Safety Integrated: Programma di sicurezza per l’industria · 4 Safety Integrated - Manuale applicativo Siemens S.p.A. Safety Integrated - Manuale applicativo Siemens S.p.A. 5 Norme

Safety Integrated: Programma disicurezza per l’industria

ManualeapplicativoManualeapplicativoManuale applicativo

Siemens Aktiengesellschaft Bestell-Nr. E20001-P285-A733Printed in GermanyDispostelle 27602/SEK 3029621U5242 ML.59009 PA 3995.0

http://www.siemens.de/safety

Bereich Automatisierungs- und AntriebstechnikGeschäftsgebiet Niederspannungs-SchalttechnikPostfach 3240, D-91050 Erlangen

Bereich Automatisierungs- und AntriebstechnikGeschäftsgebiet Industrie-AutomatisierungsystemePostfach 4848, D-90327 Nürnberg

Bereich Automatisierungs- und AntriebstechnikGeschäftsgebiet Motion Control Systemefür Werkzeug- und ProduktionsmaschinenPostfach 3180, D-91050 Erlangen Änderungen vorbehalten 03/99 Excellence in

Automation & Drives:Siemens

”La prevenzione degli infortuninon deve essere intesa comeprescrizione di legge ma come comandamento dettato da obblighi umani e dalla ragione economica”.

Werner von Siemens,Berlin im Jahr 1880

Comandare e rilevare

In tutte le applicazioni industriali, suimacchinari, sulle linee di movimenta-zione, nei sistemi di processo, lemoderne tecniche di automazionerichiedono il massimo livello di sicu-rezza per l’uomo, i macchinari e l’am-biente. Con la tecnica convenzionale,per la prima volta i componenti elet-tronici ed i sistemi programmabilioffrono una tecnica di sicurezza cheriesce a penetrare nel sistema intelli-gente, dai comandi fino ai sistemi dimisura. La possibilità di effettuareall’interno di sistemi a bus convenzio-nali trasmissioni adatte ad impieghi disicurezza costituisce un punto cardi-ne nella direzione dalla “Safety Inte-grated”.

La standardizzazione della tecnicadella sicurezza Siemens garantiscel’impiego delle apparecchiature e deisistemi conosciuti nell’automazionetradizionale.

Le rigide barriere che finora separava-no la tecnica dell’automazione stan-dard di un impianto e le relative tecni-che della sicurezza diventano, graziead una trasparenza dei dati, permea-bili consentendo metodi di lavoro piùefficienti e redditizi.

La sicurezza è nel sistema

Il programma di fornitura Safety Inte-grated attraverso le famiglie di pro-dotti SIGUARD, SIMATIC e SINUME-RIK/SIMODRIVE offre la massimaprotezione per tutti gli apparecchi, daisensori agli azionamenti passandoattraverso tutti i dispositivi di interfac-cia.

Sicurezza per ogni applicazione

Per ogni esigenza nelle applicazioni disicurezza Vi offriamo la migliore solu-zione sia che si tratti di comando, rile-vamento, segnalazione oppure di col-legamento, elaborazione, protezionee commutazione.

Nelle differenti applicazioni sui mac-chinari e nelle tecniche di processo,vengono offerte in un'unica soluzionele adeguate tecniche di sicurezza.

I bus di campo con profilo di sicurez-za quali AS-Interface e PROFIBUS-DPconsentono di impiegare azionamentistandard e sistemi di programmazio-ne non dotati delle funzioni di sicurez-za con i sensori, le unità d’interfacciae gli attuatori.

Tecnica della sicurezza SIEMENS, il salto di qualità nel programma per la protezione di uomini, macchine, ambiente e processi per le industrie del mondo

2 Safety Integrated - Manuale applicativo Siemens S.p.A.

Alimentare e disinserire

Controllare ed elaborare

Safety Integrated - Manuale applicativo Siemens S.p.A. 3

D. SeibelRappresentante capo delLaboratorio di collaudo Berufsgenossenschaft (BG) di Meccanica di precisione ed elettrotecnica

Con le regolamentazioni del paragrafo5.7 della EN 60204-1 1985, „Equipa-ggiamento elettrico delle macchine „è stata introdotta a livello internazio-nale la discussione sull‘analisi egestione dei guasti. Le osservazionisulla sicurezza derivanti dai contenutidelle normative (protezioni) in partico-lare nel campo degli azionamentielettrici, hanno portato a diverse solu-zioni costruttive. Obiettivo di tutte lesoluzioni applicative era ed è il raggi-ungimento di un unico ed obbligatoriostandard di sicurezza all‘interno dellacomunità europea.

Potenziale di pericolosità

Nella pratica il punto di arrivo dellafilosofia di sicurezza deve essere larealizzazione di sistemi di comandocomuni (tabella 1). In funzione delpotenziale di pericolosità e delle con-dizioni d‘esercizio dei differentimacchinari, è necessario un diversolivello di sicurezza per le logiche dicomando (circuiti elettici di comando).Per questo la valutazione del rischio edel pericolo è una premessa impres-cindibile. La realizzazione delle idoneemisure di protezione, oltre ad essereadeguate al potenziale di pericolositàdevono essere orientate al processodi lavorazione.

Protezione delle persone

Soprattutto in questi casi dove sugliimpianti o macchinari possono pre-sentarsi dei rischi, devono essereprevisti adatti dispositivi di protezio-ne. I dispositivi mobili di protezionesono fra le soluzioni preferibili per laprotezione delle persone da movi-menti pericolosi o altro negli ambientiindustriali e negli impianti. A garanziadelle funzioni di sicurezza per le per-sone, devono di conseguenza essererealizzati dispositivi di protezionemobili che possano anche esserebloccati elettricamente in modo chele persone non abbiano possibilità diraggiungere la zona pericolosa primache siano state rimosse la condizionidi rischio (per es. rotazioni sullemacchine utensili).

Ridondanza

I convenzionali circuiti elettrici di sicu-rezza, in combinazione con i sistemidi blocco, soddisfano in modo quasiincontestabile le funzioni di protezio-ne delle persone e dei macchinaripreviste e necessarie. Le possibilitàdi guasto ed i conseguenti rischi perla sicurezza sono generalmente noti;questo è stato dimostrato dalle solu-zioni tecniche adottate (per es. laridondanza).

Parte essenziale di un sistema diblocco è il finecorsa per il controllodelle posizioni. Esso deve compren-dere almeno un contatto con sistemadi apertura positiva. Quando il dispo-sitivo di protezione viene aperto, ilcontatto in apertura del finecorsadeve interrompere in modo sicuro ilcircuito elettrico di sicurezza.

Esempi di applicazione

Al fine di facilitare la scelta e l‘impie-go dei differenti sistemi di blocco edeterminare le giuste tecniche di col-legamento tra gli apparecchi che rile-vano e riportano i segnali di sicurezzae i dispositivi di sgancio (contattori,relè), sono stati elaborati e presentatidagli enti competenti una serie diesempi di applicazione. Le singole soluzioni sono ad esempiocontenute nei prospetti ZH

ZH1/153 „Prospetto per la scelta el‘impiego dei dispositivi diblocco elettromeccanico confunzioni di sicurezza“

e

ZH1/553 „Prospetto per la scelta el‘impiego degli apparecchi diprossimità nei dispositivi diblocco con funzioni di sicu-rezza“.

Se è necessario il riconoscimento diun guasto (per es. il non diseccita-mento di un relè), è indispensabileimpiegare relè ad azione forzata.



Norme

Le varianti di comando presentate egli aspetti di sicurezza ad essi relativi(ad es. lista esclusione guasti) sonostati inseriti nella normativa europea.A tale proposito vanno qui citati i duegruppi di norme (Norme Tipo B)

EN 1088 „Sistemi di interblocco“

e

EN 954-1 „Parti dei comandi riguardanti la sicurezza“,

che sulla base di regole fissate daglienti competenti forniscono un metrodi valutazione uniforme indipendente-mente dalla applicazione considerata.

Ciò consente di utilizzare tale metrodi valutazione anche per circuiti dicontrollo a sicurezza integrata in unsecondo momento. Questo nel pienorispetto della norma europea EN60204-1 (ed.11.1998).

Tipiche applicazioni sono i cosiddetti„dispositivi di sicurezza a relè „, chevengono impiegati secondo le adegu-ate categorie di sicurezza (EN 954-1)per rilevare e riportare i segnalid‘intervento delle protezioni (per es.controllo dei ripari, barriere di prote-zione, comandi a due mani, interventid‘emergenza eccetera).

Tabella 1 Rappresentazione schematica dei comandi di una macchina (DIN VDE 0113/11.98)

N = n nenn

K1

M

N = n nenn

K1

M

S1

S2K1 S1

S2

Steuerspannung EIN/AUS

Steuerstromkreise mit Sicherheitsfunktionen

FreigabeVerriegelungssysteme mit und ohne Zuhaltung

Steuerstromkreise mit Betriebsfunktionen

Lastkreis mit möglicher Gefährdung Lastkreis ohne GefährdungHauptsteuerung


R. FallerResponsabilità dell’unità Servicedel TÜV Product Service GmbHAutomation, Software and Electronics – IQSE

Cambiamenti nel mondo della sicu-

rezza funzionale

In seguito alle discussioni della diretti-va europea sulle macchine e allostandard internazionale DIS IEC61508, la sicurezza funzionale è ormaiun concetto consolidato nella tecnicadi automazione.

Sotto l‘appellativo „sicurezza funzio-nale“ si vuole comprendere tutti gliaspetti volti a evitare e controllarecomportamenti errati dell’uomo, dellemacchine e dei controlli che possanoessere fonte di pericolo per le perso-ne, i beni d’investimento e l’ambien-te.

Grazie allo stretto legame tra sicurez-za funzionale ed i sistemi di automa-zione che si servono di software ecomputer, tale settore è caratterizzatoda frequenti innovazioni inusuali perla tecnica della sicurezza. Il TÜVBayern IQSE e il TVÜ Product ServiceIQSE hanno sostenuto fin dall’iniziofornitori di sistemi di automazione esensori orientati alla sicurezza nellaconvinzione che la sicurezza funzionaleè lo strumento ideale che consente diunire applicazioni sicure e crescita del-la produttività e rendere più concorren-ziali le imprese.

Il futuro della tecnica d’automazio-

ne orientata alla sicurezza

Produttori e costruttori di sistemi diautomazione devono far fronte a sfideimportanti. I costruttori si trovano adover soddisfare le richieste di utentiche esigono automazione e sicurezzain uno stesso sistema. Il termine„safety integrated“ coniato da Sie-mens racchiude in sè questo concet-to. Anche nel settore delle apparec-chiature da campo gli utenti non giu-dicano positivamente una separazio-ne tra le apparecchiature da campo„normali“ e quelle orientate alla sicu-rezza. Le apparecchiature da campoche verranno fornite in futuro verran-no sviluppate in modo tale che sianoin grado di assolvere sia compiti diautomazione sia di sicurezza.

Vediamo come principale compito delcostruttore e nostro, la necessità disemplificare le tecniche della sicurez-za ormai divenute molto complessericorrendo a una decentralizzazionedelle tecniche di processo e trasfe-rendo agli apparecchi di campo l‘ele-vata capacità di diagnosi raggiuntanegli ultimi anni dalla tecnica pro-grammabile, al fine di aumentare lasicurezza e ridurre gli elevati costi dimanutenzione preventiva.

Bus di campo standardizzati e

orientati alla sicurezza

Un passo importante in questa dire-zione è stato compiuto con la realiz-zazione di ampliamenti dei bus dicampo standardizzati e orientati allasicurezza, che da anni vengono impie-gati con successo. In particolare nellatecnica dei telecomandi e dei tele-controlli, negli oleodotti e nei depositidi stoccaggio distribuiti questi sistemidi bus superano di gran lunga i limitidi un mezzo trasmissivo locale limita-to. Spesso la comunicazione tra icomandi rilevanti per la sicurezza collo-cati nei vari depositi o nelle stazioniche raggruppano le sarracinesche e lastazione di testa dotata di pompebrooster avviene tramite linee private,tramite rete telefonica pubblica o, piùrecentemente tramite satellite. I limitidella topologia di bus locale possonoessere superati tramite protocolli disicurezza aggiuntivi che consentonoun rilevamento di errori matematica-mente dimostrabile, indipendente dalmezzo trasmissivo e dal protocollo ditrasmissione. A questo sistema di bussi possono collegare partner concomunicazione rilevante per la sicurez-za e non.

I costruttori hanno finora mantenutosegreta la struttura dei protocolli disicurezza che consentivano soltantola comunicazione tra apparecchiaturedalla stessa famiglia di sistemi -ad es.Siemens SIMATIC S5-115F e S5-95F.Poichè nessun costruttore è in gradodi controllare l’intero spettro di tra-sduttori, controllori e organi attuatoriintelligenti, l’impiego di sistemi di busdi campo è stato notevolmente infe-riore alle aspettative.

Ma la richiesta avanzata dall’industriaautomobilistica di ampliamenti orien-tati alla sicurezza delle specifiche deibus di campo standardizzate e nondedicate si fa sempre più forte.

I bus di campo standardizzati e orien-tati alla sicurezza dovrebbero suppor-tare la interoperabilità tra trasduttori,controllori e organi attuatori intelligen-ti di diversi costruttori. La lunga espe-rienza che i diversi fornitori di sistemivantano sia nel campo delle specifi-che di bus da campo standardizzatima non orientati alla sicurezza che inquello dei protocolli di sicurezza dedi-cati e l’ormai comprovato sistema disicurezza tecnica dovrebbe facilitarela standarizzazione di una o più speci-fiche per bus di campo. Tuttavia lospinoso percorso di standardizzazio-ne dei bus di campo ha mostratonegli ultimi anni che le opportunitàtecniche hanno soltanto un’importan-za secondaria. Gli utenti interessatidell’industria automobilistica devonodimostrare di avere effettivamentebisogno di bus di campo standardiz-zati e orientati alla sicurezza e di nonessere disposti a sacrificare taliopportunità per un proprio desideriodi potere. I tempi sono orami maturi.Il TÜV product Service IQSE supportautenti, produttori e costruttori in basealle proprie forze.

(ved. Indicaz. Bibliografiche 7-9,cap.8.5)



1 Norme e Prescrizioni Pagina

1.1 Generalità 1/21.2 Sicurezza delle macchine 1/41.2.1 Direttiva macchine (98/37/CE) 1/41.2.2 Norme 1/51.2.3 Analisi dei rischi/Valutazione dei rischi 1/81.2.4 Funzioni inerenti la sicurezza 1/121.2.5 Interfaccia Uomo - Macchina 1/141.3 Tecnica di processo 1/161.3.1 Esigenze normative in Europa 1/161.3.2 Provvedimenti tecnici per l’adempimento 1/17

degli obiettivi di legge1.4 Impianti di combustione 1/211.4.1 Direttive Europee 1/21

2 SIGUARD Safety Integrated

2.1 Apparecchi di comando e segnalazione 2/22.1.1 Apparecchi per comando d’emergenza 2/42.1.2 Interruttori per comando a fune SIGUARD 2/62.1.3 Pulpiti di comando a due mani e interruttori 2/8

a pedale SIGUARD2.1.4 Interruttori di posizione SIGUARD 2/112.1.5 Interruttori a magnete SIGUARD 2/242.1.6 Barriere a pressione SIGUARD 2/262.1.7 Barriere ottiche di sicurezza SIGUARD 2/272.1.8 Barriere ottiche mono-raggio SIGUARD 2/332.1.9 Apparecchi di segnalazione SIGUARD 2/372.2 Dispositivi di sicurezza SIGUARD 3TK28 2/392.3 Partenze motore decentrate con 2/48

funzione di sicurezza2.3.1 ET 200S SIGUARD 2/492.4 Apparecchi per il comando in piena 2/54

sicurezza

3 SIMATIC Safety Integrated

3.1 Introduzione 3/23.1.1 Tecnologie/tendenze 3/23.1.2 Confronto fra tecnica di sicurezza 3/3

convenzionale e PLC3.1.3 Approvazioni/Campi d’impiego 3/33.2 Descrizione del prodotto S5-95F 3/43.2.1 Costruzione 3/43.2.2 Modo di funzionamento 3/53.2.3 Programmazione 3/53.2.4 Servizio e Supervisione 3/53.2.5 Comunicazione 3/63.2.6 Messa in servizio e manutenzione 3/63.3 Passaggio da SIMATIC S5 a SIMATIC S7 3/73.4 Integrazione nel PCS 7 3/83.5 Ampliamenti del S5-95F, versione II 3/83.6 SIMATIC S5-95F/P 3/12

Indice

3.6.1 Costruzione 3/123.6.2 Modo di funzionamento 3/133.6.3 Programmazione 3/133.7 Dati tecnici 3/143.8 Dati per l’ordinazione 3/163.9 Customer Support 3/18

4 SINUMERIK Safety Integrated/

SIMODRIVE

4.1 Azionamenti e comandi CNC con 4/2sicurezze integrate

4.2 Equipaggiamenti per macchine a 4/3controllo numerico

4.2.1 Controllo numerico SINUMERIK 4/44.2.2 Sistema di convertitori SIMODRIVE 4/44.2.3 Motori SIMODRIVE 4/54.2.4 Accessori 4/64.3 SINUMERIK Safety Integrated 4/74.3.1 Breve descrizione 4/74.3.2 Descrizione delle funzioni 4/84.3.3 Struttura del sistema 4/124.3.4 Principi guida per le applicazioni 4/134.4 Normative e raccomandazioni 4/204.4.1 Requisiti dalle direttive europee 4/214.5 Verifica e certificazione 4/224.6 Analisi dei pericoli e valutazione del rischio 4/224.7 Incremento delle disponibilità con la 4/23

tecnica di sicurezza integrata4.8 Supporto ai clienti 4/244.9 Dati di ordinazione e documentazione 4/264.9.1 Software 4/264.9.2 Hardware 4/264.9.3 Documentazione 4/274.10 Certificazioni 4/28

5 Applicazioni

5.1 Sicurezza su linee di presse 5/25.2 SIMATIC S5-95F 5/45.2.1 Sistemi di trasporto nell’industria automobilistica 5/45.2.2 Protezione del personale sui robot 5/6

di saldatura a portale5.2.3 Locomotive radiocomandate 5/85.2.4 Ottovolanti per lunapark 5/105.2.5 Comando bruciatori in una centrale 5/12

termica5.2.6 Tecnica di controllo del processo: 5/14

produzione di polistirolo5.2.7 Trasporto di persone nella miniera 5/16

di sale Berchtesgaden5.2.8 Comando a distanza VICOS OC 15 5/18

per cabine di blocco a relè


6 Esempi di collegamento

6.1 Comandi di sicurezza 6/26.2 Dispositivi di sicurezza SIGUARD 3TK28 6/56.3 Dispositivi di sicurezza SIGUARD 3TK28 6/16

con tecnica a relè6.3.1 Dispositivi di comando di emergenza 6/176.3.2 Controllo dei ripari di protezione 6/216.3.3 Dispositivi per presse 6/286.4 Dispositivi di protezione operanti 6/32

senza contatto6.4.1 Esempi di collegamento per le barriere 6/32

ottiche di sicurezza SIGUARD6.4.2 Esempio di collegamento per le barriere 6/35

ottiche di sicurezza monoraggio SIGUARD6.5 Barriere di sicurezza ottiche a 6/37

pressione SIGUARD6.6 SIMATIC S5-95F – Disinserzione sicura con 6/38

blocchi funzionali “OFF di emergenza” certificati6.7 SIGUARD ET 200S 6/406.8 Avviamento di una macchina 6/426.8.1 Esempi applicativi per la funzione arresto 6/42

di emergenza. Categoria di arresto 06.8.2 Esempi applicativi per la funzione arresto 6/44

di emergenza. Categoria di arresto 1

7 Comunicazione a sicurezza di errore

tramite bus standard

8 Appendice

8.1 Tabelle di supporto per la scelta 8/2delle apparecchiature

8.2 Panoramica delle principali Norme in vigore 8/3nella Comunità Europea

8.3 Significati e abbreviazioni 8/78.4 Letteratura tecnica 8/88.5 Certificati di omologazione 8/98.5.1 Certificati per SINUMERIK Safety Integrated 8/98.5.2 Certificati per SIMATIC Safety Integrated 8/11

Normee prescrizioniNormee prescrizioniNormee prescrizioni

111

Obiettivo del manuale

L’obiettivo della tecnica della sicurez-za dovrebbe essere quello di ridurreal minimo possibile il pericolo perl’uomo e l’ambiente circostante attra-verso soluzioni tecniche appropriate,senza con ciò limitare troppo, se nonlo strettamente necessario, la produ-zione industriale, l’impiego deimacchinari e la produzione. Attraversoil processo di armonizzazione a livellointernazionale delle norme eprescrizioni la sicurezza delle personee l’integrità dell’ambiente dovrebbediventare materia condivisa in tutti iPaesi e contemporaneamentedovrebbe essere evitato negli scambiinternazionali il concorso di soluzionidifferenti frutto delle più svariate esi-genze in termini di sicurezza.

