“Sicurezza integrata. Il nuovo paradigma della progettazione dei sistemi” è il titolo del webinar organizzato da Control Techniques sul valore del decentramento delle funzioni di motion safety di una macchina
La sicurezza integrata è un elemento fondamentale all’interno del progetto complessivo di una macchina che richiede un approccio olistico e non più separato dal contesto in cui viene applicata.
Lo scopo del webinar organizzato da Control Techniques è di mettere in risalto i vantaggi derivanti dall’integrazione del concetto di “safety” secondo una visione globale del sistema e non più standard.
SICUREZZA FUNZIONALE E SICUREZZA INTEGRATA
La sicurezza integrata va inquadrata nel tema più generale della sicurezza funzionale, la quale comporta il “rilevamento di una condizione potenzialmente pericolosa con conseguente attivazione di un dispositivo o meccanismo protettivo per prevenire il verificarsi di eventi pericolosi o ridurre le conseguenze dell’evento pericoloso.”
La sicurezza funzionale fa parte della sicurezza complessiva di un dispositivo, di un macchina o di un altro complesso sistema automatizzato. La sicurezza funzionale mira sempre a proteggere le persone da malfunzionamenti. È questo lo scopo per cui vengono introdotte funzioni di sicurezza che devono rendere la macchina quanto più possibile sicura.
Su questo tema esiste un quadro normativo abbastanza complesso soprattutto in Europa che riguarda la sicurezza funzionale che non fa riferimento solo alla Direttiva Macchine ma anche ad altre norme al contorno. Per capire come si arriva a mettere una macchina in sicurezza risultano importanti le definizioni contenute nella norma ISO 12100 che “specifica la terminologia di base, i principi e una metodologia per il raggiungimento della sicurezza nella progettazione del macchinario. Essa specifica i principi per la valutazione del rischio e la riduzione del rischio per aiutare i progettisti nel raggiungere questo obiettivo.”
Quindi il primo passo è identificare i rischi sulla macchina attraverso l’analisi delle modalità operative della macchina stessa e come l’operatore interagisce con essa. Questi vanno valutati in termini di entità del danno e probabilità che esso si verifichi e a quel punto si possono adottare delle misure per ridurre il rischio.
La riduzione del rischio viene fatta in diversi modi, il primo e fondamentale è la progettazione della macchina stessa in maniera da eliminare alla fonte questi rischi. Per la natura dei processi produttivi non tutti i rischi possono essere eliminati in base alla progettazione della macchina, quindi, occorre adottare misure tecniche con l’impiego di componenti di sicurezza e dispositivi di protezione. Quando anche questi non permettono di eliminare totalmente o ridurre in maniera soddisfacente i rischi non resta che informare l’operatore sui rischi residui in modo che possa affrontare il lavoro a bordo macchina con la giusta consapevolezza.
Ma come si possono usare i componenti per la sicurezza e i dispositivi di protezione per ridurre il rischio sulla macchina?
LA TECNOLOGIA DISPONIBILE
La tecnologia mette a disposizione sia dispostivi di monitoraggio, di valutazione e di modi di agire sulla macchina per metterla in sicurezza partendo dall’identificazione e quantificazione dei rischi attraverso l’aiuto delle norme. L’analisi del rischio della macchina fornisce il livello di sicurezza che deve essere adottato, ma sono necessarie anche delle metriche per misurare questo livello.
Per fare questo ci sono due norme, la EN ISO 13849-1 e la IEC 62061, che forniscono due parametri di misura molto diffusi che sono il PL (Perfomance Level) e il SIL (Safety Integrity Level).
All’interno delle misure di controllo e sicurezza si parla di “Sicurezza integrata” nel momento in cui si hanno dei sensori che permettono di monitorare quello che succede nella macchina bisogna poi valutare i dati e agire di conseguenza. L’azione avviene sui componenti del sistema in particolare gli azionamenti e motori a essi collegati che sono responsabili dei movimenti principali e spesso più pericolosi. Il movimento che spesso si vuole monitorare è proprio quello di un motore per cui il luogo principale dove intervenire con componenti “intelligenti” per la sicurezza è l’azionamento.
Avere le funzioni integrate a bordo dell’azionamento porta notevoli vantaggi:
- riduzione la complessità e quindi il costo del progetto;
- riduzione dei cablaggi;
- facilità di messa in servizio;
- maggiore velocità di intervento.
La sicurezza integrata offre semplicità ed economicità. L’architettura tradizionale viene strutturata con l’utilizzo di un controllore esterno di sicurezza, con alcuni componenti elettromeccanici per poter disaccoppiare l’azionamento dal motore e sensori aggiuntivi che vanno a svolgere il monitoraggio della velocità e della condizione.
Con la sicurezza integrata si riducono drasticamente i costi e i tempi di progettazione nonché l’hardware di riferimento.
Un ingresso STO integrato impedisce in modo sicuro all’azionamento di generare coppia nel motore, eliminando così la necessità di contattori esterni.
L’aggiunta di un modulo opzionale Safety MiS210 o MiS250 consente un complesso monitoraggio sicuro del motion direttamente nell’azionamento attraverso l’encoder del motore.
A differenza di molte applicazioni nelle quali gli aspetti legati alla sicurezza possono essere completamente soddisfatti con un’architettura distribuita basata sugli azionamenti, quando è richiesto un PLC di sicurezza esterno, l’integrazione dell’azionamento si ottiene facilmente adottando protocolli di sicurezza di rete.
Quando si parla della protezione di persone e attrezzature, la tempestività è essenziale. La sicurezza integrata offre tempi di reazione minori.
PERCHÉ LA SICUREZZA INTEGRATA?
Quando si parla della protezione di persone e attrezzature, la tempestività è essenziale.La sicurezza integrata offre tempi di reazione minori, attraverso l’opzione di sicurezza integrata. Il supporto del protocollo SafeEnDat consente l’utilizzo di encoder per la sicurezza funzionale certificati e di raggiungere il livello SIL 3/ PLe con un encoder singolo montato su motore.
Tutte le funzioni di sicurezza integrata Control Techniques sono approvate da un ente certificatore esterno come conformi alla categoria di controllo SIL 3 o al Ple (livello massimo di affidabilità del sistema di sicurezza).
Con una soluzione di sicurezza integrata di Control Techniques, disponete sempre della massima flessibilità, sia nella progettazione funzionale, sia nella scelta dei componenti e dei protocolli da integrare.
I moduli opzionali MiS210 e MiS250 supportano vari protocolli encoder e permettono fino a 4 diversi canali collegati all’azionamento o direttamente al modulo. Le funzioni di sicurezza integrata del motion supportano istanze multiple, inoltre sono disponibili blocchi logici di sicurezza per consentire l’implementazione di catene di sicurezza complesse.
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