Tecnologia di sicurezza alla STOBER.

La norma internazionale DIN EN 61800-5-2 specifica i requisiti per la sicurezza degli azionamenti elettrici con numero di giri regolabile. I produttori di azionamenti possono far certificare l’integrità della sicurezza dei loro prodotti da organismi di controllo autorizzati, implementando i requisiti definiti.

Con il termine funzione di sicurezza si intende la funzione di controllo di una macchina che riduce a livello accettabile i diversi rischi derivanti dalla stessa.

Per una migliore leggibilità, categorizziamo le funzioni di sicurezza in funzioni di arresto, limitazione, posizionamento, frenata e monitoraggio. Per saperne di più …

Le seguenti pubblicazioni, per esempio, indicano quali misure possono o devono essere prese per assicurare gli assi esposti alla forza di gravità:

– Foglio informativo della divisione DGUV n° 005 09/2012: Assi esposti alla forza di gravità/assi verticali
– DIN EN ISO 16090-1:2019-12: Sicurezza delle macchine utensili – Centri di lavoro, fresatrici, macchine transfer, Allegato G: Assi esposti alla forza di gravità.

Le pubblicazioni indicano quali dispositivi di frenatura sono adatti a fissare gli assi esposti alla forza di gravità, a seconda della rispettiva situazione di pericolo.

La norma DIN si basa sulla pubblicazione DGUV, ma in alcuni casi pone requisiti più rigorosi sul concetto risolutivo. Entrambe le pubblicazioni descrivono le raccomandazioni per i test ciclici di verifica dei freni. La norma DIN presuppone sempre questo.

Nel caso in cui una persona possa rimanere completamente o parzialmente sotto l’asse verticale, DIN e DGUV suggeriscono l’uso di un freno di arresto in combinazione con un sistema frenante ridondante. Per saperne di più …

Per questo approccio, STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG propone una soluzione sviluppata insieme all’azienda Pilz: l’azionamento SD6 con il modulo di sicurezza SE6 offre una funzionalità di sicurezza innovativa e indipendente dall’encoder e una gestione sicura dei dispositivi di frenatura adatta per fino a due freni.

Le numerose funzioni di sicurezza rispondono ai requisiti della norma DIN EN 61800-5-2 e sono certificati secondo SIL 3, PL e (cat. 4). L’azionamento SD6 soddisfa i requisiti del DGUV e della norma DIN EN ISO 16090-1:2019-12 per la protezione degli assi esposti alla forza di gravità, ad esempio in combinazione con altri due componenti STOBER: in combinazione con un motore STOBER con freno di arresto e l’adattatore motore ServoStop con freno integrato, STOBER offre una soluzione semplice e sicura per progettisti e costruttori di macchine.

In generale, l’esperienza diretta o indiretta con le macchine di un produttore gioca spesso un ruolo decisivo nell’acquisto di macchine e impianti. I produttori di macchine note nel campo della tecnologia operativa o della pianificazione della produzione per essere particolarmente poco appariscenti o di facile manutenzione sono spesso favoriti.

A causa della posizione speciale della sicurezza della macchina e dei componenti integrati in essa, si applicano requisiti maggiori al lavoro di assistenza. A seconda del concetto di servizio, è possibile che la tecnologia operativa in loco non sia in grado di eseguire lavori di manutenzione. Per esempio, per un montaggio sicuro dell’encoder con guida di verifica. O addirittura non si può eseguire affatto. Questo a sua volta si traduce in un aumento dei tempi di inattività.

Per dirla in modo provocatorio: l’assistenza dell’intera macchina dipende dal concetto di tecnica di sicurezza di tutta la macchina.

A seconda dello standard applicabile, i livelli di sicurezza richiesti o raggiungibili sono specificati in SIL (Safety Integrity Level) o PL (Performance Level). Entrambi si basano sulla probabilità statistica di un guasto pericoloso.

Mentre nel settore delle norme di prodotto per i componenti come gli azionamenti, si usa la classificazione secondo SIL, nella costruzione generale di macchine e impianti si usa PL, che di solito è orientato alla DIN EN ISO 13849.

La norma DIN EN 61800-5-2 come standard di prodotto per gli azionamenti classifica il livello di sicurezza da SIL 1 a SIL 3, con SIL 3 che offre il massimo livello di sicurezza.

La norma DIN EN ISO 13849 definisce il livello di sicurezza da PLa a PLe e descrive la loro realizzazione sulla base di categorie nella gamma B, 1, 2, 3 e 4. Il PLe nella categoria 4 offre la massima sicurezza in questa classificazione.

La funzione di sicurezza Safely Limited Speed (SLS) monitora una velocità, mentre la funzione di sicurezza Safe Speed Range (SSR) monitora un’intera gamma di velocità.

SLS assicura che un movimento venga eseguito alla massima velocità consentita, indipendentemente dalla direzione.

SSR, invece, può ridurre selettivamente una velocità ammissibile in una sola direzione. Un’applicazione tipica è l’estremità del campo di corsa degli assi lineari, dove, per esempio, può essere specificato un campo di corsa consentito in metri al minuto.
In alternativa, l’SSR controlla se una trasmissione si attiene a una finestra di velocità definita. Un’applicazione classica della tecnologia di trasporto degli alimenti.

In generale, si applica quanto segue: con il numero di componenti (indipendenti dal produttore), la complessità e quindi anche l’incertezza di un sistema aumenta durante la pianificazione e la messa in funzione, così come durante il funzionamento e la manutenzione.

Un buon esempio in termini di sforzo e definizione del problema è la classica implementazione della funzione di sicurezza Safely Limited Speed (SLS) su un servoazionamento altamente dinamico.

La determinazione della velocità è solitamente basata su un dispositivo di misurazione, l’encoder. La sua installazione, la connessione, il percorso del segnale associato e la valutazione dei segnali fanno parte della considerazione della sicurezza.

Oltre alle ovvie fonti di errore, come l’accoppiamento meccanico con l’attuatore, ci sono anche disposizioni specifiche del produttore per la qualità del collegamento o per il controllo di plausibilità dei valori di misura da parte dell’utente. Cosa che spesso pone di fronte ad alti ostacoli anche gli esperti e non è sempre possibile.

Inoltre, ci possono essere restrizioni specifiche del produttore nella selezione degli azionamenti e dei dispositivi di misurazione, in modo che la combinazione effettivamente richiesta da un cliente non sia affatto disponibile.

Al più tardi in caso di interventi di assistenza, conoscenze approfondite del sistema necessarie a tal fine spesso non sono disponibili nemmeno per il personale addetto all’assistenza ben qualificato o pone lo stesso davanti a grandi sfide, che possono avere un effetto negativo sul tempo di fermo delle macchine.

La gestione sicura dei dispositivi di frenatura nell’automazione di macchine e impianti è un argomento complesso e importante. Se viene trascurato, le persone, l’ambiente e la macchina possono essere danneggiati!

Questo diventa particolarmente chiaro nel contesto di assi esposti alla forza di gravità (anche assi verticali): l’usura meccanica o la contaminazione dei freni con olio possono causare la caduta o l’abbassamento involontario dell’asse.

Se non si può escludere un guasto ai freni e le persone possono trovarsi nella zona di pericolo, è necessario adottare misure di riduzione del rischio.

La gestione sicura dei freni comprende sia il controllo sicuro dei freni che i loro test ciclici e il rispetto degli intervalli di test associati. Per saperne di più …