Principi di fondo delle esigenzelegislative in Europa

Il legislatore esige, “che siano protette,attraverso l’impiego di misure preventi-ve, la qualità dell’ambiente e la salutedelle persone” (Direttiva 96/82/CE “Se-veso II”). Si esige inoltre “la sicurezza ela salvaguardia della salute delle perso-ne durante l’attività lavorativa” (Direttivamacchine, norme correlate alla sicurez-za del lavoro, ...). Il raggiungimento diquesti e simili obiettivi viene prescrittodal legislatore per differenti Paesi trami-te le direttive Europee (“ambito costan-te”). Per il raggiungimento di questiobiettivi il legislatore regola le esigenzedei progettisti degli impianti e deiproduttori di apparecchi e di macchinaried ha allo stesso tempo attribuito la re-sponsabilità per eventuali danniprovocati.

Direttive Europee

•stabiliscono le esigenze degliimpianti e dei progettisti in modo ta-le che siano salvaguardate la salutedelle persone e la qualitàdell’ambiente

•stabiliscono la qualità dei prodotti inmodo tale che siano garantite lasicurezza e la salute dell’utilizzatore

•contengono le indicazioni riguardantila sicurezza sul posto di lavoro (esi-genze minime).

Le direttive Europee sono fautrici di unnuovo e globale approccio (“new ap-proach”, “global approach”) alla sicu-rezza:

•Le direttive Europee si limitano astabilire gli obiettivi generali e le esi-genze fondamentali in termini disicurezza.

• Il rispetto sicuro delle norme nonrientra nei compiti del legislatore.

• I dettagli tecnici possono essere tra-mutati in norme da specifici Comita-ti quando questi abbiano ricevuto ilcorrispondente mandato dalla Com-missione Europea. Queste normevengono poi armonizzate secondouna precisa direttiva e raccolte negliuffici preposti dell’Unione Europea.L’attenersi alle norme armonizzateimplica la supposizione che sianoadempiute tutte le esigenze inerentila sicurezza.

•Le direttive Europee richiedono daparte dei Paesi membri il reciprocoriconoscimento delle norme a livellonazionale.

Le direttive Europee rivestono ugualeimportanza: quando sono applicabilipiù direttive ad una precisasituazione, sono valide le esigenze ditutte le direttive rilevanti (per esempioper un macchinario conequipaggiamento elettrico valgono laDirettiva Macchine, la Direttiva BassaTensione e la Direttiva CompatibilitàElettromagnetica).

Per quelle realizzazioni alle quali nonsi adattano le direttive Europeeesistono delle prescrizioni.Queste contengono le norme ed i cri-teri da utilizzarsi per le verifiche e lecertificazioni volontarie.

Norme relative alla sicurezza del la-

voro

La sicurezza del lavoro èregolamentata a livello nazionale, cioèdevono essere seguite in ogni caso leesigenze nazionali e da qui possonoprovenire in ampia misura esigenze intermini di sicurezza.

Avviso: Le direttive e le norme pre-sentate in questo manuale sono unaselezione che media tra gli obiettivi edi principi essenziali. La lista non avan-za alcuna pretesa di completezza.

Obiettivi della normativa

Dalla responsabilità che hanno il pro-duttore ed il costruttore di fornituretecniche e prodotti per la sicurezza,deriva la pretesa che impianti,macchinari ed altre realizzazioni tecni-che siano costruite nel modo più sicu-ro possibile in accordo con lo statodella tecnica. Inoltre le due partidescrivono sotto forma di normativelo stato della tecnica relativamente atutti gli aspetti che sono importantiper la sicurezza. Attraverso il rispettodelle norme di volta in volta rilevantisi può essere al sicuro affinchè lo sta-to della tecnica sia stato raggiunto econ questo che il costruttore di unimpianto o il produttore di un macchi-nario abbiano adempiuto al proprioobbligo di accuratezza.

1/2 Safety Integrated - Manuale applicativo Siemens S.p.A.

1.1 Generalità

Sicurezza funzionale

La sicurezza è vista come indivisibiledal bene da preservare. Potendo esse-re le cause dei pericoli come anche iprovvedimenti tecnici per evitarli mol-to differenti, si distingue nuovamentetra diverse tipologie di sicurezza, peresempio tramite l’indicazione delle ri-spettive cause dei possibili pericoli.Così si parla di “sicurezza elettrica”,quando deve essere adoperata peresprimere la protezione dai pericoliderivanti dall’elettricità, oppure di “si-curezza funzionale” quando la sicurez-za dipende dal corretto funzionamen-to.

Questa distinzione ha ridotto le nuovenormative secondo la tipologia,poiché esistono norme particolari chesi interessano di sicurezza funzionale.Nell’ambito della sicurezza delle mac-chine la EN 954 tratta in particolare leparti dei sistemi di comando e di con-trollo correlati alla sicurezza, concen-trandosi in questo modo sulla sicurez-za funzionale. La IEC tratta con lanorma pilota IEC 61508 la sicurezzafunzionale elettrica ed i sistemielettronici e programmabili in modoindipendente da un particolare campodi applicazione. La sicurezza funziona-le è definita nella IEC 61508 come“part of the overall safety relating tothe EUC* and the EUC controlsystem which depends on thecorrect functioning of the E/E/PE* sa-fety-related systems, othertechnology safety-related systemsand external risk reduction facilities.”

Affinchè un macchinario o un impiantoraggiungano la sicurezza funzionale ènecessario che tutti i dispositivi rile-vanti che proteggono la sicurezza e leparti dei sistemi di comando e di con-trollo ad essa correlati funzionino cor-rettamente, e che questi in caso di er-rore si comportino in modo tale chel’impianto permanga in una condizionesicura oppure possa esservi condotto.A questo scopo è necessario soprat-tutto l’utilizzo di una tecnica qualifica-ta, che espliciti le esigenze descrittenelle relative norme. Le esigenze per ilraggiungimento della sicurezza funzio-nale si basano sui seguenti obiettivifondamentali:

• evitare gli errori sistematici

• autocontrollo degli errori sistematici

• autocontrollo degli errori accidentalio dei guasti.

La misura della raggiunta sicurezzafunzionale è rappresentata dalla pro-babilità di accadimento dei guasti piùpericolosi, dalla tolleranza d’errore edalla qualità, tramite la quale viene ga-rantita la libertà dagli errori sistemati-ci. Essa è stata espressa nelle normeattraverso differenti concetti. Nella IEC61508: “Livello di sicurezza integrata”(LSI), nella EN 60 954: “Categorie” enelle DIN V 19250 e DIN V VDE 0801:“Classi d’impiego”.

111

* EUC: Equipment Under Control** E/E/PE: Electrical, Electronical, Programmable Electronical

Safety Integrated - Manuale applicativo Siemens S.p.A. 1/3

Con l’introduzione del Mercato UnicoEuropeo a partire dal 01.01.1993 è sta-to stabilito che tutte le norme e pre-scrizioni degli Stati membri fossero ar-monizzate. Questo ha avuto comeconseguenza che la Direttiva macchi-ne dovesse essere recepita nel suocontenuto dalle Leggi nazionali dei sin-goli Stati membri come una direttivada utilizzarsi negli scambi di mercato.In Italia il contenuto della DirettivaMacchine è stato recepito dal DPR459/96 inerente le leggi che regolanola sicurezza degli apparecchi.

Il campo di applicazione della Direttivamacchine è racchiuso in modo moltoampio dalla definizione “macchina èun insieme di parti o dispositivi mec-canici collegati l’uno con l’altro, di cuialmeno uno mobile”. Con ampliamentisuccessivi il campo di applicazione èstato esteso ai “componenti di sicu-rezza” ed alle “attrezzature di ricam-bio”.

Come “macchina” è anche definito uninsieme di macchine e di apparecchiche, per raggiungere un risultato de-terminato, sono disposti e comandatiin modo da avere un funzionamentosolidale.

Il campo di applicazione della Direttivamacchine si estende dunque dal sin-golo macchinario all’intero impianto

La Direttiva macchine è costituita da14 articoli e da 7 allegati.

L’adempimento dei requisiti essenzialidi sicurezza e di salute di cui all’allega-to I, è necessario affinchè sia plausibi-le la sicurezza dei macchinari. Gliobiettivi di protezione devono essereconseguiti con responsabilità e le esi-genze recepite secondo la Direttiva. Ilcostruttore di macchine deve fornire


1.2.1 Direttiva macchine(98/37/CE)*

tutta la documentazione necessaria inaccordo con le esigenze fondamentali.Questa documentazione è resa piùsemplice dall’applicazione delle Nor-me armonizzate.

Per i macchinari che, secondo l’allega-to IV della Direttiva macchine, presen-tano un elevato pericolo potenziale,viene richiesta una procedura di certi-ficazione.

1.2 Sicurezza delle macchine

Tabella 1/1Direttiva macchine (89/392/CEE)

Direttiva macchine (89/392/CEE)

Allegato Articolo

Campo di applicazio-ne e definizioni, fre-quenza diapplicazione, liberacircolazione dellemerci, clausoleArt.1 – Art. 7

Procedure di cer-

tificazione

Art. 8 – Art. 9

Marcatura CE,

Art.10 – Art.12

Entrata in vigo-

re, norme tran-

sitorie, abroga-

zione di norme

Art.13 – Art.14

Requisiti essenziali di sicurezza e di salute relativi alle I – macchine, come pure a 3

• equipaggiamenti di ricambio 5• componenti di sicurezza 10

Contenuto diII 1. Dichiarazione CE di conformità per 4

– macchine, come pure per 5• equipaggiamenti di ricambio 8• componenti di sicurezza

2. Dichiarazioni dei costruttori circa 4– i requisiti dei componenti della macchina– i limiti della macchina

III Marcatura CE di conformità 10

IV Procedure di certificazione per– macchine, come pure per 8

• equipaggiamenti di ricambio• componenti di sicurezza

V Documentazioni relative alla dichiarazione CE di conformità per– macchine, come pure per 8


VI Esami di conformità per la certificazione CE per– macchine, come pure per 8


VII Criteri minimi da osservarsi per la notifica degli organismi 9

* sostituisce 89/392/CEE, 91/368/CEE, 93/44/CEE, 93/68/CEE.

in relazione con

(Avvertenza: In questo paragrafovengono trattate le normative Europee.Le direttive valide in Paesi extra-europei possono però essere differen-ti. Queste non vengono trattate in que-sta pubblicazione).Per poter mettere in circolazione deiprodotti è necessario aderire alleesigenze fondamentali in termini di si-curezza espresse dalle DirettiveEuropee. Per l’adempimento a questeesigenze di sicurezza possono esseredi aiuto immediato le Norme. Nellostesso tempo deve essere menzionatala differenza tra le Norme Europeearmonizzate e le ulteriori regoletecniche, citate anche nella Direttivacome “Norme Nazionali”.Di massima tutte le Norme Europeedevono essere accettate immutatenelle opere normative degli stati mem-bri, indipendentemente dal fatto chesiano o meno armonizzate al significa-to della Direttiva Macchine. Le normenazionali esistenti riguardanti la stessatematica devono essere in seguito riti-rate. Così in Europa si deve approntareuna stesura il più possibile veloce edunitaria (senza contraddizioni) dei lavorinormativi.

Norme Europee armonizzate

Gli organismi di normazione europeiCEN (Comitè Europèen deNormalisation) e CENELEC (Comitè Eu-ropèen de Normalisation Electrotechni-que) su incarico della Commissione Eu-ropea devono elaborare le NormeEuropee armonizzate per adempiere leesigenze della Direttiva europea peruno specifico prodotto, e devono esse-re rese pubbliche nelladocumentazione ufficiale dellacomunità europea. Queste norme (Nor-me EN) sono in seguito importate sen-za alterazioni nelle norme nazionali. Es-se aiutano nell’adempimento delleesigenze fondamentali di sicurezza esalute e nel raggiungimento dei citatiobiettivi di protezione dell’allegato I del-la Direttiva Macchine.I partner di riferimento per CEN e CE-NELEC sono UNI e CEI.


111

1.2.2 Norme

A. Macchine

1. Seghe circolari (monolama e multilame) per la lavorazione del legno e di materieassimilate o per la lavorazione della carne e di materie assimilate

1.1. Seghe a utensile in posizione fissa nel corso della lavorazione, a tavola fissa conavanzamento manuale del pezzo o con dispositivo di trascinamento amovibile

1.2. Seghe a utensile in posizione fissa nel corso della lavorazione, a tavola - cavalletto ocarrello a movimento alternato, a spostamento manuale

1.3. Seghe a utensile in posizione fissa nel corso della lavorazione, dotate di un disposi-tivo di trascinamento meccanico dei pezzi da segare a carico e/o scarico manuale

1.4. Seghe a utensile mobile nel corso della lavorazione, a spostamento meccanico, acarico e/o scarico manuale

2. Spianatrici ad avanzamento manuale per la lavorazione del legno

3. Piallatrici su una faccia a carico e/o scarico manuale per la lavorazione del legno

4. Seghe a nastro, a tavola fissa o mobile, e seghe a nastro a carrello mobile, a caricoe/o scarico manuale, per la lavorazione del legno e di materie assimilate o per la la-vorazione della carne e di materie assimilate

5. Macchine combinate dei tipi di cui ai punti da 1 a 4 e al punto 7 per la lavorazionedel legno e di materie assimilate

6. Tenonatrici a mandrini multipli ad avanzamento manuale per la lavorazione del legno

7. Fresatrici ad asse verticale, ad avanzamento manuale per la lavorazione del legno edi materie assimilate

8. Seghe a catena portatili da legno

9. Presse, comprese le piegatrici, per la lavorazione a freddo dei metalli, a carico e/oscarico manuale, i cui elementi mobili di lavoro possono avere una corsa superiorea 6 mm e una velocità superiore a 30 mm/s

10. Formatrici delle materie plastiche per iniezione e compressione, a carico o scaricomanuale

11. Formatrici della gomma a iniezione o compressione, a carico o scarico manuale

12. Macchine per lavori sotterranei dei seguenti tipi:– macchine mobili su rotaia; locomotive e benne di frenatura– armatura semovente idraulica– con motore a combustione interna, destinati ad equipaggiare macchine per lavori sotterranei

13. Benne di raccolta di rifiuti domestici a carico manuale, dotate di un meccanismo dicompressione

14. Dispositivi di protezione e alberi cardanici di trasmissione amovibili descritti al punto3.4.7..

15. Ponti elevatori per veicoli

16. Apparecchi per il sollevamento di persone con un rischio di caduta verticale superi-ore a 3 metri

17. Macchine per la fabbricazione di articoli pirotecnici

B. Componenti di sicurezza

1. Dispositivi elettrosensibili progettati per il rilevamento delle persone (barriere imma-teriali, tappeti sensibili, rilevatori elettromagnetici).

2. Blocchi logici con funzioni di sicurezza per dispositivi di comando che richiedono l’u-so delle due mani.

3. Schermi mobili automatici per la protezione delle macchine di cui al punto A 9, 10e 11

4. Strutture di protezione contro il rischio di capovolgimento (ROPS).

5. Strutture di protezione contro il rischio di cadute di oggetti (FOPS).

Tipi di macchine e di componenti di sicurezza per i quali occorre applicare la pro-cedura di cui all’articolo 8, comma 2, lettere b) e c).

Tabella 1/2 Allegato IV della Direttiva macchine

Tabella 1/3 Norme Europee per la sicurezza dei macchinari

Norme di sicurezzadi gruppo

Nozioni fondamentalie principi generali pertutte le macchine

Norme di tipo B1Aspetti di sicurezzagenerali

Caratteristiche specifiche perparticolari tipi di macchine ofamiglie di macchine

Norme di sicurezzagenerali

Norme di sicurezzadi prodotto

Norme ditipo A

Norme ditipo B

Norme di tipo B2Norme su specifici aspettio dispositivi di sicurezza

Norme di tipo C

Dal seguire tali norme deriva una “au-tomatica presunzione di conformità”,cioè, si può essere dopo questo sicu-ri che il costruttore abbia adempiutogli obblighi relativi alla sicurezza dellaDirettiva, nel modo in cui questi sonotrattati nelle rispettive norme.

Certamente ogni Norma Europea nonè ancora stata armonizzata seguendotale procedura. Ciò che fa fede è la li-sta presente presso gli uffici europeiincaricati. Sono costantemente dispo-nibili gli aggiornamenti di tali liste perla consultazione su Internet (Indirizzo:http://www2.echo.lu/nasd/index.html).

Il lavoro normativo europeo del CENriguardante la sicurezza dei macchina-

ri è organizzato in modo gerarchico, esi articola nel modo seguente:

E Norme di tipo A chiamate anche Norme generali.

E Norme di tipo B chiamate anche Norme di gruppo.

E Norme di tipo C chiamate anche Norme di prodotto.

La raffigurazione di cui sopra nemostra l’articolazione.

Norme di tipo A / Norme generali

Le norme di tipo A contengono i con-cetti e le esigenze fondamentali pertutti i tipi di macchine. A dimostrazio-ne di ciò ne fa parte la EN292

“Sicurezza delle macchine, concettifondamentali e principi generali diprogettazione”.

Le norme di tipo A orientano in modoprimario i normatori nelle procedureda seguire per la preparazione dellenorme di tipo B e C. Esse possonotuttavia rappresentare delle procedu-re utili al costruttore per minimizzareil rischio anche in quelle situazioni do-ve non esistano norme di tipo Capplicabili.

Norme di tipo B / Norme di gruppo

Sono tutte norme che danno indirizzie prescrizioni tecniche relative alla si-curezza con particolare riguardo adiverse tipologie di macchine.


Tipo C Normedi prodotto,

caratteristichespecifiche per

particolari tipidi macchine

Tipo ANorme disicurezza generali

Sicurezza delle macchineEN 292-1

Sicurezza delle macchine; nozionifondamentali, e principi generali per laprogettazione: EN 292-2

Criteri diprogettazionedei dispositividi interblocco

pr EN 1088

Regolegenerali perl’equipaggia-mento elet-trico dellemacchine

EN 60 204-1

Distanza di sicu-rezza per preve-nire il raggiungi-mento delle zonepericolose daparte degli artisuperioriEN 294

Scartominimo

per prevenire loschiacciamento

del corpo umano

EN 349

Tipo B1Norme disicurezza di gruppo,aspetti di sicurezzagenerali

Parte deisistemidi comandorelative allasicurezza

EN 60 954-1Tipo B2 Normesu specifici aspettio dispositividi sicurezza

Comandoa due maniprEN 574

Arresto di emergenza, aspetti funzionali– principi per la progettazione –EN 418

Barriere ottichedi sicurezzaprEN 61496

Ascensori

prEN 81-1

Macchine per lalavorazione del legnoprEN 691

Presse meccaniche epresse idraulicheprEN 692 e prEN 693

Macchine ad iniezioneper lo stampaggioEN 201

Macch. per la lav.di generi aliment.prEN 1672-1

Macch. per la lav.della carta e per lastampa prEN 1010

Funivie

prEN 1709

ecc.

A completamento consultare l’elenco nel glossario del capitolo 8

Centri dilavorazioneprEN 12412

Sistemi automatizzatidi produzioneprEN 1921

Anche le norme di tipo B orientano inmodo primario i normatori nelleprocedure da seguire per lapreparazione delle norme di tipo C.Esse possono inoltre rappresentareun aiuto per il produttore nella costru-zione di una macchina anche in quellesituazioni dove non esistano norme ditipo C applicabili.

E’ stata fatta un’ulteriore suddivisionedelle norme di tipo B, e precisamentein:

Tipo B1-Norme relative ad aspetti disicurezza generali, p.e. principi diergonomicità, distanze di sicurezzaper prevenire il raggiungimento dellezone pericolose, scarto minimo per

prevenire lo schiacciamento del corpoumano.

Tipo B2-Norme relative a specificiaspetti o dispositivi di sicurezza,destinati a differenti tipologie di mac-chine, p.e. arresto di emergenza,comando a due mani, dispositivi achiave, dispositivi di protezione senzacontatto.

Norme di tipo C / Norme di prodotto

A questo punto si tratta di caratteristi-che specifiche per particolari tipologiedi macchine, p.e. macchine utensili,macchine per la lavorazione del legno,ascensori, macchine per imballaggi,macchine per la lavorazione della carta

e per la stampa e altre.

Le Norme Europee sono organizzatein modo tale da evitare ripetizioni del-le disposizioni a carattere generale,che sono contenute nelle norme di ti-po A e di tipo B, ma sono per quantopossibile citate solo come riferimentonelle norme di tipo C. Le norme diprodotto possono trovare applicabilitàoltre che per macchine specifiche, an-che dove si manifesti l’esigenza di di-rimere controversie tra normegenerali e di gruppo. Le norme di tipoC/norme di prodotto hannosicuramente la più elevata priorità peri costruttori di macchine. Si può parti-re da queste per osservarecorrettamente le esigenze fondamen-


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Avviso per l’utilizzatore:

Per alcuni prodotti particolari esistono norme armonizzate di ti-

po C che portano in secondo piano le norme di tipo B ed

eventualmente anche di tipo A.

tali espletate nell’allegato 1 dellaDirettiva Macchine (presunzione diconformità).

