLr e Il Performance Level necessario richiede l utilizzo di prodotti di categoria (ridondanza e autocontrollo). In conformità con la norma EN/ISO -, l analisi funzionale viene effettuata mediante divisione in canali. Nel disegno a fianco riportato sono rappresentati i canali da a che assicurano il funzionamento dello schema. È importante notare che i contattori sono comuni a diversi canali: C è comune ai canali canali,, C è comune ai canali,, C è comune ai canali, C è comune ai canali, Per chiarezza, il calcolo sotto riportato si riferisce solo ai canali e. Durata del ciclo (s) 0 Numero di ore di funzionamento al giorno (h) Numero di giorni di funzionamento all anno Numero di manovre all anno 00 Ingresso (rilevatori) XCS PA, XCS M Unità di processo (configuratore) Uscita (attuatore) LC K Funzione Requisito: PL e Canale Canale B 000 000 000 000 % di guasto pericoloso 0% 0% B d 000 000 0 000 000 MTTF d 0. 0. DC.0%.0% MTTF d.. DC.%.% B 000 000 000 000 % di guasto pericoloso % % B d MTTF d.. DC.0%.0% MTTF dc 0 y MTTF d < 0. 0. DC avg DC u %.% MTTF d per i diversi canali Categoria.0 Analisi funzionale dello schema secondo la norma EN/ISO - /
Sottosistema D Sottosistema D Sottosistema Funzioni di diagnostica Macchina compatta implementabile (segue) Identificazione dello SRECS, calcolo e scelta del componente per un SIL Come nel calcolo precedente, verranno analizzate le funzioni associate con i motori M. Nel disegno rappresentante la scomposizione in sottosistemi, il livello SIL necessario richiede un architettura di tipo D per ciascun sottosistema: oltre alla ridondanza dei circuiti, integra una funzione di diagnostica. È importante notare che le funzioni di diagnostica sono fornite dal controllore : controlla il funzionamento dei rilevatori e dei contattori. Il metodo di calcolo è illustrato nella tabella sotto riportata. Il risultato è conforme ai requisiti del SIL. Sottosistema D Sottosistema D Rappresentazione funzionale dello schema secondo la norma EN/IEC 0 Elemento Sottosistema D Funzione(i) di diagnostica Elemento Sottosistema Architettura di un sottosistema di tipo D Sottosistema D D C C Sottosistema C C Guasto di causa comune Durata del ciclo (s) 0 Durata del ciclo in ore (h) 0. Numero di cicli all ora Ingresso (rilevatori) XCS PA, XCS PM Tipo di sottosistema Requisito Elemento Elemento B 000 000 000 000 (manovre) Percentuale 0% 0% di guasto pericoloso % l.00e -0.00E -0 l D.00E -0.00E -0 b % Ciclo di vita in anni Ciclo 00 di vita o intervallo prove T (h) DC.0%.0% PFH DSSD Sottosistema D SIL.0E -0 HFT = funzione di diagnostica Unità PFH DSSD Sottosistema D SIL.E -0 di processo (configuratore) HFT = funzione di diagnostica DC.% Uscita (attuatori) x LC D Funzione di comando relativa alla sicurezza B 000 000 000 000 (manovre) Percentuale % % di guasto pericoloso % l.00e -0.00E -0 l D.0E -0.0E -0 b % Ciclo 0 di vita in anni Ciclo di vita 00 o intervallo prove T (h) DC.0%.0% PFH DSSD Sottosistema D HFT = funzione di diagnostica SIL.E -0 PFH DSRECS - y...< -.E -0 /