Quando non esiste ancora alcuna nor-ma riguardante un macchinario speci-fico, le norme di tipo B possonoessere d’aiuto al costruttore nella pro-gettazione di una macchina.

Norme nazionali

Nel caso di mancanza delle NormeEuropee armonizzate, oppure quandoqueste non si possano applicare permotivi comprovati, allora un costrutto-re potrà servirsi delle “Normenazionali”. Sotto questo concetto dellaDirettiva Macchine ricadono tutte lealtre regole tecniche, per esempio an-che quelle riguardanti le prescrizionida utilizzarsi nella prevenzione degliincidenti che non siano contenutenella lista (e quindi non armonizzate)delle Norme Europee. Molte dellenorme UNI e CEI ancora valide sonopresentate anche come un “aiutoall’adempimento della DirettivaMacchine”. L’applicazione di tali normenon richiede certamente solo la sopramenzionata “presunzione diconformità” ai requisiti essenziali disicurezza, poiché è altresì necessariain ogni situazione un’analisi del rischioed una sua eventuale riduzione.

Queste norme nazionali vengono p.e.utilizzate da Enti autorizzati per stabi-lire se un determinato prodotto soddi-sfa le esigenze della Direttiva Macchi-ne.

Le macchine e gli impianti sono, percaratteristiche costruttive intrinsechee funzionalità, fautrici di rischio. Diconseguenza la Direttiva Macchine ri-chiede su ogni macchina unavalutazione del rischio edeventualmente una sua riduzione,fino a che il rischio residuo non sia in-feriore al rischio tollerabile. Per proce-dere alla classificazione di questirischi si utilizzano le norme

• EN 292 “Concetti fondamentali eprincipi generali di progettazioneper la sicurezza delle macchine”

• EN 1050 “Sicurezza delle macchine,principi per la valutazione dei rischi”

La EN 292 descrive fondamentalmen-te i rischi in termini generali ed i princi-pi basilari per la riduzione dei rischi, laEN 1050 consta di un processo iterati-vo per il raggiungimento della sicurez-za tramite l’analisi e la valutazione deirischi.

Valutazione dei rischi

La valutazione dei rischi deve essereuna conseguenza di altri passi qualil’esame sistematico dei pericoli chederivano dall’impiego di ogni singolaapparecchiatura di sicurezza. Dovenecessario, ad una valutazione del ri-schio seguirà una sua riduzione. Dallaripetizione di questa pratica deriva ilprocesso iterativo (si veda la tabella1/5) con l’aiuto del quale possono es-sere eliminati nel modo più completopossibile i pericoli e possono esserestabilite le adeguate misure preventi-ve.

La valutazione dei rischi comprende

• Analisi dei rischi

a) Definizione dei limiti dellamacchina (EN 292, EN 1050 par.5)

b) Identificazione dei potenzialipericoli (EN 292, EN 1050 par.6)

c) Procedure per la valutazione del ri-schio (EN 292, EN 1050 par.7)

• Classificazione dei rischi (EN 1050 par.8)

Conformemente al citato processoiterativo per il raggiungimento dellasicurezza, dopo la valutazione deirischi deve aver luogo la classificazio-ne dei rischi. Nello stesso tempo sideve decidere se è necessaria una ri-duzione dei rischi. Qualora il rischiodebba essere ulteriormente ridotto, sirendono necessarie la scelta el’impiego di adatte misure di protezio-ne. Di conseguenza deve essere ripe-tuta la procedura di valutazione del ri-schio.

Nel caso non si riesca ancora araggiungere la sicurezza appropriata, sirendono necessari dei provvedimentiper la riduzione del rischio. La riduzio-ne del rischio e la scelta delle misuredi protezione più adatte non sono peròelementi della valutazione del rischio.La riduzione del rischio avviene tramitel’adozione di adeguate misure protetti-ve. Tali misure protettive sono costitui-te da serrature e dispositivi con funzio-ni di sicurezza, perciò classificabilisecondo la EN954.

Questa sequenza dimostra come laEN 1050 utilizzi un processo iterativoper il raggiungimento della sicurezza.

Come aiuto per una correttaclassificazione del rischio si definisco-no degli elementi di rischio, la cuiconnessione chiarisce il Tabella 1 / 5.


1.2.3 Analisi dei rischi /Valutazione dei rischi


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Rischio

in relazione alpericolo presoin considerazione

Definizione dei limiti della macchina

Gravità

dei possibili danniche possonoessere causatidal pericolo presoin considerazione

Possibilità di accadimento deidanni

Frequenza e durata di esposizioneal pericolo

Probabilità di accadimentodell’evento pericoloso

Possibilità di evitare o limitare idanni

Identificazione dei potenziali pericoli

Valutazione dei rischi

Classificazione dei rischi

La macchina è sicura?

Riduzione del rischio

INIZIO

FINESI

NO

Analisi del rischio Valutaz. dei rischi

La riduzione del rischio e la scelta delle misure di protezione più appropriate non fanno parte dellavalutazione dei rischi. Per ulteriori chiarimenti fare riferimento al paragrafo 5 della EN 292-1; (1991) e EN 292-2.

è unafunzionedi

e di

Tabella 1/4 Elementi costitutivi del rischio

Tabella 1/5 Processo iterativo per il raggiungimento della sicurezza secondo la EN 1050


Rischio residuo (EN 1050)

La sicurezza può essere nel nostromondo tecnicizzato un concetto relati-vo. Risulta purtroppo impossibile rea-lizzare un livello di sicurezza che pos-sa eventualmente essere per cosìdire “garanzia di rischio nullo”. Ilrischio residuo è definito come:Rischio che permane dopo lapredisposizione delle misure di prote-zione.

A questo punto sono da intendersicome misure di protezione tutte quel-le misure atte alla riduzione delrischio.


La riduzione del rischio può avvenireoltre che attraverso misure strutturali,anche tramite dispositivi di comandocon funzioni rilevanti per la sicurezza.Questi, classificati secondo la gravitàdel rischio, devono sottostare a delleesigenze particolari, in accordo aquanto descritto nella EN 954-1.

Le esigenze delle parti dei sistemi dicomando e dei dispositivi relativi allasicurezza, classificate secondo la gra-vità del rischio, sono suddivise incategorie. Nell’allegato B della EN 954-1 esiste una procedura per lascelta della categoria raccomandatain riferimento alla struttura deicorrispondenti circuiti di sicurezza.

Tabella 1/6Possibile scelta delle categorie in accordo alla EN 60 954-1

Categorie

Punto di partenza per lavalutazione del rischio edelle esigenze che sonochiamati a soddisfare idispositivi di sicurezza

B 1 2 3 4

S1

S2

F1

F2

P1

P2

P1

P2

S Gravità della feritaS1 ferita leggera (di solito reversibile)S2 ferita grave (di solito irreversibile), inclusa morte

F Frequenza e/o durata di esposizione al rischioF1 Da rara ad abbastanza frequente e/o di breve durata dell’esposizioneF2 Da frequente a permanente e/o di lunga durata dell’esposizione

P Possibilità di evitare il pericoloP1 Possibile in certe circostanzeP2 Quasi impossibile

Scelta delle categorieB, 1 fino a 4 Categorie secondo cui scegliere le parti dei sistemi di comando ed i dispositivi inerenti la sicurezza

Categorie da preferirsi per i punti di riferimento

Categorie possibili, che richiedono misure di protezione supplementari

Utilizzo di misure di protezione sovradimensionate rispetto al rischio effettivo

Tabella 1/7 Descrizione dei requisiti delle categorie di sicurezza secondo EN 954-1

La tabella accanto mostra una brevestesura delle esigenze per ogni cate-goria. Il testo completo è contenutonel paragrafo 6 della EN 954-1.

Le categorie stabiliscono le esigenzefondamentali che i dispositivi di sicu-rezza sono chiamati a soddisfare;risulta inoltre importante che questisiano di costruzione robusta perprevenire guasti Hardware. Per dispo-sitivi complessi, specialmente sistemielettronici programmabili, bisognarispettare i seguenti aspetti, affinchè

• siano tenuti sotto controllo eventualidanni Hardware,

• siano evitati guasti Hardware eSoftware sistematici e

• possano essere governati i guastiHardware e Software sistematici,

in modo da essere adeguatamente si-curi nelle funzionalità per poter porta-re a termine compiti critici di sicurez-za. Le esigenze da soddisfare aquesto scopo sono descritte nellanorma tedesca DIN V VDE 0801 e nel-la norma internazionale IEC 61508.L’estensione delle misure di protezio-ne è anche qui da vedersi in funzionedella corrispondente richiesta di ridu-zione del rischio.

Sicurezza integrata

I provvedimenti da prendersi, perchévengano garantite funzioni di sicurez-za adeguate anche nei casi di disposi-tivi utilizzati in impianti complessi, so-no molto numerosi e riguardanol’intero processo di progettazione e dicostruzione. Tali dispositivi sonoperciò sviluppati per essere apparec-chi speciali “a sicurezza intrinseca”.Esempi di tali dispositivi possono es-sere considerati il SIMATIC S5-95F edil SINUMERIK “Sicurezza integrata”.

Categorie1) Requisiti delle categorie Comportamento Principi essenziali perdel sistema2) il raggiungimento

della categoria

B Le parti adibite alla sicurezza dei Se si verificasse un sistemi di controllo e/o i loro guasto questo potrebbe dispositivi di sicurezza come anche condurre alla perdita i componenti, devono essere delle funzioni di progettate e realizzate in accordo sicurezza.con lo stato dell’arte e comunque Alcuni guasti non in grado di sopportare le influenze saranno rilevati.ambientali previste.

1 Si devono osservare le prescrizioni Come per la descritta della categoria B. categoria B, ma con Impiego di componenti e principi una più alta affidabilità di sicurezza affidabili. dei componenti e

delle funzioni di sicurezza.

2 Si applicano le prescrizioni di cui – Un guasto può causare in B e principi di sicurezza affidabili. la perdita delle funzioni Le funzioni di sicurezza dovranno di sicurezza nei essere verificate ad intervalli regolari succitati intervallidai circuiti di controllo. – Il guasto sarà rilevato

nel momento in cui si effettua l’operazione di controllo periodico.

3 Si applicano le prescrizioni di cui – Se si verificasse un in B e principi di sicurezza affidabili. guasto, le funzioni di – Un singolo guasto non deve sicurezza dovranno

condurre alla perdita delle funzioni sempre essere di sicurezza. garantite.

– I più usuali tipi di guasto dovranno – Alcuni tipi di guasto essere rilevati. non saranno rilevati.

– Accumuli di più guasti non rilevati possono portare alla perdita delle funzioni di sicurezza.

4 Si applicano le prescrizioni di cui – Se si verificasse un in B e principi di sicurezza affidabili. guasto, le funzioni di – Un singolo guasto non deve sicurezza dovranno

condurre alla perdita delle funzioni sempre essere di sicurezza. garantite.

– Il verificarsi di un guasto dovrà – Il guasto sarà ricono-essere rilevato nel momento o sciuto in tempo per prima della effettuazione di una evitare la perditanuova manovra o, se ciò non fosse delle funzioni di possibile, un accumulo di più sicurezzaguasti non dovrà condurre alla perdita delle funzioni di sicurezza.

1) Le categorie non sono definite per poter essere impiegate in qualsiasi ordine eventuale oppure secon-do una disposizione gerarchica in riferimento alle esigenze tecniche in termini di sicurezza.

2) Dalla valutazione del rischio deriva l’accettabilità o meno di una perdita totale o parziale delle funzioni disicurezza in seguito ad un guasto.

Con la scelta dei Componenti e dei principi di sicurezza

Con la costruzione


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Le funzioni inerenti la sicurezza ruota-no intorno alle funzioni comuni:

• Arresto

• Azioni in caso di emergenza

e a funzioni più complesse come

• Limitazione di velocità

• Limitazione di posizione

• Cambio di velocità e altre.

Le funzioni classiche sono definitenella EN 60204-1 e sono realizzategeneralmente grazie a semplici dispo-sitivi elettromeccanici. Per la realizza-zione delle funzioni più complessepossono essere utilizzati anche siste-mi elettronici programmabili, quandoquesti siano in grado di soddisfare lenorme rilevanti (IEC 61508, EN954 oDIN V VDE 0801).

Arresto

Categorie d’arresto per le macchine

secondo la EN 60204-1 (VDE 0113 1)

Per la funzione “arresto” esistono,riconosciute in modo del tutto genera-le, tre categorie d’arresto definite nellaEN 60204-1 in modo indipendente dauna precisa situazione di pericolo:

Categoria 0

Arresto incontrollato ottenuto toglien-do immediatamente energia agliattuatori della macchina.

Categoria 1

Arresto controllato; l’energia per gliattuatori della macchina è disponibilefino ad arresto compiuto ed è toltadopo.

Categoria 2

Arresto controllato; l’energia per gliattuatori della macchina è disponibileanche ad arresto compiuto.

Azioni in caso di emergenza

La nuova EN 60204-1/11.98 (IEC60204-1; in accordo con le HD 384(IEC 60364), ha stabilito e definito lesuccessive possibili azioni daimplementare in caso di emergenza(EN602041 allegato D):

In caso di pericolo si azioninoindividualmente o in combinazione:

– Interruzione di emergenza;

– Inserzione di emergenza;

– Arresto d’emergenza;

– Avviamento di emergenza.

Queste funzioni, in accordo alle EN60204-1 e EN 418, possono esserefrutto solamente di un’azione umanavolontaria. Nel seguito sarannoapprofonditi solo i temi “Arrestod’emergenza in caso di pericolo” e“Arresto in caso di pericolo”. Questicorrispondono pienamente a concettiaventi la stessa denominazione nellaDirettiva Macchine (in ingleseEmergency Stop). Per semplicità nelseguito saranno mantenuti i concettialternativi di interruzione di emergen-za e arresto di emergenza.

Interruzione di emergenza

Rappresenta un’azione in caso diemergenza che, una volta intrapresa,causa l’interruzione dell’erogazionedell’energia elettrica in un interoimpianto o in parte di esso, nel casoin cui esista un rischio di scossa elet-trica oppure dovuto ad altre sorgentielettriche (da EN 602041, allegato D).

Anche in seguito, nel paragrafo9.2.5.4.3 della EN 602041, si dice:

Gli aspetti funzionali della interruzioned’emergenza in caso di pericolo sonostabiliti nella IEC 60364-4-46 (identicaalla HD 384-4-46).

Una interruzione di emergenzadovrebbe essere prevista dove:

– La protezione dai contatti diretti èstata raggiunta (p.e. tramiteinterruttori in ambienti elettrici) solomediante messa fuori portata ointerponendo ostacoli (vedi 6.2.6);

– Esista la possibilità che si verifichinoguasti o danni derivanti dall’energiaelettrica.

Un arresto d’emergenza toglie l’ener-gia a disposizione della macchina cau-sando un arresto di categoria 0.

Quando per una macchina non è per-messo un arresto di categoria 0, puòessere necessario optare per un’altratipologia di protezione, p.e. contro icontatti diretti, di modo che non siapiù indispensabile l’interruzioned’emergenza.

Questo significa che l’interruzio-

ne d’emergenza viene utilizzato

dove l’analisi dei rischi evidenzia

un pericolo dovuto alla tensione

elettrica e perciò è richiesta una

immediata e completa

interruzione della fornitura

d’energia.


1.2.4 Funzioni inerenti lasicurezza

I dispositivi d’arresto d’emergenza ca-dono nel campo di applicazione delleNorme Europee sotto la Direttiva Bas-sa Tensione 73/23/CEE quando nonsiano impiegati in connessione con lemacchine. Quando invece sianoimpiegati in connessione con le mac-chine essi cadono, come tutte le altreattrezzature elettriche, esclusivamen-te nel campo di applicazione della Di-rettiva Macchine 98/37/CE.

Arresto d’emergenza

Rappresenta un’azione in caso diemergenza che, una volta intrapresa,causa l’interruzione di un processo odi un movimento pericoloso (da EN602041, allegato D).

Anche in seguito, nel paragrafo9.2.5.4.2 della EN 602041, si dice:

Arresto

Per gli arresti in caso di pericolovalgono, oltre alle esigenze per l’arre-sto (vedi 9.2.5.3), anche le seguentiprescrizioni:

– Il comando del dispositivo d’arrestod’emergenza deve avere la prioritàassoluta su qualsiasi altro comandoin caso di contemporaneità;

– Deve essere interrotta il più veloce-mente possibile la fornitura di ener-gia a quegli elementi mobili di unamacchina che possono causare unostato di pericolo, o più precisamen-te delle condizioni di pericolo, senzacon questo causare altri pericoli(p.e. tramite dispositivi di arrestomeccanico che non richiedano alcu-na interruzione dell’alimentazioneesterna, tramite la frenatura in con-trocorrente in accordo con lacategoria 1 di arresto);

– Il ripristino del dispositivo d’arrestonon deve determinare la ripartenza.

Il dispositivo d’arresto deve produrreun arresto in categoria 0 oppure incategoria 1 (vedi 9.2.2). La categoriaprecisa dell’arresto deve essereprestabilita tramite una valutazionedei rischi della macchina.

Per le realizzazioni tecniche della

funzione d’arresto di emergenza

possono essere applicate, confor-

memente alle raccomandazioni

contenute nella prefazione della

EN 60204-1, le prescrizioni conte-

nute nella EN 60204-1 o nella EN

954 e nella IEC 61508. La EN

60204-1 pretende in modo priori-

tario una realizzazione che preve-

da l’utilizzo di componenti

elettromeccanici, siccome i “sem-

plici” sistemi elettronici

(programmabili) non sono

sufficientemente sicuri.Tramite

una corretta applicazione della

EN 954 e della IEC 61508 i

componenti elettronici ed elettro-

nici programmabili raggiungono

una funzione di sicurezza tale da

poter essere impiegati per la rea-

lizzazione della funzione di

arresto di emergenza per tutte le

categorie.

Apparecchi per le funzioni arresto

di emergenza e interruzione di

emergenza

Circa l’adempimento degli obiettivi diprotezione tanto della EN 60204-1quanto della EN 418, valgono per en-trambe le funzioni le seguenti prescri-zioni (si veda 10.7 della EN 60204-1):

• Il dispositivo di comando deve esse-re azionato senza difficoltà tramitel’apertura dei contatti che devepoter avvenire anche con un aziona-mento di breve durata.

• Non deve essere possibile il ripristi-no del funzionamento della macchi-na da una posizione di comandoprincipale lontana, senza che primasia stato eliminato il pericolo. Ildispositivo di emergenza deveessere ripristinato con un’azione vo-lontaria “sul posto”.

Altre funzioni inerenti la sicurezza

Per tutte le altre funzioni inerenti la si-curezza la EN 60204-1 raccomandal’utilizzo di componenti elettromecca-nici, con la motivazione che risulta“attualmente difficile” assicurare concertezza più che sufficiente il comple-to azzeramento degli errori utilizzandoapparecchi elettronici programmabiliad un canale. Questo si riferisceesplicitamente al momento della ste-sura del testo della norma. Nelle rac-comandazioni per l’applicazione diqueste funzioni contenute nella prefa-zione della EN 60204-1 si sostiene al-tresì l’evoluzione di tutti gli aspettitecnici rilevanti per la sicurezza e siinvita a tener conto dei “differenti”requisiti che si evincono dalle altrenorme rilevanti, p.e. la IEC 61508.Prendendo in considerazione leesigenze che derivano da queste nor-me è possibile realizzare anchefunzioni complesse grazie all’utilizzodi logiche elettroniche ed elettronicheprogrammabili, come per esempiocon il PLC SIMATIC di sicurezza o ilSINUMERIK orientato alla sicurezza.


111

Tabella 1/8 Colori per i pulsanti e loro significato secondo la EN 60204-1

Per facilitare l’interazione tra uomo emacchina esistono degli accenni sultema nelle norme EN 60073 eEN 60204.

Dei componenti di una macchinautilizzati nell’interazione tra uomo emacchina hanno importanza soprattut-to gli interruttori, i pulsanti e gliindicatori luminosi. A questi elementidi manovra si applica una codifica uni-voca, che li caratterizza in base al co-lore secondo un significato prestabili-to. In tal modo sono garantitil’aumento della sicurezza per il perso-nale in servizio e la facilità di impiegoe conservazione dei dispositivi e degliimpianti.

Il colore dei pulsanti, il significato ditali colori, come anche chiarimenti edesempi applicativi sono forniti nellatabella 1 / 8.

In conformità alla EN 60204-1 ènecessario che vengano rispettate leseguenti istruzioni:

I colori utilizzabili per i dispositivi diavviamento devono essere BIANCO,GRIGIO o NERO, preferibilmente ilBIANCO. E’ possibile utilizzare il VERDE manon il ROSSO.

Il colore ROSSO deve essere utilizza-to per gli arresti d’emergenza. I coloriutilizzabili per i dispositivi di arrestodevono essere NERO, GRIGIO oBIANCO, preferibilmente il NERO. E’parimenti permesso il ROSSO. Il VER-DE non può essere utilizzato.

BIANCO, GRIGIO e NERO sono i co-lori preferibili per i pulsanti, preferibil-mente per le funzioni avviamento earresto. Non è possibile utilizzare i co-lori ROSSO, GIALLO o VERDE.

BIANCO, GRIGIO e NERO sono i co-lori preferibili per i pulsanti chepremuti danno inizio al funzionamen-to, e rilasciati ne determinano la fine(p.e. ad azione mantenuta).


Colore Significato Spiegazione Esempi di applicazione

ROSSO Pericolo Situazione pericolosa Arresto d’emergenza,o ordine introduzione delle funzioni arresto imperativo d’emergenza, con riserva per

le funzioni STOP/OFF

GIALLO Attenzione Situazione di attenzio- Intervento per far cessare uno stato anor-ne o di stato anormale male,

Intervento per impedire una ripartenza automatica

VERDE Sicurezza Situazione di sicurezza START/ON,o di stato per questa funzione è però preferibile il normale bianco

BLU Obbligatorietà Richiesta di un’azione Funzione di ripristinoobbligatoria

BIANCO Nessun Informazione di carat- START/ON (preferibile)significato tere generale eccetto STOP/OFFspecifico l’arresto d’emergenza

GRIGIO attribuito (si veda anche START/ONl’osservazione) STOP/OFF

NERO START/ONSTOP/OFF (preferibile)

Osservazione: nel caso siano utilizzate misure supplementari (p.e. struttura, forma, posizione) per caratterizzare i pulsanti e gli elementi di manovra, è possibile utilizzare i medesimi colori BIANCO, GRIGIO, o NERO per le differenti funzioni, p.e. BIANCO per START/ON e STOP/OFF.

Colore Significato Spiegazione Azione Esempi di dell’operatore applicazione

ROSSO Pericolo Condizioni Risposta immediata Pressione/temperatura pericolose ad una situazione fuori dei limiti di

pericolosa (p.e. sicurezza, caduta di azionando il pulsante tensione, oltrecorsa dell’arresto oltre la posizione d’emergenza) di arresto

GIALLO Attenzione Condizioni anormali, Sorveglianza e/o Pressione/temperatura condizione critica intervento (p.e. per al di fuori del normale imminente ristabilire la livello

funzione prevista)

VERDE Sicurezza Condizioni normali Azione facoltativa Pressione/temperatura entro i limiti normali, autorizzazione a procedere

BLU Obbligatorietà Condizione che Azione obbligatoria Istruzione all’operatore necessita un’azione per ottenere valori

pre-selezionati

BIANCO Nessun Tutte le altre condizioni: Sorveglianza Informazioni generalisignificato quando sussiste un specifico dubbio per l’uso di attribuito ROSSO, GIALLO,

VERDE e BLU

Tabella 1/9Colori per gli indicatori luminosi e loro significato secondo la EN 60204-1

1.2.5 Interfaccia Uomo -Macchina

I colori ROSSO, GIALLO e VERDEnon sono utilizzabili.

Il colore VERDE è sinonimo disicurezza di funzionamento o di statonormale.

Il colore GIALLO richiama l’attenzionesulla presenza di un qualcosa di anor-male.

Il colore BLU caratterizza un messag-gio di obbligatorietà.

I pulsanti di ripristino devono essereBLU, BIANCO, GRIGIO o NERO. Nelcaso questi operino anche con le fun-zioni di arresto sono utilizzabili anchei colori BIANCO, GRIGIO o NERO conpreferenza per il NERO. Il VERDE nonpuò essere utilizzato.

Nella tabella 1/9 sono rappresentati icolori per gli indicatori luminosi, il lorosignificato in relazione allo stato dellamacchina, come anche l’azionenecessaria da parte dell’operatore egli esempi di applicazione.

Per i pulsanti luminosi valgono inugual modo le tabelle 1/8 ed 1/9. Nelcaso sussistessero difficoltà nellascelta del colore bisogna utilizzare ilcolore BIANCO. Per i dispositivi di ar-resto di emergenza il colore ROSSOdeve essere indipendente da qualsia-si tipo di illuminazione.

Identificazione dei conduttori

Nel precedente paragrafo è stata trat-tata la codifica dei colori per i pulsan-ti, i selettori e gli indicatori luminosi.

La norma EN 954 permette moltimargini per l’identificazione deiconduttori. Infatti essa prescrive che“... il conduttore associato ad ognicontatto debba essere identificabilein concordanza con la documentazio-ne tecnica ...”.

La numerazione dei morsetti devecorrispondere allo schema elettrico,se il conduttore è facilmente identifi-cabile.

Per dispositivi di comando più ampi siraccomanda di contrassegnare tantoil conduttore interno che quello ester-no in modo tale che in fase di smon-taggio il filo sia riportabile sull’esattomorsetto. Si raccomanda questoaccorgimento anche quando i condut-tori devono essere separati. Con laformulazione della IEC 60204-1 1997,paragrafo 14.2.1 il comitato normato-re ha fissato i seguenti punti:

1. Ogni singolo conduttore deve esse-re identificabile, sempre in modoconforme alla documentazione.Non è richiesto che ogni condutto-re debba essere identificabilesingolarmente senzadocumentazione.

2. Il modo di contrassegnare e cosìanche il metodo di identificazionedovrebbe essere concordato traproduttore ed utilizzatore.

Non è intenzione della norma imporreun modo di contrassegnare valevole alivello mondiale. Per motivi di sicurez-za, per esempio, le normative internepossono avere una più elevatapriorità, in modo da prevenireconfusione in tutti i casi dove esistaimpiego di personale. Queste norma-tive non possono essere generalizza-te dal momento che la loro applicabi-lità copre un vasto campo che va daisingoli macchinari (per produzione dimassa) agli impianti grandi ecomplessi.

Di primaria importanza deve essere lasicurezza dagli errori di montaggio ga-rantita tramite prove di collaudo.Anziché diversi colori per gliavvolgimenti interni è permesso l’uti-lizzo di un singolo colore. Questidevono essere contrassegnati con iseguenti colori:

• nero perCircuiti principali in corrente alterna-ta e continua

• rosso perCircuiti di comando in correntealternata

• blu perCircuiti di comando in corrente con-tinua

• arancione perCircuiti di asservimento alimentatida corrente esterna.

Se si decide di utilizzaresemplicemente un’identificazione tra-mite i colori, allora si consiglia l’appli-cazione dei colori sopra citati. Ciò dacui in ogni caso non si può prescinde-re è il colore per il conduttore diprotezione e per il neutro. Per tutti glialtri conduttori si può scegliere tra leindicazioni fornite nel paragrafo 14.2.4(colore, numero, lettera; oppure unacombinazione di questi).

Identificazione del conduttore di

protezione

Deve essere possibile riconoscere ilconduttore di protezione dalla forma,dalla posizione, dal contrassegno odal colore. Se l’identificazione avvienesolo tramite il colore, allora la combi-nazione bicolore deve essereverde/giallo, estesa a tutta la lunghez-za del conduttore. La combinazioneverde/giallo è utilizzabile solo per que-sta tipologia di conduttore.

Identificazione del conduttore di

neutro

Se il circuito contiene un conduttoredi neutro il suo colore deve essereblu chiaro. Questo colore non deveessere utilizzato per altri tipi diconduttore per evitare confusione.

Dovesse mancare il conduttore dineutro è possibile utilizzare il coloreblu chiaro per altri conduttori eccettoquello di protezione.


111

Nella tecnica di processo sonoutilizzate essenzialmente le seguentiDirettive Europee:

• La direttiva 96/82/CE del consigliodel 9 dicembre ’96 applicabile per irischi di incidenti gravi derivanti dal-l’impiego di materiali pericolosi (“Di-rettiva Seveso” II).

• Direttiva bassa tensione.

• Direttiva macchine (98/37/CE).

• Direttiva per i dispositivi a pressione(97/23/CE). Essa è rilevante soloquando gli apparecchi utilizzatidevono adempiere a questa norma-tiva. “La direttiva non vale inveceper il montaggio dei dispositivi apressione, ad esempio in impiantiindustriali, perché nella zona dovequesti sono applicati la responsabi-lità è dell’utilizzatore”.

Parallelamente devono sempre esse-re osservate le leggi sulla protezioneantinfortunistica e le normeantinfortunistiche.

„Direttiva -Seveso“

Questa Direttiva Europea menzionaadeguatamente già nell’introduzione iprincipi per perseguire gli obiettivi disicurezza

⇒ „... conservare attraversoprovvedimenti preventivi la qualitàdell’ambiente e proteggere la salu-te degli individui.”

Per il raggiungimento di questi obietti-vi gli Stati membri devono adempierealle seguenti esigenze fondamentali.

⇒ Programma per la prevenzione

degli incidenti gravi

Il responsabile è obbligato, “ a procu-rare una documentazione per preveni-re gli incidenti gravi ed a provvedereagli aggiornamenti. Per quanto riguar-da il concetto di prevenzione degli in-cidenti gravi il responsabile deve assi-curare tramite mezzi, organizzazioneed un adeguato sistema managerialeun elevato livello di protezione sia perl’uomo che per l’ambiente (articolo 7paragrafo 1).

La documentazione deve inoltre con-siderare i seguenti principi fondamen-tali:

• Il concetto di protezione dagliincidenti gravi deve essere stilato informa scritta.

• Un sistema manageriale per la sicu-rezza è regolato dai seguenti punti:

– Ispezione e valutazione dei rischi– messa a punto ed utilizzo di me-todi per rilevare in modo sistema-tico i rischi.

– Controllo del funzionamento –messa a punto ed utilizzo di meto-di per un funzionamento sicurocomprensivo della manutenzionedegli impianti.

– Assicurazione della qualità – mes-sa a punto ed utilizzo di metodiper una costante valutazione delraggiungimento degli obiettivi.

⇒ Rapporto della sicurezza

Il responsabile è obbligato nello stila-re il rapporto sulla sicurezza ad osser-vare i seguenti punti,

• Che un concetto … è stato variato,

• Che i pericoli sono stati comunicatie sono state prese tutte leprecauzioni necessarie per laprevenzione degli incidenti e per lalimitazione delle conseguenze perl’uomo e l’ambiente e

• Che la collocazione, il montaggio edil funzionamento dei diversi impiantisiano sufficientemente sicuri ed af-fidabili.

⇒ Ispezione

Le autorità hanno il dovere di elabora-re una modalità di ispezione per uncontrollo sistematico dei sistemi spe-cifici organizzativi e managerialidell’impresa, con la quale essa si ras-sicura che il responsabile possa dimo-strare,

• Che abbia adottato le misure neces-sarie per la prevenzione degliincidenti gravi e

• Che abbia provveduto alla creazionedi mezzi per la limitazione delle pos-sibili conseguenze.

L’adempimento di queste DirettiveEuropee deve essere recepito a livel-lo nazionale.

In seguito a precise richiestedebbono perciò essere osservate leNorme nazionali che mettono in prati-ca le Direttive Europee.


1.3 Tecnica di processo

1.3.1 Esigenze normativein Europa

Al primo posto è sempre l’obiettivo diorganizzare il processo in modo chequesto sia sicuro. Dove questo nonfosse sufficientemente possibile sononecessari provvedimenti aggiuntiviper ridurre il rischio rimanente ad unamisura accettabile. Questo può avve-nire con i mezzi della Tecnica diprocesso, quando questi risultanoadeguati per il compito specifico.Questi provvedimenti sono di conse-guenza adatti alla sicurezza degliimpianti quando sono previsti specifi-camente per le loro esigenze. Questerichieste sono descritte nelle norme.

Norme rilevanti per le misure di si-

curezza perseguite con i mezzi del-

la tecnica di processo

Le norme internazionali per questocampo di applicazione sono:

• IEC 61508 “Functional safety ofelectrical (electronic) programmableelectronic safety sistems”

• Norma IEC 61511 “Functionalsafety: safety instrumentedsystems for the process industrysector”.

La IEC 61508 è una norma base perlo sviluppo di norme specifiche di set-tore. Può essere applicata quandonon esista una norma specifica per ilrelativo campo di applicazione.

Normativa nazionale USA è

– ISA S 84 “Application of SafetyInstrumented Systems for theProces Industries” con i rapportitecnici TR 84.

Per gli apparecchi utilizzati e per le in-frastrutture sono valide altre normeche si occupano delle rispettivenecessità di sicurezza. Vedi il capitoloinerente la sicurezza delle macchine edel lavoro (capitolo 1.2).


111

1.3.2 Provvedimentitecnici per l’adempimen-to degli obiettivi di legge

Riduzione del rischio con i mezzi of-

ferti dalla Tecnica di Processo (TP)

Risulta necessario adottare dellemisure per la riduzione del rischioquando errori o mal funzionamentidella tecnica di processo e dei dispo-sitivi di sorveglianza possono condur-re ad uno stato pericolosodell’impianto e quando il rischio chene deriva risulta inaccettabilmenteelevato. In questo caso è necessario,attraverso adeguate contromisure diprotezione, o diminuiresufficientemente la probabilità diaccadimento di una situazione perico-losa, oppure ridurre la portata deldanno. Questo può avvenire grazie al-l’utilizzo delle misure di protezione of-ferte dalla tecnica di processo, quan-do queste adempiono alle particolaririchieste di questo compito.


Dal momento che risulta impossibileuna completa riduzione del rischio siadal punto di vista tecnico che econo-mico, è allora necessario non solostabilire il rischio esistente ma ancheconsiderare il rischio tollerabile. Dalladifferenza tra i due si ricava qualedebba essere l’affidabilità riferita allasicurezza (“safety integrity”) dellefunzioni di riduzione del rischio.

• La IEC 61508 definisce “SafetyIntegrity Level” (SIL) come la misu-ra di riferimento della probabilità dierrore (“target failure measure”)per l’esecuzione delle funzioni di ri-duzione del rischio.

• La bozza IEC 61511 utilizza il“Safety Integrity Level” (SIL) defini-to nella IEC 61508 come la misuradi riferimento della probabilità di er-rore per l’esecuzione delle funzionidi riduzione del rischio.

Tabella 1/10Distinzione secondo la TP tra dispositivi rilevanti e non rilevanti per la sicurezza


Riduz. della probabilità di accadim. Limitazione del danno

Dispositivi diprotezione offertidalla TP

Dispositivi per lalimitazione del dannoofferti dalla TP

Rilevante ai fini della sicurezza

Non rilevante ai fini della sicurezza

Dispositivi di controlloofferti dalla TP

Dispositivi dell’impiantoofferti dalla TP

Tabella 1/11Principio per la riduzione del rischio (in accordo alla IEC 61508)

Parte del ri-schioCoperto da al-tre Tecnologie(meccanica,ottica, ecc.)

Parte delrischio copertoda sistemi disicurezzaelettronici edelettrici

Parte delrischiocoperto dadispositiviesterni econtromisure

Aumento delrischio

Riduzione del rischio effettiva

Riduzione del rischio necessaria

Riduzione del rischio derivante dall’utilizzo di differentisistemi tecnici di sicurezza e per esempio di contromisureorganizzative

Rischio tecni-co residuo

Rischio deldispositivodi comando

Rischiotollerabile

Scelta degli apparecchi e

normative circa le caratteristiche

richieste

Funzione di sicurezza

La riduzione del rischio per mezzodella TP avviene quando per ogni pos-sibile accadimento pericoloso o inqualsiasi probabile situazione dipericolo per un impianto, viene defini-ta una funzione in grado di evitare ilverificarsi di una situazionepericolosa. Questa così detta “funzio-ne di sicurezza” serve per mantenereuna condizione sicura dell’impiantooppure per ripristinarla quando esistauna minaccia di una situazione perico-losa derivante da errori oppure da undisturbo nell’impianto. Questa funzio-ne di sicurezza può anche servire a ri-durre la proporzione del danno verifi-catosi a causa di una situazionepericolosa.

La definizione di una funzione di sicu-rezza racchiude sempre le specifichedella funzione stessa (p.e. chiusuradell’afflusso in un recipiente quandoè stato ormai già raggiunto il limitemassimo di riempimento) e il livello disicurezza integrata ricavato dall’analisidel rischio.

Realizzazione della funzione di

sicurezza

Ogni funzione di sicurezza racchiudesempre tutta la catena che va dalla ri-cezione dell’informazione, all’elabora-zione della stessa fino alla esecuzio-ne dell’azione.

Tabella 1/13 Livelli di sicurezza integrata in accordo con la IEC 61508: misure obiettivo delle possibilitàdi fallimento di una funzione di sicurezza associata ad un sistema di sicurezza


111

Tabella 1/12 Grafico del rischio e classi di impiego secondo norma DIN V 19250

Livello di Funzionamento in modalità Funzionamento in modalità non

sicurezza continuativa continuativa

integrata (Possibilità del verificarsi di un (Probabilità media di fallimento delleincidente pericoloso all’ora) funzioni previste durante l’impiego)

4 ≥ 10-9 ... <10-8 ≥ 10-5 ... <10-4

3 ≥ 10-8 ... <10-7 ≥ 10-4 ... <10-3

2 ≥ 10-7 ... <10-6 ≥ 10-3 ... <10-2

1 ≥ 10-6 ... <10-5 ≥ 10-2 ... <10-1

Tabella 1/14 Dispositivo di elaborazione, p.e. PLC di si-curezza

Ricettoreinformaz.

Elaboratoreinformaz.

Esecutoreazioni

Funzione di sicurezza

SensorePLCdisicurezza

AttuatoreW3 W2 W1

CA a

1

2

3

4

b

---

a

1

2

3

4

---

---

a

1

2

3

CB

CC

--- = Nessuna esigenza di sicurezza

a = Nessuna esigenza di sicurezzaparticolare

b = Non è sufficiente un unicosistema di sicurezza

1, 2, 3, 4 = Safety integrity level (SIL)

CD

FA

FB

FA

FB

FA

FB

PA

PB

PA

PB

PA

PB

PA

PB

X1

X3

X4

X6

X2

X5

Punto di partenzaper la valutazionedella riduzionedel rischio

Procedimento generale(nelle realizzazionipratiche il procedimentoda seguire è legato allaripologia di applicazioneche deve essere copertadal grafico di rischio)

C = Conseguenze derivanti dal rischioF = Frequenza e durata di esposizione al rischioP = Possibilità di evitare il pericoloW = Probabilità di accadimento dell’evento

indesiderato

Gli apparecchi in questione come p.e.il PLC di sicurezza, sensori, attuatori,…devono adempiere nella lorototalità, tramite la valutazione delrischio, le Classi di Impiego (CI) ed ilLivello di Sicurezza Integrata (SIL).Nel caso in cui un apparecchio vengautilizzato contemporaneamente perdiverse funzioni di sicurezza, alloradovrà adempiere le esigenze della CIpiù elevata oppure il SIL delle singolefunzioni.

Caratteristiche degli apparecchi

Nel caso in cui vengano impiegati iPLC per l’elaborazione delle informa-zioni, questi, in quanto PLC diSicurezza (PLCS), devono adempierele Norme rilevanti corrispondenti alleCI oppure alle SIL ed essere certifica-ti da un supervisore indipendente.Questo è valido anche per altriapparecchi complessi, che non hannola possibilità di segnalazione di tutti ipossibili errori, perché per esempiocontengono dei microprocessori. Lecaratteristiche basilari di un PLC di si-curezza, che devono corrispondere al-la classificazione contenuta nelle Nor-me, sono:

• Durante lo sviluppo, la produzione,la manutenzione sono da osservareprecise misure e procedimenti, dimodo che vengano evitati gli errorisistematici.

• Il PLC deve essere in grado di con-trollare gli errori sistematici che ac-cadono durante il servizio.

• Il PLC deve riconoscere e controlla-re errori casuali dell’hardwaredurante il servizio.

• Controllo di un errore significa che ilsistema, una volta riconosciuto l’er-rore, reagisca in modo tale daeseguire in modo affidabile lafunzione di sicurezza stabilita pertale caso (p.e. spegnimento dell’im-pianto).

Utilizzo

Con l’utilizzo di un PLC di sicurezzadevono essere rispettate solo le con-dizioni corrispondenti al manuale dellasicurezza e contemporaneamente leestensioni aggiuntive dellecertificazioni.

Per gli apparecchi periferici (p.e. sen-sori e attuatori) sono in aggiunta daosservare le esigenze derivanti dalleNorme IEC 61508 oppure IEC 61511)per quanto concerne i seguenti aspet-ti:

• Evitare errori sistematici come p.e.errori di progettazione, dimontaggio e di manovra.

• Coprire e controllare errori casuali.

• Ridondanza necessaria. Questadipende dalle possibilità di coprirel’errore.

• Manutenzione necessaria.

Le IEC 61508 fissano il massimo livel-lo SIL ammissibile in dipendenza dallatolleranza di errore e dal gradoraggiunto di copertura dell’errore (Dia-gnostic coverage) – vedi tabella. Lacopertura dell’errore e la necessariaadeguata reazione deve avvenireentro un tempo sufficientemente bre-ve. Questo è definito nella IEC61508-2.

Per coprire errori verificatisi negliapparecchi periferici, possono essereintegrati nel PLCS funzioni di test e dicontrollo.

Qualora si utilizzino apparecchi perife-rici più complessi (p.e. trasmettitoricon microprocessore) bisogna fare at-tenzione che gli stessi soddisfino leNorme rilevanti (VDE 0801 oppureIEC 61508).

L’insieme della tecnica di processoper la sicurezza deve essere organiz-zata in modo tale da adempiere tuttele Norme riguardanti le funzionirilevanti per la sicurezza. A questoproposito per la sicurezza funzionalesono importanti la VDE 0801 o la IEC61508.

Tabella 1/15Massimo SIL accettabile per sottosistemi non complessi dipendenti dalle rispettivetolleranze d’errore e dal grado di copertura dell’errore raggiunto (secondo Norma IEC61508-7-CDV)


Grado di copertura Tolleranza d’errore dell’hardware

dell’errore (vedi nota 2)

0 1 2

(<60%) SIL 1 SIL 2 SIL 3

(60% - <90%) SIL 2 SIL 3 SIL 4

(90% - <99%) SIL 3 SIL 4 SIL 4

(≥99%) SIL 3 SIL 4 SIL 4

Nota 1: Vedi la IEC 61508-2 per i dettagli sulla interpretazione di questa tabella.

Nota 2: Una tolleranza d’errore hardware N significa che N+1 errori potrebbero causare una perdita della funzione di sicurezza.

Gli impianti di combustione ed ibruciatori sottostanno in base al loroimpiego alle Norme rilevanti. Non esi-stono Norme Europee specificheriguardanti gli impianti dicombustione. Tali impiantisottostanno eventualmente adapplicazioni specifiche delle Norme.Gli impianti industriali con processitermici sono per esempio integratinella Direttiva Macchine.

Norme

Impianti industriali con processi

termici

Per questi impianti esiste una parte diuna Norma Europea, elaborata sumandato della Direttiva Macchine, eprecisamente la pr EN 746 “Impiantiindustriali con processi termici” con

Parte 1: Richieste generali relative allasicurezza per impiantiindustriali con processi termici

Parte 2: Richieste relative alla sicurez-za per sistemi di combustio-ne e bruciatori.

Il pr EN 746 è applicabile agli impiantiindustriali con processi termici, tra glialtri in

• Processi di produzione e dilavorazione dei metalli,

• Processi di lavorazione del vetro,• Processi di lavorazione della

ceramica,• Processi di lavorazione del

cemento, della calce e del gesso,• Processi chimici,• Impianti per la bruciatura dei rifiuti,

eccetera.

Si rimanda alle EN 60204-1 e EN 954-1 così come per i sistemi elettronicirilevanti per la sicurezza alla IEC61508.

Impianti di combustione

Per gli impianti di combustione chenon appartengono agli impiantiindustriali con processi termici e chenon vengono utilizzati nei flussi diprocesso per il riscaldamento nell’in-dustria chimica, sono utilizzabili leNorme generali per gliequipaggiamenti elettrici derivanti dal-la normativa europea

• pr EN 50156 “Electrical equipmentfor furnaces Part 1: Requirementsfor application design andinstallation”

e la Norma tedesca

• DIN VDE 0116 “Equipaggiamentoelettrico per gli impianti dicombustione”

Come Norme specifiche per ibruciatori esistono al momento

• pr EN 676 Bruciatori a gas;

• EN 230 Bruciatori di polveri inesecuzione monoblocco;

• EN 267 Bruciatori a olio;

• EN 298 Combustione automaticaper bruciatori a gas e dispositivi agas con e senza ventilatore.

Dispositivi di emergenza per

impianti di combustione”

Per l’equipaggiamento degli impiantidi combustione in installazioni dovesia richiesta una interruzione in casodi emergenza, il pr EN 50156 richiedeche si prendano in considerazione leEN 60204 - 1 e le EN 954 - 1, affinchèsi possa adempiere alle DirettiveEuropee.


111

1.4.1 Direttive Europee

1.4 Impianti di combustione

22SIGUARD Safety Integrated

2SIGUARD Safety IntegratedSIGUARD Safety Integrated


2.1 Apparecchi di comando e segnalazione

Comandare RilevareApparecchi 3SB per comando d’emergenza

• Bloccaggio secondo EN 418• Con chiave di sicurezza CES, BKS,

OMR e RONIS• Certificazione BIA

Serrature di sicurezza 3SB

• Tipo CES, BKS, OMR, IKON, RONIScon differenti chiavi

• Commutazione con servizio conti-nuato di presse

• Controllo delle chiavi con 3SB1

Interruttori per comando a fune3SE7-SIGUARD

• Sorveglianza di zone pericolose diparticolare lunghezza

• Funzione di protezione raggiungibileda ogni punto

• Bloccaggio secondo EN 418

Pulpito di comando a due maniSIGUARD secondo DIN 24 980 (pr EN 574)

• Sicurezza per presse e punzonatrici• Vincolo in loco di entrambe le mani• Comando contemporaneo <0,5 s

Interruttori d’emergenza in custodia 3SB

• Bloccaggio secondo EN 418• Protezione contro il comando non

intenzionale


222

SegnalareInterruttori di posizione 3SE3-SIGUARD

• Sorveglianza meccanica degli schermi diprotezione e dei ripari

• Forma costruttiva secondo EN 50041edEN 50047

• Apertura forzata dei contatti secondo EN 947-5-1

• Protezione contro facili elusioni attraver-so azionatore separato

Colonne di segnalazione 8WD4

• Dispositivi di avviso acustico esegnalazione ottica

• Esecuzione con diametro 50mm e70mm

• Lampade ad incandescenza ed ele-menti LED

• Composizione modulare

Luci di segnalazione 8WD53

• Particolarmente robusti e resistentiagli urti

• Elevato grado di protezione

Indicatori luminosi 3SB

Interruttori di posizione con meccanismo diritenuta 3SE38/3SE37-SIGUARD

• Apertura forzata dei contatti secondo EN947-5-1

• Esecuzione con blocco meccanico oppu-re blocco magnetico

• Verifica del tempo di arresto del macchinario • Sblocco ausiliario integrato• Custodia in metallo e in materiale isolante

Profili di protezione a pressione 3RG785-SIGUARD

• Comando sicuro attraverso il bordo a pressione

• Adattabili alle esigenze del cliente• Controllo ottico del profilo di gomma• Unità d’interfaccia per impiego fino a cate-

goria di sicurezza 4 (EN 954-1)

Barriere di sicurezza 3RG78 1-SIGUARD

• Protezione senza contatto degli spazi peri-colosi

• Differenti risoluzioni e lunghezze• Funzioni di Muting e Blanking integrate• Certificazione fino a categoria di sicurezza

4 (EN 954-1)• Collegamento all’apparecchio d’interfaccia

ed a PLC di sicurezza S5 95F

Barriere mono-raggio 3RG78 2-SIGUARD

• 2 sistemi per categoria di sicurezza 2 ecategoria 4 secondo EN 954-1

• Allacciamento di più apparecchi ad unasolo dispositivo d’interfaccia

Programma di fornitura dei prodotti

Gli apparecchi di comando e segnala-zione per applicazioni d’emergenzaSIGUARD-Safety Integrated vengonoofferti in un programma completoattraverso tre differenti serie:• 3SB1, consolidata e diffusa in tutto

il mondo• 3SB2, elevate prestazioni in piccole

dimensioni• SIGNUM® 3SB3, moderna con

montaggio più rapido.Per informazioni più dettagliate e perla scelta, consultare il capitolo 9 delcatalogo “Apparecchi di bassa tensio-ne – Volume 1”.

Gli apparecchi di comando d’emer-genza Siemens soddisfano tutte leprescrizioni per l’impiego nei circuitidi sicurezza:• Conformità alle EN 418• Certificazione BIA• Esecuzione dei contatti uni- e bipolari• Pulsante a fungo rosso con sfondo

di contrasto giallo• Sicura apertura forzata dei contatti • Elevata sicurezza attraverso lo

sblocco a chiave• Grado di protezione elevato IP67 di

serie con 3SB3 in metallo

Figura 2/1


2.1.1 Apparecchi percomando d’emergenza

Norme di riferimento:

• EN 60947-5-1(Apparecchi di bassa tensione -apertura positiva)

• EN 999 (Velocità di avvicinamen-to delle parti del corpo)

• EN 292-1(Sicurezza delle macchine - Regole generali)

• EN 954-1(Sicurezza delle macchine - Parte dei sistemi di comandorelative alla sicurezza)

• EN 60204-1(Sicurezza delle macchine - Equipaggiamento elettrico dellemacchine)

Pulsante a fungo d’emergenza,

bloccaggio secondo EN 418

• 3SB1 esecuzione con foro di fis-saggio Ø 22mm oppure Ø30mm

• 3SB2 con foro di fissaggio Ø 16mm

• SIGNUM 3SB3 con foro di fis-saggio Ø 22mm oppure 26 x 26mm

• Sblocco a rotazione oppure a trazio-ne.

Pulsante a fungo d’emergenza,

sblocco a chiave secondo EN 418

• 3SB1 esecuzione con foro di fis-saggio Ø 22mm oppure Ø 3 0mm


• Differenti varianti di chiavi: CES,RONIS, BKS, OMR; con sblocco arotazione.

Selettori con chiave CES, BKS,

IKON, OMR oppure RONIS

• 3SB1 esecuzione con foro di fis-saggio Ø 22mm oppure Ø 30mm

• 3SB2 con foro di fissaggio Ø 16mm(solo CES)


• Selettori a 2 e 3 posizioni, perma-nenti, ad impulso.

Pulsante a fungo d’emergenza in

custodia, bloccaggio secondo EN 418

• 3SB1 esecuzione con foro di fis-saggio Ø 22mm (custodia in mate-riale isolante ed in fusione)

• SIGNUM 3SB3 con foro di fissaggio Ø22mm (custodia in materiale isolante)

• Parte superiore della custodia giallacon o senza collare di protezione .

Figura 2/2

Figura 2/3 Figura 2/4

Impiego nelle differenti categorie

Apparecchi di comando d’emergen-

za in combinazione con i dispositivi

di sicurezza SIGUARD 3TK28 o con

PLC di sicurezza SIMATIC

In seguito al comando degli apparec-chi d’emergenza deve essere fermatol’azionamento ed interrotto in modocerto il circuito di sicurezza. Questopuò avvenire impiegando esclusiva-mente contatti in apertura (R).

Gli apparecchi 3SB offrono la possibi-lità di comporre differenti soluzioni.Come mostrano gli schemi a fianco,con due contatti singoli (2 x 1R oppu-re 2 x 1L + 1R) si può raggiungereanche nei circuiti d’emergenza la piùelevata categoria 4 di sicurezza. Permotivi tecnici di sicurezza è da evitarel’impiego di contatti doppi bipolari.Nei circuiti a due canali devono esse-re impiegati due contatti unipolariseparati in modo che il difetto di unodei contatti si ripercuota su un solocanale.

Naturalmente la sicurezza per unadeterminata categoria può essereraggiunta solo se i dispositivi d’in-terfaccia soddisfano contemporanea-mente queste esigenze (vedereesempi di collegamento).

Apertura forzata dei contatti

(EN 60947-5-1)

E’ presupposto che il comando diapertura deve interrompere il circuitodi sicurezza attraverso il diseccita-mento. A questo scopo sono daimpiegarsi esclusivamente contatti inapertura.

Nelle situazioni d’emergenza, lanecessità dei contatti di riposo adapertura forzata è assolutamentenecessaria se l’impiego degli appa-recchi è per comando d’emergenza(vedere anche gli interruttori di posi-zione SIGUARD alla Parte 2.1.4).

Apparecchi di comando d’emergen-

za secondo EN 418

Nel caso di arresto di un impiantoattraverso un comando d’emergenza,non è ammesso nessun riavviamentoautomatico. Questo presuppone unblocco obbligatorio del comando d’emergenza. Tale esigenza è fissata

nella Norma-B EN 418 ed è necessa-ria per ogni dispositivo d’emergenza.I pulsanti a fungo d’emergenza 3SBsoddisfano queste prescrizioni.Costruttivamente questo viene otte-nuto attraverso un comando ad accu-mulo d’energia dove l’apertura delcontatto è forzatamente collegata adun blocco.


222

Categoria B, 1, 2: secondo EN954-1

Impiego di un contatto

Pulsante diemergenza3SB

Unitàd’interfacciaS5-95F

CPU 1 CPU 2

Utilizzo in combinazione conPLC di sicurezza SIMATIC,p.e. S5-95F

Pulsanted’emergenza3SB

Unitàd’interfacciaS5-95F

Utilizzo in combinazione conPLC di sicurezza SIMATIC,p.e. S5-95F

CPU 1 CPU 2


Utilizzo in combinazione con dispositivodi sicurezza SIGUARD 3TK28

Unitàd’interfaccia3TK28 (Cat. 3, 4)

Unitàd’interfaccia3TK28 (Cat. 2)


Utilizzo in combinazione con dispositivodi sicurezza SIGUARD 3TK28

Tabella 2/1 Tabella 2/2

Tabella 2/3 Tabella 2/4

Categoria 3, 4: secondo EN954-1

Impiego di due contatti unipolari.Per raggiungere queste categorie èassolutamente necessario un coman-

do a due canali in combinazione conapparecchi di sicurezza d’interfaccia edi diagnosi (3TK28, S5-95F).

Interruttori per comando a fune

come dispositivo d’emergenza

secondo EN 418

Secondo le attuali normative, gli inter-ruttori a fune SIGUARD possonoessere impiegati come dispositivi d’e-mergenza. Il loro sistema di funziona-mento li fa di conseguenza ricaderesotto le prescrizioni della normativaEN 418. In queste prescrizioni gliinterruttori a fune con blocco possonoessere impiegati come variante aidispositivi d’emergenza. In questocaso si ha il vantaggio di una sorve-glianza di ampie distanze con la pos-sibilità di fermare l’impianto da ognipunto lungo tutta la fune di sbarra-mento. La fune stessa deve essere diacciaio rivestito di guaina rossaconformemente alle prescrizioni. Ilcontatto di riposo dell’interruttore afune è ad apertura forzata e vienecomandato sia tirando la fune che incaso di rottura della stessa.

Per circuiti di sicurezza fino alla cate-goria 4, secondo le EN 954-1 devonoessere impiegati 2 contatti di riposoad apertura forzata.

Scelta e installazione degli interrut-

tori a fune 3SE7

Gli interruttori per comando a funeSIGUARD devono essere scelti edimensionati in funzione del campo diimpiego. A tal proposito è necessariorispondere alle seguenti domande:

• L’interruttore è impiegato comedispositivo d’emergenza? ⇒ Secondo le EN 418 il blocco è

necessario

• Quanto è lungo il campo da proteg-gere? ⇒ Lunghezza del cavo necessaria

Tabella 2/5


2.1.2 Interruttori percomando a fune SIGUARD

Norme di riferimento

• EN 418(Sicurezza delle macchine – Dis-positivo d’emergenza)

• EN 292-1(Sicurezza delle macchine - Rego-le generali)

• EN 954-1(Sicurezza delle macchine - Partedei sistemi di comando relativealla sicurezza)

• EN 60 204-1(Sicurezza delle macchine - Equi-paggiamento elettrico dellemacchine)

• EN 60 947-5-1(Apparecchi di bassa tensione -apertura positiva)

Programma di fornitura dei prodotti

Lunghezza fune

≤ 6 m custodia in materiale isolante

secondo EN 50 047 senza blocco 1L + 1R q 3SE7 230-2AA02


con blocco 1L + 1R q 3SE7 210-1AA02

e sblocco(secondo EN 418)

custodia in metallo


con blocco 1L + 1R q 3SE7 110-1AA02

(secondo EN 418)e sblocco a trazione

≤ 25 m custodia in metallo senza blocco 1L + 1R q 3SE7 150-2DD

(coperchio in plastica)con blocco e 1L + 1R q 3SE7 150-1BDcon guaina in gomma sblocco a pressionee finestrella trasparente

e sblocco 1L + 1R q 3SE7 150-1CD

a chiave

≤ 50 m custodia in metallo con blocco e 1L + 1R q 3SE7 140-1BD

(coperchio in plastica) sblocco a pressione

e sblocco 1L + 1R q 3SE7 140-1CD

a chiave

≤ 2 x 50 m custodia in metallo con blocco con e sblocco ogniazionamento a pressione direzionebilaterale per ingresso cavi 2 x Pg16 1L + 1R q 3SE7 160-1AE

• Quali variazioni di temperatura sonopossibili?⇒ Possibile riduzione della lunghezza

massima della fune

Siemens offre apparecchi con bloccoper 3 lunghezze di fune:

3SE7 110 e 3SE7 2 fino 6 m

(custodia secondoEN 50041 e EN 50047)

3SE7 150 fino 25 m3SE7 140 fino 50 m

Le tipologie fino 25m e fino 50m sonocomplete di contatti 1L+1R. In caso diazionamento dell’interruttore a fune, ilcontatto in apertura soddisfa le funzio-ni di sicurezza sia in caso di trazioneche di rottura della fune, mentre il con-tatto in chiusura viene sfruttato per lesegnalazioni. Lo sblocco dell’apparec-chio può avvenire solo in caso di ripri-stino della corretta tensione della fune.

Negli interruttori senza blocco, dopo ilrilascio della fune, l’apparecchio siriporta nella posizione originale.

E’ necessario verificare che gli appa-recchi vengano utilizzati in ambientidove la temperatura non subisce parti-colari variazioni in modo da evitaremodifiche della lunghezza della fune;con particolari sbalzi di temperatura,gli apparecchi potrebbero intervenire.In questo caso dovrebbero essere dinuovo tarati. Il grafico a fianco mostrail campo di utilizzo dei 3SE7 140 e3SE7 150 in funzione della temperatu-ra ambiente.


222

Tabella 2/6 Condizioni di commutazione degli interruttori a fune SIGUARD 3SE7

Tabella 2/7 Lunghezza cavo consigliata degli interruttori di sicurezza a fune in funzione dello scosta-mento della temperatura ambiente

13 14

21 22

3SE7 150-...ON OFF

Trazione fune

Bloc-caggio

Bloc-caggio

Rottura fune

10

10

5

3

5

3

21-2

2

13-1

4

Rottura fune Posizioneintermedia

Trazione fune

? ?

13 14

21 22 21 22

13 14

mm

Posiz;intermedia

13 14

21 22

3SE7 140-...ON OFF

0

20

10

21-2

2

13-1

4

13 14

21 22 21 22

13 14

mm

44

10 Rottura fune (Fig. 3)

Posiz. intermedia (Fig. 2)

Trazione fune (Fig. 1)

Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3

-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80Temperatura

°C

10

20

30

40

50

0

Lugh

ezza

fin

e m

3SE7 140

3SE7 150

Interruzioni a due mani conforme-

mente alle EN 574

Un circuito di sicurezza per interruzio-ni a due mani secondo DIN 24 980(EN 574) deve soddisfare le seguenticondizioni:

• Il pulpito di comando deve esserecostruito in modo che per coman-darlo sono necessarie entrambe lemani contemporaneamente.

• Il circuito di comando collegato alpulpito deve eseguire in modo sicu-ro il controllo e l’interpretazione dientrambi i segnali d’ingresso.

Soluzioni complete

I pulpiti di comando a due maniSIGUARD 3SB386 soddisfano le pre-scrizioni per la categoria 4 secondoEN 954-1. Tutti i pulpiti di comandosono costituiti da due tasti di servizioed un fungo d’emergenza. I nostripulpiti di comando a due mani

possono essere collegati ai circuiti disicurezza in combinazione con dispo-sitivi di controllo a due mani 3TK28SIGUARD oppure direttamente colle-gati a PLC di sicurezza SIMATIC S5-95F. A tal proposito il fungo d’emer-genza è inserito nel circuito d’emer-genza della macchina.

Montaggio

I pulpiti a due mani possono essere

• montati direttamente sulla macchina

• oppure su piedistallo 3SB3901-0AQ.

I settori d’impiego, in combinazionecon i dispositivi di controllo a duemani 3TK2834 ed agli apparecchi diverifica extracorsa 3TK2835, sono(vedi parte 2.2):

• Presse

• Punzonatrici

• Settore per la stampa o lavorazionelegno.


Per una corretta installazione degliapparecchi sono a disposizione diffe-renti accessori quali morsetti per

fune, tenditori a vite, molle eccetera.Per lunghezze superiori a 10 m sononecessari dei sostegni per la fune e

Tabella 2/8 Esempio di installazione dei 3SE7150

2.1.3 Pulpiti di comandoa due mani e interruttoria pedale SIGUARD


• DIN 24980 (EN 574)(Sicurezza delle macchine – Pulpiti di comando a due mani)

• EN 418(Sicurezza delle macchine – Dis-positivo d’emergenza)

• pr EN 999(Velocità di approccio)


• EN 954-1(Sicurezza delle macchine - Partedei sistemi di comando relativealla sicurezza)

• EN 60204-1(Sicurezza delle macchine - Equi-paggiamento elettrico dellemacchine)

• EN 60947-5-1(Apparecchi di bassa tensione adapertura forzata)

Interruttore afuneSIGUARD3SE7150

Morsettosimplex,ovale3mm




Tenditore avite M6 X 603SE7950-1AB

Vite adocchiello M83SE7920-1AB

Molla 13N3SE7931-1AB

Vite adocchielloM83SE7920-1AB

Cavo ø 2,5 mm3SE7910

Occhiello fune D3 3SE7930-1AC




precisamente ogni 3 m per i 3SE7150 e ogni 5 m per i 3SE7 140 (vede-re esempio di montaggio).

Tabella 2/9

222

Programma di fornitura

Pulpito di comando a due mani – apparecchio di comando

Esecuzione in metallo Custodia in alluminio pressofuso 2 tasti a fungo (1L/1R); 3SB38 63-3BB

secondo DIN 24980 grado di protezione IP 65 1 emergenza (1R/1R)(EN 574)

Esecuz. in mater. isolante Custodia in Poliammide rinforzata 2 tasti a fungo (1L/1R); 3SB38 63-1BB

secondo DIN 24980 grado di protezione IP 65 1 emergenza (1R/1R)(EN 574)

Disp. di contr. a due mani 3TK28 34-1BB40

e

app. di verifica extracorsa 3TK28 35-1BB40

Interruttori di sicurezza a pedale

Bloccaggio secondo Interruttore di sicurezza Dotazione di contatti 3SE39 24-3AA20

EN 418 con calotta di protezione 2L + 2Re pulsante di sbloccoGrado di protezione IP 65

Tabella 2/10 Circuito di sicurezza di un comando a due mani per presse

3SB38 63- . . . S5-95 FE/A

3TK2834

3TK2835

Apparecchio dicontrollo extracorsa

Pressa


Tabella 2/12

Tabella 2/11


Coordinamento alle singole categorie: (secondo EN 574)

Pulpito di comando Categoria Esempio lavorazione Applicazione

a due mani B 1 2 3 4

Tipo I X Processi di lavoro senza accedere Tranciatrici, serrag-all’attrezzo. Scarsi motivi di soffer- gio attrezzaturemarsi in zone pericolose.

Tipo II X Lavorano nelle vicinanze di zone Impostazioni dei pericolose, ma in genere non al macchinariloro interno.

Tipo III A X Ripetute introduzioni delle mani Presse Tipo III B X (inserimento e/o prelevamento) meccanicheTipo III C X all’interno della zona pericolosa.

Requisiti per i pulpiti di comando a due mani: Suddivisione in 3 tipologie

Prescrizioni Tipo

I II III

A B C

Impiego di entrambe le mani per il comando X X X X X

Relaz. tra segnale d’ingresso e segnale d’uscita X X X X X

Completamento del segnale d’uscita X X X X X

Accidentale comando delle parti di servizio X X X X X

Verificare le funzioni di protezione X X X X X

Ripetuta generazione del segnale di uscita X X X X

Comando sincronizzato X X X

Tabella 2/13 Programma di fornitura


Gli interruttori di posizione SIGUARDpossono essere impiegati per:

• Controllo dei dispositivi di protezionecon cerniere quali portelle, ripari,coperchi ecc.

• Controllo laterale dei dispositivi diprotezione scorrevoli come portelle,griglie scorrevoli ecc.

• Rilevamento dei movimenti perico-losi di parti del macchinario.

Con l’impiego degli interruttori di posizio-ne o finecorsa SIGUARD è possibile rag-giungere qualsiasi categoria nei circuiti disicurezza. A tal proposito è importante lagiusta scelta ed il corretto utilizzo in com-binazione con i dispositivi di sicurezza3TK28 oppure SIMATIC S5-95F.

Gli interruttori di posizione SIGUARDsono concepiti per gli impieghi con ilmassimo grado di sicurezza ed offronoi seguenti vantaggi:

• Apertura forzata dei contatti di riposo

• Esecuzioni con azionatore direttooppure separato

• Elevata sicurezza attraverso disposi-tivo di blocco aggiuntivo (meccani-smo di ritenuta)

• Elevato grado di protezione IP65/67

• Forma costruttiva normalizzatasecondo DIN EN 50047 e 50041

• Differenti varianti di azionatore

• Separazione galvanica dei contatticon parte mobile a doppio ponte edoppia interruzione.

Nelle esecuzioni con azionatore sepa-rato, l’elemento di comando devesempre essere ordinato separata-mente. I possibili elementi di coman-do dei differenti tipi di apparecchisono raffigurati nella tabella 2/20.

Apertura positiva dei contatti

(EN 947-5-1)

L’apertura forzata (o apertura positiva)dei contatti viene richiesta secondo lenormative DIN VDE 0660 Parte 200così come dalle IEC 947-5-1-3 oppureEN 60947-5-1.

Nei circuiti di sicurezza dell’equipag-giamento elettrico delle macchine vie-ne esplicitamente prescritta l’aperturacerta dei contatti in apertura. Secon-do le IEC 947-5-1-3 questa caratteri-stica è rappresentata dal simbolo q

(protezione delle persone).


222

DIN EN 50041

Interruttori di posizione SIGUARD 3SE3

56 mm DIN EN 50041 DIN EN 50047 Met. isolante Metallo

3SE3120 3SE3100 3SE3230 3SE3200 3SE38 3SE3240 3SE3120-0XB

Custodia in metallo 3SE31 Cust. in materiale isol. 3SE32 Con elem. di comando separ. 3SE38/3SE37 opp. 3SE31/3SE32

Meccanismo conritenuta magneticoe meccanico

Senza meccanismodi ritenuta

3SE37

Mat. isolante Metallo

2.1.4 Interruttori di posi-zione SIGUARD


• EN 1088(Dispositivi d’interblocco in colle-gamento con sistemi di protezio-ne mobili)

• EN 60947-5-1(Apparecchi di bassa tensione adapertura forzata)

• pr EN 999(Velocità di approccio)

• EN 292-1(Sicurezza delle macchine - rego-le generali)

• EN 954-1(Sicurezza delle macchine - Partidei sistemi di comando relativealla sicurezza)

• EN 60204-1(Sicurezza delle macchine - Equi-paggiamento elettrico dellemacchine)

Sorveglianza e blocco dei dispositi-

vi di protezione meccanica attra-

verso gli interruttori di posizione

3SE3

La sorveglianza/blocco dei ripari controeventuali manomissioni in loco, puòessere realizzata senza speciali provve-dimenti di sicurezza in diversi modi:

• Controllo della posizione attraversofinecorsa ad apertura forzata conorgano di comando integrato (categoria 1)

• Controllo della posizione attraversofinecorsa ad apertura forzata conorgano di comando separato (categoria 1)

• Controllo della posizione attraversodue finecorsa meccanici ad aperturaforzata (categoria 4)

• Controllo della posizione con mecca-nismo di ritenuta (categoria 1)

• Controllo della posizione con mecca-nismo di ritenuta ed ulteriore fine-corsa (categoria 4).

La sicurezza può essere aumentataattraverso:

• Ulteriori provvedimenti contro l’e-sclusione della sicurezza quali appo-site posizioni di montaggio, aziona-tore nelle guide di scorrimentoeccetera.

• Schermatura e protezione meccani-ca dei conduttori.

• In particolare con i finecorsaSIGUARD con azionatore separato èpossibile anche l’impiego di un azio-natore radiale universale.

• Nei finecorsa SIGUARD con aziona-tore separato e meccanismo di rite-nuta, è possibile uno sblocco ausilia-rio per un immediato interventoanche in mancanza della tensione

• Sicuro cablaggio del magnete diritenuta con blocco.

La sorveglianza dei ripari deve con-sentire il riconoscimento dell’aperturadel riparo stesso e portare la macchi-na dalla situazione di pericolo allacondizione di inattività come peresempio nei casi di macchine rotanti,linee di produzione, punzonatrici ecosì via.

Gli interruttori di posizione

SIGUARD sono disponibili in diffe-

renti esecuzioni

• Finecorsa ed azionatore formanoun’unica unità (categoria di apparec-chi 1)

• Finecorsa ed organo di comandosono separati (categoria di apparec-chi 2)

• Gli organi di comando possonoessere: leva girevole a rotella,pistoncino, pistoncino con rotellaecc.

• Differenti grandezze costruttivesecondo DIN EN 50041 oppure DINEN 50047

• Con apertura forzata secondo EN60947-5-1 (IEC 947-5-1-3).

I finecorsa con azionatore separatovengono preferibilmente impiegatiper la sorveglianza dei ripari secondoEN 1088.

Questi apparecchi oltre alla facilità dimontaggio offrono il vantaggio di nonessere facilmente by-passati attraver-so attrezzi comuni quali fili, cacciavitio altro. Inoltre tali apparecchi vengonocomandati già con una minima apertu-ra della portella.

Tabella 2/14


Interruttori di posizione Categorie Provvedimenti aggiuntivi

SIGUARD secondo necessari

pr EN 954-1

1 allacciamento al circuito ad un canale, apertura positiva del contatto, comando forzato del finecorsa

3, 4 due canali, esecuzione con criterio della ridondanza,

+ controllo dei conduttori esterniper categoria 4

1 allacciamento al circuito ad un canale, contatti ad apertura positiva

3, 4 allacciamento al circuito a due canali, esecuzione ridondante dei contatti (2 contatti) con

+ apertura positiva dei contatti di riposo

1, (4) bloccato meccanicamente, contatti ad apertura positiva, allacciamento al circuito ad un

+ canale (categoria 1). Categoria 4 solo attraverso un ulteriore finecorsa con allacciamento a circuito a due canali


222

Posizione dei singoli contatti dei finecorsa SIGUARD

con ritenuta 3SE37, 3SE385

Azionatore Inserito Inserito Estratto

Posizione Bloccato Sbloccato Aperto

Riferimento di ordinazione dei contatti

3SE3...-2... MM

3SE3...-8... MM

3SE3...-7... MB

3SE3...-3... MMBM

3SE3...-6... MMBB

Blocco dei ripari di protezione

attraverso finecorsa con meccani-

smo di ritenuta

Se devono essere sorvegliate portelle eripari con meccanismo di ritenuta inte-grati secondo categoria 4 (EN954-1), ènecessario soddisfare le prescrizioniper il riconoscimento dei possibili erro-ri. Per questo è necessario includere ilcircuito di sicurezza fin dentro la partemeccanica del finecorsa.

Errori quali la rottura dell’azionatore odi una parte meccanica sono daescludere attraverso accorgimentiaggiuntivi quali per esempio il mon-taggio di un secondo finecorsa (cat.3o 4).

Negli interruttori di posizione conmeccanismo di ritenuta, vengono fis-sate i seguenti requisiti:

• I contatti devono essere ad aperturaforzata

• Il circuito del magnete e dell’appa-recchio devono essere realizzati conpotenziali separati

• Nessuno dei contatti in aperturadeve essere chiuso con il riparo aper-to (sicurezza da errori di chiusura)

• Impiego di 2 contatti in apertura neicircuiti di sicurezza.

Le prescrizioni per il secondo finecor-sa sono:

• Apertura positiva dei contatti comesopra

• Un meccanismo di ritenuta elettro-magnetico non è necessario

• Impiego di 2 contatti in apertura neicircuiti di sicurezza.

Il cablaggio con i dispositivi di sicu-rezza SIGUARD deve essere effettua-to in accordo con quanto prescrittodalle EN 954-1; devono essere rico-nosciuti dall’interfaccia eventuali pro-blemi nel circuito esterno.

Esecuzioni dei contatti di sicurezza

per finecorsa con azionatore separa-

to e meccanismo di ritenuta

Gli interruttori di posizione SIGUARDcon ritenuta vengono offerti con 2oppure con 4 contatti. Tutti i contattidi riposo sono ad apertura forzatasecondo EN 947-5-1. Con il riparoaperto non può essere presente lacondizione che un contatto di sicurez-za venga chiuso (sicurezza da errori dichiusura).

I contatti lavorano secondo due possi-bili principi:

• I contatti che controllano il comandodel magnete, aprono con lo sblocco

dell’elettromagnete. Il circuito disicurezza viene quindi interrotto allarichiusura del riparo.

• I contatti che controllano la posizio-ne del riparo, aprono con il coman-do del riparo.

I contatti sono in prima linea respon-sabili della sicurezza del sistema. Icontatti di riposo per la sorveglianzadel riparo possono venire in ogni casocollegati al circuito di sicurezza.

A1 A2 A1 A2 A1 A2

M = Magnete comandato B = Azionatore inseritoTabella 2/15

2214

2113

2214

2113

2214

2113

1222

1121

1222

1121

1222

1121

1222

1121

1222

1121

1222

1121

1222

1121

3244

3143

1222

1121

3244

3143

1222

1121

3244

3143

1222

1121

3242

3141

1222

1121

3242

3141

1222

1121

3242

3141


Tabella 2/16

Dati di scelta e di ordinazione dei finecorsa SIGUARD con azionatore separato

Custodia in materiale isolante IP 67 Lunghezza degli azionatori Dotazione di contatti Dotazione di contattie larghezza custodia (mm)

3SE3 243-0XX Comando laterale e anteriore 2R + 1L 1R

• Forza di estrazione 5 N 52 q 3SE3 243-0XX40 q 3SE3 257-6XX40

• Forza di estrazione 30 N 52 q 3SE3 243-0XX q 3SE3 257-6XX

• Con espulsione automatica 52 q 3SE3 243-0XX30 q 3SE3 257-6XX30

3SX3 218 Azionatore

• Standard 27 3SX3 218

• Universale 33 3SE3 228

• A sfere (max. fino 100 N) 3SX3 217

3SX3 228

Custodia in metallo IP 67 Dotazione di contatti Dotazione di contatti

3SE3 120-0XX Comando laterale 1L + 1R 2R

• Fissaggio secondo EN 50 041 40 q 3SE3 120-0XX q 3SE3 120-6XX

3SX3 197 Azionatore

• Standard longitudinale 79 3SX3 197

• Standard trasversale 79 3SX3 206

• Universale 90 3SX3 203

Custodia in materiale isolante IP 65 Dotazione di contatti Dotazione di contatti

3SE3 200-0XX03 Comando laterale 1L + 1R 2R

• Fissaggio secondo EN 50 047 31 q 3SE3 200-0XX03 q 3SE3 200-6XX03

Comando verticale


3SX3 196 Azionatore

• Standard 50 3SX3 19670 3SX3 195

3SE3 200-0XX13 5 vie d’inserimento


3SX3 220 Azionatore

• Standard 44 3SX3 220• Ad angolo 36 3SX3 221• Snodabile orizzontalmente 44 3SX3 222


222Finecorsa SIGUARD 3SE3 7 con elettromagnete con azionatore separato con custodia in plastica

2 oppure 4 contatti, IP 66, 5 direzioni di azionamento, forza di estrazione 1200N

Tipologia Esecuzione Finecorsa 3SE3 7 Finecorsa 3SE3 7 Finecorsa 3SE3 7

di blocco con 2 contatti ad azione con 2 contatti ad azione con 2 contatti ad azione lentalenta lenta Controllo Controllo(Controllo della posizione (Controllo della posizione della posizione della posizionedel magnete) del magnete) dell’azionatore del magnete

3SE3 76.-2XX00 Nr. di ordinazione Nr. di ordinazione Nr. di ordinazione

Blocco Standard con q 3SE3 76.-2XX00 q 3SE3 76.-8XX00 q 3SE3 76.-7XX00

meccanico sblocco ausiliariopiombabile

Sblocco ausiliariocon chiave q 3SE3 76.-2XX01 q 3SE3 76.-8XX01 q 3SE3 76.-7XX01

Blocco – q 3SE3 75.-2XX00 q 3SE3 75.-8XX00 q 3SE3 75.-7XX00

magnetico

Completamento del Nr. di ordinazione

Tensione nominalidei magnetiDC 24 V 0 0 0

AC 230 V 1 1 1

AC 110 V 2 2 2

Tipologia Esecuzione Finecorsa 3SE3 7 Finecorsa 3SE3 7

di blocco con 4 contatti ad azione lenta con 4 contatti ad azione lentaControllo Controllo Controllo Controllodella posizione della posizione della posizione della posizionedel magnete dell’azionatore del magnete dell’azionatore

Nr. di ordinazione Nr. di ordinazione

Blocco Standard con q 3SE3 76.-3XX00 q 3SE3 76.-6XX00


Sblocco ausiliariocon chiave q 3SE3 76.-3XX01 q 3SE3 76.-6XX01

Blocco – q 3SE3 75.-3XX00 q 3SE3 75.-6XX00

magnetico


Tensione nominalidei magnetiDC 24 V 0 0

AC 230 V 1 1

AC 110 V 2 2

13

14

21

226 mm Hub

11

12

21

226 mm Hub

11

12

21

22

43

44

31

32

11

12

21

22

31

32

41

42

11

12

21

22

Tabella 2/17


Finecorsa SIGUARD 3SE3 8 con elettromagnete con azionatore separato con custodia in metallo

Contatti, contatti mobili a doppio ponte e doppia interruzione IP 67 Per applicazioni pesanti Forza di estrazione 2000 N

Tipologia Esecuzione Finecorsa 3SE3 8

di blocco con 4 contatti ad azione lentaControllo Controllodella posizione della posizione dell’azionatore del magnete

3SE 384.-0XX00 Nr. di ordinazione

Blocco Standard con sblocco q 3SE3 84.-0XX00

meccanico ausiliario piombabile

Sblocco ausiliario con chiave q 3SE3 84.-0XX01

Blocco Standard q 3SE3 83.-0XX00

magnetico

Tipologia Esecuzionedi blocco

3SE3 84.-6XX01 Nr. di ordinazione





magnetico

Tipologia Esecuzionedi blocco

3SE3 84.-1XX20 Nr. di ordinazione




Segnalazione ottica q 3SE3 84.-1XX00

Segnalazione ottica e q 3SE3 84.-1XX00

sblocco ausiliario con chiave


magnetico Segnalazione ottica q 3SE3 83.-1XX20


Tensione nominale di lavorodei magnetiDC 24 V 0

AC 230 V 1

AC 110 V 2

13

14

21

22

11

12

21

22

31

32

41

42

31

32

41

42

13

14

21

22

33

34

41

42

Tabella 2/18


222Finecorsa SIGUARD 3SE3 8 con elettromagnete con azionatore separato con custodia in metallo

2 oppure 4 contatti IP 66 5 direzioni di azionamento Forza di estrazione 1200 N

Tipologia Esecuzione Finecorsa 3SE3 8 Finecorsa 3SE3 8 Finecorsa 3SE3 8

di blocco con 2 contatti ad azione con 2 contatti ad azione con 2 contatti ad azione lentalenta lenta Controllo Controllo(Controllo della posizione (Controllo della posizione della posizione della posizionedel magnete) del magnete) dell’azionatore del magnete

3SE3 86.-2XX01 Nr. di ordinazione Nr. di ordinazione Nr. di ordinazione

Blocco Standard con q 3SE3 86.-2XX00 q 3SE3 86.-8XX00 q 3SE3 86.-7XX00


Sblocco ausiliariocon chiave q 3SE3 86.-2XX01 q 3SE3 86.-8XX01 q 3SE3 86.-7XX01

Blocco – q 3SE3 85.-2XX00 q 3SE3 85.-8XX00 q 3SE3 85.-7XX00

magnetico


Tensione nominaledei magnetiDC 24 V 0 0 0

AC 230 V 1 1 1

AC 110 V 2 2 2

Tipologia Esecuzione Finecorsa 3SE3 8 Finecorsa 3SE3 8

di blocco con 4 contatti ad azione lenta con 4 contatti ad azione lentaControllo Controllo Controllo Controllodella posizione della posizione della posizione della posizione del magnete dell’azionatore del magnete dell’azionatore

Nr. di ordinazione Nr. di ordinazione

Blocco Standard con q 3SE3 86.-3XX00 q 3SE3 86.-6XX00


Sblocco ausiliariocon chiave q 3SE3 86.-3XX01 q 3SE3 86.-6XX01

Blocco – q 3SE3 85.-3XX00 q 3SE3 85.-6XX00

magnetico


Tensione nominaledei magnetiDC 24 V 0 0

AC 230 V 1 1

AC 110 V 2 2

13

14

21

226 mm Hub

11

12

21

226 mm Hub

11

12

21

22

43

44

31

32

11

12

21

22

31

32

41

42

11

12

21

22

Tabella 2/19

Elemento di comando per interruttoridi posizione SIGUARD:

I finecorsa SIGUARD vengono fornitisenza azionatore. Il campo d’impiegodi questi apparecchi è notevolmente

ampliato dai differenti elementi dicomando disponibili.

Anche il montaggio risulta di conse-guenza facilitato. Grazie ad azionatoriuniversali radiali è possibile montare

questi apparecchi anche vicino allecerniere delle portelle dove il raggiodi inserimento è ridotto.


Finecorsa Azionatore standard Azionatore ad angolo Azionatore snodabile Azionatore per inse-rimento da sinistra

3SE3 200-.XX03 – 3SX3 196 (50 mm) – –3SE3 200-.XX04 3SX3 195 (70 mm)

3SE3 200-.XX13 3SX3220 3SX3 221 3SX3 222 –

3SE3 24.-.XX..3SE3 25.-.XX.. – 3SX3 218 3SX3 228 –

3SE3 120-.XX 3SX3197 3SX3 206 3SX3 203 _

3SE3 7..-.XX..3SE3 85.-.XX..3SE3 86.-.XX.. 3SX3226 3SX3 227 3SE3 222 _

3SE3 83.-.XX3SE3 84.-.XX 3SX3197 3SX3 206 3SX3 203 3SX3207

Tabella 2/20


222

Riparo

chiu

so

aperto

finecorsanonazionato 3SE3

Riparo

finecorsaazionato

3SE3

chiu

so

aperto

Installazione non adeguata

Collocazioneconsigliata

Esempio con protezione scorrevoleEsempio con portella

Non si ha azionamento conguida forzata

Controllo con un finecorsa SIGUARD (1 canale)

Tabella 2/21 Esempio di applicazione

Tabella 2/22 Montaggio corretto dei finecorsa

Categoria: 1 (secondo EN 954-1)

Comando a guida forzata:

Nel caso di apertura del riparo, i fine-corsa devono essere azionati con gui-da forzata. Per questo motivo è indi-spensabile un montaggio corretto chene consenta il giusto funzionamento(grafici 2/22 e 2/24).

Rilevamento del comando

Caratteristiche dei finecorsa:• Contatti ad apertura forzata q

• Per la categoria 1 contatto di riposo1R (secondo EN 954)

• Azionamento meccanico con guidaforzata all’apertura del riparo

• Con azionamento tramite eccentrico,il montaggio deve garantire l’accop-piamento con il punto di rotazionedelle portelle o coperchi

• Azionamento tramite una guida nelcaso di porte scorrevoli.

Impiego:

Per categoria 1 (un canale) in com-binazione con dispositivi di sicurezzaSIGUARD 3TK28 oppure PLC di sicu-rezza SIMATIC.

Sgancio diretto attraverso contattoreoppure interruttore automatico.

Impiego degli interruttori di posizione SIGUARD per il controllo dei ripari


Tabella 2/23

Tabella 2/24Corretta disposizione (azionamento a guida forzata) dei finecorsa

Necessario per le categorie più elevate:

• Sicurezza contro l’errato cablaggio• Autocontrollo dei contatti• Utilizzo di due finecorsa SIGUARD.

Rilevamento del comando


• Contatti di lavoro 2L (finecorsa 1) edi riposo 2R (finecorsa 2); circuito adue canali

• Azionamento meccanico con guidaforzata

• Con azionamento tramite eccentrico,il montaggio deve garantire l’accop-piamento con il punto di rotazionedelle portelle o coperchi

• Azionamento tramite una guida nelcaso di porte scorrevoli.

Impiego:

Per un impiego in categoria 3 e catego-ria 4 è assolutamente necessario realiz-zare un circuito di sicurezza ridondante.

⇒ Utilizzo in combinazione condispositivi di sicurezza SIGUARD3TK28 oppure allacciamento diret-to con PLC di sicurezza S5-95F.


La più elevata categoria 4 è raggiungi-bile attraverso un adeguato cablaggiodel dispositivo di sicurezza (cablaggiosicuro contro errori di collegamentodei conduttori esterni, circuito a 2canali).

Riparo

chiu

so aperto

finecorsa2 nonazionato 3SE3

fine-corsa 1azionato 3SE3

Riparo

3SE3

finecorsa1 nonazionato 3SE3

fine-corsa 2azionato

chiu

so aperto

Controllo con due finecorsa SIGUARD (2canali)

Categoria: 3, 4 (secondo EN 954-1) in combinazione con 3TK28 oppure SIMATIC S5-95F

Riparochiuso

Finecorsa nonazionato

Riparoaperto

Finecorsaazionato

Riparochiuso

Finecorsa nonazionato

Riparoaperto

Finecorsaazionato

Tabella 2/25

222

Riparo aperto Finecorsa azionato(contatto di riposo 1Raperto)

3SE32433SE32003SE3120

Riparo aperto Finecorsa non azionato(contatto di riposo 1Rchiuso)

3SE32433SE32003SE3120

Controllo con due finecorsa SIGUARD con azionatore separato (2 canali)

Categoria: 4 (secondo EN 954-1) in combinazione con 3TK28 oppure SIMATIC S5-95F

Esecuzione degli interruttori di

posizione con azionatore separato:

• Finecorsa ed elemento di comandosono costruttivamente separati fraloro (Categoria 2)

• Nessun eccentrico o dispositivo diguida aggiuntivo

• Raggio d’azionamento variabile; ele-mento di comando radiale che con-sente di aumentare il campo d’impie-go

• Sicuro contro l’elusione e manipola-zione con semplici attrezzi.

Con l’apertura del riparo, l’estrazionedell’elemento di comando provoca l’a-pertura del contatto di sicurezza.

Necessario per categoria 4:

• Sicurezza contro l’errato cablaggio

• Deve essere evitata la rottura dell’e-lemento di comando

• Impiego di 2 finecorsa SIGUARDcon azionatore separato a garanziadella ridondanza anche per partimeccaniche.

Rilevamento del comando:



• Installazione sull’angolo di chiusuradi portelle, coperchi o ripari scorre-voli

• Montaggio del corpo del finecorsasulla parte fissa; l’elemento dicomando sul riparo mobile

• Contatto di riposo 1R (un canale) e2R (due canali)

Impiego:

Per un impiego in categoria 3 e cate-goria 4 è assolutamente necessariorealizzare un circuito di sicurezzaridondante.

⇒ Utilizzo in combinazione condispositivi di sicurezza SIGUARD3TK28 oppure allacciamento diret-to con PLC di sicurezza S5-95F.




Esempio: coperchio o cappa di protezione

Tabella 2/26 Impiego di finecorsa con azionatore separato (Categoria 2)

Tabella 2/27

Applicazione con “riparo scorrevole”:

Con l’apertura del riparo l’elemento dicomando viene estratto.

Devono essere individuati tutti i pos-sibili provvedimenti contro la manipo-lazione, attraverso un montaggio delfinecorsa in un punto protetto controeventuali elusioni ed una installazionedell’azionatore in posizione “sicura”.

Inoltre deve essere evitata la rotturadell’azionatore dovuta, per es. ad unmovimento non preciso del riparo.

Particolari organi di azionamento(radiale) consentono elevate tolleranze,in modo da evitare danneggiamentidovuti ad una cattiva tolleranza delmovimento dei ripari. Una condizionedi pericolo si avrebbe nel caso in cuil’elemento di comando dopo la rotturasi trovasse inserito nel finecorsa.

Applicazione con “coperchi o cap-

pe di protezione”:

A causa della posizione di montaggiodel finecorsa non risulta possibileescludere una eventuale manipolazio-ne del dispositivo di sicurezza tramiteper esempio una rottura intenzionaledell’elemento di comando.

⇒ Categoria 1(con impiego di un finecorsa conazionatore separato)

⇒ oppure categoria 4(con impiego di due finecorsa conazionatore separato).

Impiego su “ripari con cerniere”:

I finecorsa SIGUARD per cerniere,controllano i ripari e le protezioni conmovimento incernierato grazie ad unmontaggio diretto proprio sull’articola-zione a cerniera. Già dopo una rota-zione di soli 8° si ha la commutazionedei contatti in apertura e quindi ilcomando di sgancio.

Contatti di sicurezza chiusi

Posizionedi prote-zione

Posizionedi prote-zione nonattiva

Contatti di sicurezza aperti

Montaggio sull’asse della cerniera

Montaggio su ribaltabili a cerniera


222

Tabella 2/28

In caso di macchinari con tempo diarresto lungo, persiste un elevatorischio di pericolo fino al completostop.

Tempo di arresto della macchina> tempo di accesso

Il riparo viene bloccato attraverso ilmeccanismo di blocco

Apertura del riparo possibile solo incondizione di sicurezza, cioè con azio-namento inattivo

Gli interruttori di posizione con mec-canismo di ritenuta SIGUARD sonocomposti da un elettromagnete inte-grato, attraverso il quale viene blocca-to il comando dell’azionatore.

Esecuzioni dei finecorsa con ele-

mento di comando separato e con

meccanismo di ritenuta:

• Finecorsa ed elemento di comandosono costruttivamente separati fraloro (Categoria 2 di apparecchi)

• In mancanza di tensione il bloccoavviene meccanicamente

• Necessario solo un apparecchio perraggiungere la categoria 1

• Nessun eccentrico o guida aggiuntiva

• Sicurezza contro errori di chiusura:con la portella aperta non è possibi-le chiudere i contatti di sicurezza.

Per la categoria 4 è necessario unsecondo finecorsa SIGUARD 3SE3per controllare il dispositivo di prote-zione. La ritenuta per questo secondoapparecchio non è necessaria.

Rilevamento del comando:


• Circuito del magnete e circuito deicontatti a potenziale separato

• Contatto 1 oppure 2R per controllodel magnete


Impiego:

E’ necessario un utilizzo in sicurezza.

⇒ Utilizzo in combinazione con dis-positivi di sicurezza SIGUARD3TK28 oppure allacciamento diret-to con PLC a sicurezza intrinsecaS5-95F


Controllo tramite un finecorsa SIGUARD con azionatore separato e meccanismo di ritenuta ed un finecorsa ad

apertura positiva senza ritenuta

Riparo

chiu

so aperto

Finecorsanoncomandato

3SE383SE37

Riparo

Finecorsacomandato

contatti del magnete(vengono comandatiattraverso il magnete)

3SE383SE37

contatti delriparo (vengonocomandati conl’apertura delriparo)

contatti del magnete(vengono comandatiattraverso il magnete)

contatti delriparo (vengonocomandati conl’apertura delriparo)

3SE3243SE324

chiu

so aperto

Categoria: 4 (secondo EN 954-1) in combinazione con 3TK28 oppure SIMATIC S5-95F


2.1.5 Interruttori a magnete SIGUARD


• EN 60 204-1(Sicurezza delle macchine - Equi-paggiamento elettrico delle mac-chine)


• EN 1088(Dispositivi di interblocco in colle-gamento con sistemi di protezio-ne mobili)

Impiego per controllo dei ripari

Gli interruttori a magnete SIGUARDsono preferibilmente impiegati per ilcontrollo dei ripari; essi lavorano sen-za contatto diretto. I contatti reed del-l’elemento di contatto vengonocomandati da un magnete di manovracodificato e quindi risultano sicuri damanipolazioni.

A differenza degli interruttori di posi-zione classici, quelli a magnete pos-sono essere impiegati singolarmentein modo sicuro e senza rischio dimanipolazioni fino alle categorie 3 e 4secondo EN 954-1. E’ necessario ilcablaggio separato dei conduttori el’utilizzo di un apposito modulo di sor-veglianza.

Tabella 2/29

Modulo di sorveglianza (cat.3 secondo EN 954-1)

24 22,5 mm 2 L 1 3SE6 801-1CC

24 120 mm 2 L, 1 x HL 8 3SE6 808-6DB

ogni magnete

Programma di fornitura:

Elementi di contatto e magnete di manovra

Esecuzione rotonda

Magnete di M 30 3SE6 704-1BA

manovra (codificato)

Elem. di contatto M 30 5–15 mm 1L + 1R 3SE6 605-1BA

Esecuzione rettangolare

Magnete di 25 x 88 mm 3SE6 704-2BA


El. di contatto 25 x 88 mm 5–15 mm 1L + 1R 3SE6 605-2BA

Magnete di 25 x 33 mm 3SE6 704-3BA


El. di contatto 25 x 33 mm 4–14 mm 1L + 1R 3SE6 605-3BA


222Dati tecnici degli interruttori a magnete SIGUARD:

Magneti

Prescrizioni DIN VDE 0660; EN 1088 (in combinazione con modulo di sorveglianza)

Custodia Thermoplast rinforzato al laser con fibre di vetro

Principio d’attivazione Magnetico

Tensione 100 V AC / DC (24 V DC per 3SE6...--3BA.)

Corrente 400 mA (100 mA per 3SE6...--3BA.)

Potenza 10 VA / W (1 W per 3SE6...--3BA.)

Temperatura di magaz., trasporto edi esercizio -25 °C fino +70 °C

Resistenza agli urti 10 g/11 ms

Resist.alle vibrazioni 10 fino 55 Hz, ampiezza 1mm

Max.frequenza commutazione 5 Hz

Grado di protezione IP 67 secondo IEC 60 529 /EN 60 529/DIN VDE 0470-1

Allacciamento Conduttori LIYY4 x 0,25 mm2

Lunghezza cavo max. 1000m (con allacciamento al mod.di sorveglianza e conduttori LIYY 4 x 0,25 mm2) (100 m per 3SE6...--3BA.)

Installazione e cablaggio degli

interruttori a magnete SIGUARD

Per una corretta installazione delmagnete viene sempre consigliato difare riferimento al diagramma dato.Deve sempre essere verificato il cor-

retto funzionamento sul modulo disorveglianza collegato. Quando ilmagnete si trova nella zona di regola-zione centrale, si ha il segnale sulmodulo. I riferimenti riportati sulmagnete e sul modulo di sorveglianzasi riferiscono sempre alla condizione

Tabella 2/31 Esempio per interruttore a magnete SIGUARD 3SE6 605-2BA

Tabella 2/30Dati tecnici del modulo di sorveglianza vedere capitolo 6

Zona d’inizio(elemento attenuato,sgancio)

Campo di inserimento(massima distanza alla quale icontatti reed non vengono attenuati)

42

5

13

15 mm

15 mm15 mm

BKS13WHS21

BNS22

BUS14

Allacciare i conduttori secondo i coloririportati

Attenzione: I simboli riportati si riferisconoalla posizione iniziale con portella chiusa.

con mancanza di tensione e con ilriparo di protezione chiuso( magnetecomandato, modulo senza tensione).

Tabella 2/32

Programma di fornitura principio di

funzionamento

Le barriere a pressione SIGUARD3RG78 5 vengono utilizzate daicostruttori di macchine o in tutti gliimpieghi dove si vuole una protezioneprima dello schiacciamento dei profiliche possono essere pericolosi. Essesono costituite da un profilo di allumi-

nio che funge da supporto di fissag-gio, un profilo di gomma che realizzala funzione di comando/commutazio-ne ed una combinazione emettitore-ricevitore che realizza il controllosecondo un principio ottico. L’impiegodi queste barriere è estremamentesemplice e flessibile.

L’emettitore ed il ricevitore sono infi-lati nella cavità destra e sinistra delprofilo di gomma.

Sono previste tre differenti lunghezzedi emissioni (fino 2m, fino 6m e fino

10m). Il profilo di gomma può esseretagliato in fase di installazione in fun-zione delle esigenze; esso è resisten-te agli influssi esterni quali per esem-pio ozono, olii, solventi, acidi e carbu-ranti.

Le barriere a pressione SIGUARD3RG78 5 sono approvate dal BG percategoria 4 secondo EN 954-1. Lasicurezza viene in questo caso rag-giunta con l’impiego dell’appositomodulo d’interfaccia.


2.1.6 Barriere a pressioneSIGUARD

Esecuzione Lungh. in m Nr.di ordinaz.

Barriere ottiche a pressione

3RG78 55-1R . Emettitore/ricevitore < 2 3RG78 55-1RA

2 fino 6 3RG78 55-1RB

6, max. 10 3RG78 55-1RC

Sensore a pressione 1 3RG78 55-2BB

(profilo in gomma) 2,5 3RG78 55-2BD

5 3RG78 55-2BF

10 3RG78 55-2BG

3RG78 55-2BB Supporto di montaggio 1 3RG78 55-3BB

(profilo in alluminio) 2,5 3RG78 55-3BD

5 3RG78 55-3BF

10 3RG78 55-3BG

Esecuzione Comando Esecuzione cir- Categoria rag- Nr.di ordinaz.

cuito di sgancio/ giunta secondo

di segnalazione EN 954-1

Modulo d’interfaccia 24 V DC

3RG78 57-1BD Controllo della Segnale 2L/1 (HL) 4 3RG78 57-1BD

barriera a dinamicopressione

222

2.1.7 Barriere ottiche disicurezza SIGUARD


• EN 50 100-EN 61 496 (IEC61496) Sicurezza delle macchine – Dispo-sitivi di protezione senza contatto

• EN 999(Velocità di approccio)

• EN 954-1 – Sicurezza dellemacchine - Parte dei sistemi dicomando relative alla sicurezza

I sistemi di protezione ottica SIGU-ARD sono previsti per la protezionedel personale di servizio presso o nel-le vicinanze di macchinari pericolosi.Questa funzione di protezione puòessere ottenuta solo se i dispositivivengono adeguatamente installati ecorrettamente collegati al sistema diarresto del macchinario.


Le barriere ottiche SIGUARD sonosempre composte dalle unità emettito-re e ricevitore. In combinazione con ilrelativo apparecchio di interfacciaoppure se combinato con i piccoli PLCdi sicurezza SIMATIC S5-95F, possonoessere impiegati nei circuiti fino allacategoria 4 (secondo EN 954-1).

Le barriere ottiche SIGUARD sonodisponibili con tre differenti risoluzio-ni, da14 mm, 30 mm e 70 mm percampi di protezione con altezza da200 mm fino 1800 mm.

Con il collegamento in cascata di piùbarriere ottiche collegate ad un unicoapparecchio d’interfaccia, (funzio-namento Master-Slave) è possibilerealizzare la protezione della zonapericolosa sia sul piano verticale siasu quello orizzontale con un unicoapparecchio d’interfaccia.

Per il controllo di sicurezza secondocategoria 4 (EN 954-1), oltre ai PLC disicurezza e SINUMERIK, sono dispo-nibili due differenti apparecchi d’inter-faccia.

Con l’apparecchio standard 3RG7817-1DB2 nel momento in cui vieneinterrotto il campo protetto si ha losgancio di sicurezza. L’apparecchiopuò essere impiegato con riavvia-mento automatico oppure con Startcontrollato. Sono disponibili due con-tatti come uscite di sicurezza ed unauscita di segnalazione (1R) con con-tatti a relè.

L’apparecchio con funzione di Muting3RG78 17-3AF2 è puramente elettro-nico e comanda oltre al normalesgancio in caso di interruzione delcampo protetto, anche il funzio-namento Muting del sistema. A que-sto apparecchio vengono collegatidirettamente i componenti per la rea-lizzazione della funzione di Mutingquali sensori, lampade e finecorsa.Come contatti di sicurezza in uscitasono disponibili due uscite elettroni-che pnp ed una npn.

Nello schema di collegamentodevono assolutamente essere impie-gati contattori ausiliari con diodi inte-grati in modo da assicurare la prote-zione contro i picchi di tensione.

Esempi di collegamento sono riportatial capitolo 6.


Tabella 2/33


Altezza barriere ottica Barriere standard Barriere standard Barriere standardcon risoluzione 14 mm con risoluzione 30 mm con risoluzione 70 mm

mm Nr. di ordinazione Nr. di ordinazione Nr. di ordinazione

Barriera standard 1)

3RG78 12-... 200 3RG78 12-6BB 3RG78 12-6DB –

300 3RG78 12-6BC 3RG78 12-6DC –

400 3RG78 12-6BD 3RG78 12-6DD –

600 3RG78 12-6BF 3RG78 12-6DF 3RG78 12-6GF

800 3RG78 12-6BH 3RG78 12-6DH 3RG78 12-6GH

900 3RG78 12-6BJ 3RG78 12-6DJ –

1000 3RG78 12-6BK 3RG78 12-6DK 3RG78 12-6GK

1200 3RG78 12-6BL 3RG78 12-6DL 3RG78 12-6GL

1400 3RG78 12-6BM 3RG78 12-6DM 3RG78 12-6GM

1600 – 3RG78 12-6DN 3RG78 12-6GN

1800 – 3RG78 12-6DP 3RG78 12-6GP

Barriera combinata (Slave)

400 – 3RG78 12-7DD 3RG78 12-7GD

600 – 3RG78 12-7DF 3RG78 12-7GF

800 – 3RG78 12-7DH 3RG78 12-7GH

1000 – 3RG78 12-7DK 3RG78 12-7GK

1200 – 3RG78 12-7DL 3RG78 12-7GL

Apparecchi d’interfaccia

3RG78 17-1DB2 Apparecchi d’interfaccia • Standard DC 24 V 2 L 1R 3RG78 17-1DB2

• Con funzione DC 24 V 2 L (HL) 1R (HL) 3RG78 17-3FA2Muting integrata


1) Nel caso di combinazione con Slave, sostituire nel nr. di ordinazione il nr. 6 con il nr. 3.Esempio: barriera h1000 con risoluzione 30 diventa 3RG7812-3DK-

Tabella 2/35

Tabella 2/34


222Accessori

Alla fornitura le barriere otticheSIGUARD devono essere cablateattraverso i passacavo PG previsti allabase degli elementi. Per una rapidasostituzione degli apparecchi vengonoofferti come accessori spine standardper l’emettitore ed il ricevitore. Talispine sono già collegate con la calot-ta terminale della barriera.

Se la barriere deve essere impiegatacon la funzione “Blanking”, allora ilcollegamento a spina sul ricevitore èindispensabile in quanto viene utiliz-zato anche per il collegamento del-l’apparecchio di programmazione.

Con le barriere ottiche SIGUARD3RG78 1 viene sempre fornita la cop-pia emettitore/ricevitore con una sigladi ordinazione. In combinazione con ilrelativo dispositivo di controllo (inter-faccia 3RG78 17 oppure PLC di sicu-rezza SIMATIC S5-95F) possonoessere impiegate nei circuiti di sicu-rezza fino alla categoria 4. Come det-to l’allacciamento avviene attraversopassacavo PG standard oppure attra-verso il sistema rapido a spina e con-nettore.

Dispositivi di protezione senza

contatto

Le barriere ottiche SIGUARD 3RG78 12 sono dispositivi di protezione fotoelet-tronici che agiscono senza contattodiretto per la protezione delle personee dei macchinari. Sui macchinari essesostituiscono i sistemi di protezionemeccanici fissi e mobili quali portelle eripari e consentono un facile accessodurante i differenti processi di lavora-zione. Soprattutto su macchinari conelevato ciclo di lavoro o postazionialtamente automatizzate, con l’impie-go di questi dispositivi viene notevol-mente migliorata la produttività ed iltempo di lavorazione.

Valori tecnici limite

Altezza campo protetto Risoluzione 14 mm 200 fino 1200 mm

Risoluzione 30 mm 200 fino 1800 mm

Risoluzione 70 mm 600 fino 1800 mm

Largh. campo protetto Risoluzione 14 mm 0,3 m fino 6 m

Risoluzione 30 opp. 70 mm 0,3 m fino 15 m

Risoluzione 14 mm, 30 mm oder 70 mm

Angolo d’apertura efficace ± 2°

Tempo di reazione 18 ms

Tensione di alimentazione DC 24 V ± 20%, 5% RW

Potenza assorbita < 25 VA (dipendente dall’altezza del campo protetto)

Grado di protezione IP 65

Lunghezza onde 880 nm

Intensità d’irradiamento Classe 1 LED Produkt (TEC 60825-1)

Uscita di sicurezza Tipo Solid-state PNP

Carico 0,5 A

Tensione Tensione di alimentazione –2 V

Tipo (IEC 61496) 4 (autocontrollato)

Temperatura di funzionamento 0 fino 50 °C

Temperatura di magazzinamento -20 fino +70 °C

Umidità dell’aria 15 % fino 95 % non condensata

Peso pro/custodia 0,3 Kg più 0,2 Kg ogni 10mm di altezza di campo protetto

Sezione della custodia 36 x 45 mm

Accessori Esecuzione Nr.di ordinaz;

3RG78 18-0BA Calotta terminale con spina 3RG78 18-0BAper emettitore e ricevitore

Presa (senza cavo) per emettitore e ricevitore 3RG78 18-0BBPresa (con 2 m di cavo) per emettitore e ricevitore 3RG78 18-0BCPresa (con 6 m di cavo) per emettitore e ricevitore 3RG78 18-0BD

3RG78 18-JAA Apparecchio di programmazione 3RG78 18-3AA

Tabella 2/36 Comando dell’apparecchio d’interfaccia attraverso le due uscite di sicurezza autocon-trollate della barriera ottica

Il corretto montaggio del sistema dibarriere ottiche SIGUARD 3RG78 12,consente di percepire l’ingresso diuna persona (dita, mano, parti delcorpo) nella zona di pericolo del mac-chinario e dà un immediato comandodi arresto al movimento fonte di talepericolo.

Il più basso (primo) raggio luminoso

di ogni sistema serve per la sincroniz-zazione del sistema ed assegna al pri-mo intervento del ricevitore una codi-fica. Questa codifica viene controllatadurante tutto il funzionamento.

Possibili disturbi da altri sistemi diprotezione ottica montati vicini oppu-re da altre fonti ottiche non hannonessun influenza sul funzionamentodi sicurezza del sistema SIGUARD.Nelle funzioni “Blanking” oppure“Floating blanking”, l’interruzione diquesti raggi luminosi comporta sem-pre l’apertura dei contatti d’uscita(sgancio) della barriera.

Le barriere ottiche SIGUARD 3RG78 12sono completamente elettroniche ecomprendono due uscite a semicon-duttori pnp autocontrollate.

Distanza di sicurezza

Dall’istante in cui viene interrotta labarriere fino al fermo della macchina,trascorre un certo tempo di ritardo.Per questo motivo la barriera ottica diprotezione deve essere installata inmodo che penetrando nella zona pro-


tetta ad una determinata velocità, nonpossa essere raggiunto il punto dipericolo prima che il movimento peri-coloso sia cessato. Secondo la EN999 la distanza di sicurezza S tra ildispositivo di protezione e la zona dipericolo deve essere determinata conla seguente formula:

S = K x T + C

S Distanza minima di sicurezza trabarriera ottica e zona di pericolo inmm

K Velocità di approccio o di avvicina-mento in mm/s (costante, valoreindicativo 1600mm/s)

T Tempo di ritardo tra l’interruzionedel raggio luminoso e l’inattivitàdella macchina in s, composto da:t1: tempo di reazione del disposi-

tivo di protezione in st2: tempo di arresto della macchi-

na in s

C Costante di sicurezza (distanzaaggiuntiva in mm)

3RG78 12Uscite di sicurezza

La costante di sicurezza C = 8 x (d-14)è dipendente dalla rispettiva risoluzio-ne d (standard = 14 mm, 30 mm,70mm) della barriera scelta. Se alcuniraggi luminosi sono oscurati dalla fun-zione di “blanking”, allora la risoluzioned deve essere nuovamente ricalcolata.

Esercizio Muting

Il funzionamento con Muting dellabarriera ottica può essere utilizzatoper consentire o meno il passaggiodel materiale dalla zona pericolosasenza causare l’arresto.

Attraverso due oppure quattro sensoridi Muting ed il corretto coordinamen-to con le fasi di lavorazione, deveessere assicurato che nessuna perso-na entri nella zona pericolosa quandola barriera è esclusa.

Il processo di Muting è controllato ecomandato da un apposito dispositivod’interfaccia 3RG78 17-3FA2 oppureda un Software del PLC di sicurezzaSIMATIC S5-95F.

Tabella 2/38

Disposizione dei sensori di Muting

I sensori di Muting possono esserefinecorsa, finecorsa induttivi, barrieremono-raggio eccetera che non devo-no necessariamente essere di sicu-rezza. Il controllo di sicurezza ridon-dante secondo i requisiti per la cate-goria 4 (EN 954-1) avviene attraversol’apparecchio d’interfaccia di Muting.Sono da impiegarsi contatti in chiusu-ra, i quali vengono collegati diretta-mente all’interfaccia di Muting.

Quando più di un sensore di Mutingviene comandato, si ha la commuta-

zione dell’interfaccia nella “condizio-ne di Muting” ed esclude le uscite disicurezza della barriera ottica.

Le coppie di sensori di Muting forma-no di volta in volta un gruppo; viappartengono assieme MS1 e MS4così come MS2 e MS3. L’intervallo ditempo entro cui debbono essere azio-nati i sensori appartenenti, adentrambi i gruppi (MS1 e MS2, oppu-re MS3 e MS4) affinchè inizi un ciclodi muting, è 35. Il Muting persiste fin-chè i sensori di un gruppo non ricom-mutano.


222

Tabella 2/37 Disposizione standard con due coppie di sensori

Se i sensori di Muting MS1 e MS2 vengono attivatientro 3 s dal prodotto, il sistema si porta nellacondizione di Muting. La lampada di segnalazionebianca di Muting lo indica.

Finchè entrambi i sensori MS1 e MS2 continuanoad essere attivati dal prodotto, persiste la condizionedi Muting che ne consente il transito attraverso ilcampo protetto senza arrestare la macchina.

Il prodotto deve attivare i sensori MS3 e MS4prima di disattivare MS1 e MS2 in modo damantenere la condizione di Muting.

MS1

MS2

MS4

MS3

Emettitore

Ricevitore

MS1

MS2

MS4

MS3

Emettitore

Ricevitore

MS1

MS2

MS4

MS3

Emettitore

Ricevitore

MS1

MS2

MS4

MS3

Emettitore

Ricevitore

Dopo la disattivazione di uno deisensori MS3 e MS4, viene terminatala funzione di Muting e la lampadadi segnalazione del Muting sispegna.

Rappresentazione schematica di una sequenza di Muting con 4 sensori (MS1 – MS4)

E

S

MS2

MS1MS1

MS2

Raggi ottici come sensori di Muting

Nel caso di impiego di raggi ottici ariflessione come sensori di Muting, illoro posizionamento deve esseregeneralmente incrociato.

Importante:

Possono essere impiegati solo appa-recchi con uscita ad impulso buio.

Poiché in questa combinazione ven-gono impiegati solo due sensori diMuting, vengono commutate soloMS1 e MS2; per il resto il principio difunzionamento è come descritto inprecedenza.

I due raggi ottici sono disposti adaltezze differenti in modo che, adeccezione del punto d’intersezione,venga impedita l’interruzione contem-poranea da parte di persone. Impie-gando due raggi ottici che si incrocia-no, è necessario fare attenzione che ilpunto d’intersezione dei raggi siaall’interno della zona protetta.

Blanking e floating blanking

Queste funzioni vengono programma-te direttamente sulle barriere otticheSIGUARD. Per far ciò è necessariol’impiego dell’apparecchio di program-mazione 3RG78 18-3AA.

Nell’esercizio con Blanking alcuni rag-gi del campo protetto sono interrottisenza che la barriera commuti

(per.esempio con nastri trasportatoriper il passaggio dei materiali). Se vie-ne lasciato libero uno dei raggi pro-grammato con “blanking”, la barrieralo rileva come errore.

Il Floating blanking esiste in duevarianti, “floating 1” e floating 2”. Labarriera in questo caso accetta inogni punto del campo protetto, coneccezione del primo raggio inferiore,uno oppure due interruzioni dei raggisenza rilevarli come errore.

Le funzioni “blanking” e “floating”possono essere impiegate anche incombinazione, per esempio con pres-se piegatrici, dove il pezzo viene tra-sportato da un supporto (blanking) edove fra prima e dopo la piegatura siviene a modificare l’altezza del cam-po protetto (floating).

Il primo raggio inferiore di ogni siste-ma non può essere programmato confunzione di “blanking” e “floatingblanking”.

Impiegando le barriere otticheSIGUARD con la funzione di“blanking” e “floating blanking” siviene a variare l’interdistanza dei rag-gi luminosi e quindi la risoluzione delsistema. Qusta variazione deve esse-re tenuta presente nel calcolare ladistanza minima di montaggio dallazona pericolosa.

Impiego dell’apparecchio di pro-

grammazione

Con ogni sistema di barriere otticheSIGUARD può essere impiegato l’ap-parecchio per la programmazione del-le funzioni “blanking” e “floatingblanking”.


Sucessione del ciclo di Muting

Tabella 2/40Condizioni durante il ciclo di Muting

Tabella 2/39 Comando del processo di Muting attraversouna sola coppia di sensori (per.esempio bar-riere mono-raggio)

Se vengono attivati i sensori di Muting 1e 2 oppure 3 e 4 entro 3 s, l’apparecchiod’interfaccia introduce un ciclo di Muting.La lampada di segnalazione di Muting losegnala e l’interruzione dei raggi luminosi

non causa l’intervento dell’apparecchio.Se tre dei quattro sensori “cadono”, alloraentro un ritardo di 0,25 s il ciclo di Mutingtermina.

a: attivoi: inattivo

1 : il segnale deve sovrapporsi, cioè entrambele coppie di sensori devono essere attivate contemporaneamente

11

t< 3s t< 3st

aMS1

i

aMS2

i

aMS3

i

aMS4

i

aML

i

aMuting

i

E

SMS1

MS2


222

Le barriere ottiche mono-raggioSIGUARD, sono dispositivi di prote-zione ad azione ottica per categoria 2oppure 4 secondo EN 954-1. Vengonoimpiegate per controllare le zone dipericolo nei pressi dei macchinari conrischio di infortunio. Il corretto impie-go consente di riportare il macchina-rio in una condizione non pericolosaprima che la persona subisca danni.

Il sistema completo è composto dal-l’apparecchio d’interfaccia e dai relati-vi sensori ottici. Possono essere col-legati all’interfaccia fino a 2 (sistemain categoria 2) e fino a 4 (sistemi incategoria 4) mono-raggio del corri-spondente tipo.

Composizione del sistema

Le interfaccie sono in collegamentocon i relativi sensori ottici di sicurezzacome componenti autocontrollati incategoria 2 oppure 4 secondo EN954-1. Esse rappresentano il collega-mento tra le barriere ottiche ed ilcomando della macchina.

La funzione di sicurezza del sistemaavviene dopo aver dato tensione diesercizio (test di avviamento dopo“power on”) e dopo la verifica dellafunzione di test (comando di un tastodi start). Successivamente , durantel’esercizio viene condotta ciclicamen-te una verifica per testare l’hardwareinterno .

Il sezionamento (contattori) deicomandi della macchina/impiantoavviene attraverso una uscita di sicu-rezza (relè a contatti forzati). L’uscitadi sicurezza può essere collegatadirettamente al circuito d’emergenzadella macchina. Con l’interruzione del-l’esercizio senza guasto, i contatti del

relè sono chiusi. L’interruzione dellabarriere o un errore interno comportal’apertura del relè di sicurezza.

E’ inoltre disponibile una ulterioreuscita di segnalazione che segue l’u-scita di sicurezza.

Caratteristiche

• Allacciamento fino a 4 coppiemono-raggio

• Forma costruttiva estremamentecontenuta (fra le più piccole barrieredi sicurezza al mondo)

• Verifica manuale e ciclo di test con-tinuo

• Impostabili differenti tipi di funziona-mento

• Esercizio con/senza riavviamentoautomatico

• Esercizio con /senza controllo diprotezione

• Controllo integrato d’inquinamento

• Segnalazione di stato e di errore

• Segnalazione LED visibile da duelati

2.1.8 Barriere ottichemono-raggio SIGUARD

L’apparecchio di programmazione vie-ne collegato tra il ricevitore e l’inter-faccia attraverso connettori.

I connettori necessari sono forniticome accessori.

Ulteriori fattori che influenzano

l’impiego dei sistemi di protezione

ottici

• Il movimento pericoloso del macchi-nario deve essere controllabile.

• La velocità di reazione/commutazio-ne della macchina deve essere suf-ficientemente costante.

• Il movimento pericoloso della mac-china deve poter essere arrestato inogni istante.

• Rischi d’infortunio causati da calore,lancio o espulsione di materiale dal-la macchina.

• Un ambiente che possa pregiudica-re l’efficacia del sistema di protezio-ne ottico.

Tabella 2/41 Allacciamento dell’apparecchio di programmazione

Figura 2/5

Ricevitore conspina 3RG78 18-0BA

all’inter-faccia dicontrollo

Apparecchio diprogrammazione

Schema 2/42


• Installazione più agevole grazie aitre foro passanti per il fissaggio

• Unità di controllo montabile a scattosu guida profilata

• Sistema senza contatto diretto Toppure S (categoria 2 oppure 4secondo EN 954-1)

• Verifica EG secondo le nuove Nor-me e Prescrizioni (EN/IEC 61 496).

Gli schemi di collegamento sonoriportati al capitolo 6.

Metodi di funzionamento

Il sistema può essere a scelta impo-stato sui funzionamenti• Con /senza blocco di

avviamento/riavviamento e • Con oppure senza controllo dei con-

tattori

Il tipo di funzionamento desiderato èfacilmente impostabile con i selettori-DIP posti sotto il coperchio dellacustodia.

Esercizio con blocco di avviamen-

to/riavviamento

Con questo tipo di funzionamentoviene impedito l’automatica richiusuradelle uscite di sicurezza dopo l’inser-zione della tensione di alimentazioneoppure, durante l’esercizio, dopo l’in-troduzione nel campo protetto. Lacondizione di blocco viene mantenutafinchè il blocco al riavviamento non èstato resettato attraverso l’interventomanuale su un pulsante. Appenadopo aver comandato il pulsanteTEST e quindi dopo che è stato rila-sciato, se i raggi non sono interrotti,vengono commutate le uscite e

scompare la segnalazione “attenderel’OK dal blocco”.

Il comando per lo sblocco all’avvia-mento/riavviamento deve esseremontato come segue,

• deve essere ben visibile dalla zonapericolosa e

• il comando non deve essere possi-bile dall’interno della zona pericolo-sa.

L’allacciamento del tasto START deveessere realizzato come al capitolo6.4.2.

Dati di scelta e di ordinazione

Esecuzione Raggio d’azio. Grandezza Allacciamento Nr. di ordinazione

Barriere ottiche di sicurezza

(Categ. 2 secondo EN 954-1) Emettitore 50 x 31 x 16 mm M8, Typ A 3RG78 21-7BG00

Ricevitore 0...4 m 50 x 31 x 16 mm M8, Typ A 3RG78 21-7CD00

Barriere ottiche di sicurezza

(Categ. 4 secondo EN 954-1) Emettitore 50 x 50 x 17 mm M12, Typ F 3RG78 22-7BG00

Ricevitore 0...15 m 50 x 50 x 17 mm M12, Typ F 3RG78 22-7CD00

Categoria secondo EN 954-1 Grandezza Massimo Nr.di ordinazione nr. di barriere allacciabili

Unità di controllo

per 3RG78 21 2 45 x 84 x 118 mm 2 3RG78 26-1CB1

Unità di controllo

per 3RG78 22 4 75 x 100 x 110 mm 4 3RG78 27-1DE2

Esercizio senza blocco di avvia-

mento/riavviamento

Con questo modo di funzionamento,le uscite dell’unità di controllo vengo-no richiuse automaticamente quandoi raggi luminosi sono di nuovo liberi.

Esercizio con controllo dei contattori

Questo controllo consente di verifica-re la corretta funzionalità dei contatto-ri estesi e dei conduttori di collega-mento tra il sistema di protezione edi comandi della macchina.

Per controllare lo stato dei contattoriallacciati, viene ricondotto e richiama-to sul modulo di sicurezza un contat-to in apertura (1R) del contattoreesterno. Nel caso di un incollamentodel contatto oppure una interruzionedei conduttori, viene rilavato primache le uscite di sicurezza possanoricommutare. Le uscite di sicurezzasul modulo di sicurezza rimangonoaperte e il riavviamento della macchi-na non è permesso.

Esercizio senza controllo dei con-

tattori

Se questo genere di verifica è affidataal comando della macchina (PLC disicurezza), questa funzione può esse-re esclusa agendo sui selettori-DIPposti sotto il coperchio del modulo disicurezza.

Condizioni d’impiego

La funzione di protezione attraversoquesti apparecchi è possibile se leseguenti indicazioni sono rispettate:

• Il comando della macchina o del-l’impianto deve essere controllabileelettricamente.

• Un comando dall’unità di controllodeve portare ad una diretta aperturadella macchina o dell’impianto.

• Le barriere ottiche allacciate devonoessere posizionate in modo che l’ac-cesso alla zona pericolosa comportil’interruzione di almeno un raggio.

• Nell’impiegare i dispositivi di sicu-rezza è necessario fare sempre rife-rimento alla prescrizioni e normativevigenti per la sicurezza delle mac-chine e degli impianti.

• Le barriere mono-raggio devonoessere installate in modo che conl’interruzione di uno dei raggi il pun-to di pericolo sia raggiunto solodopo che la macchina/l’impianto sisiano portati nella condizione disicurezza. Per questo motivo è indi-spensabile ripettare le dostanzepreviste dalle EN 999.

• Devono sempre essere osservatetutte le indicazioni riportate nelledocumentazioni tecniche e nelleistruzioni di servizio in particolare perla sicurezza e la messa in servizio.

• Il montaggio, la messa in servizio ela manutenzione devono sempreessere effettuate da personale qua-lificato.

• Gli interventi sui dispositivi elettricidevono sempre essere effettuati dapersonale elettrotecnico specializ-zato.

• Impostazioni e modifiche dei dispo-sitivi di sicurezza (per.esempiodisposizione dei raggi luminosi,distanze di sicurezza ecc.) devonoessere autorizzate da autorità com-petenti.

• Riparazioni, in particolare con aper-tura delle custodie, deve essereeffettuato solo dal costruttore o per-sone da questi autorizzate.

• L’ingresso nella zona di pericolo puòavvenire solo attraversando le prote-zioni.

• Nel caso che questi dispositivi dasoli non garantiscano il giusto livellodi sicurezza, devono essere adotta-te ulteriori precauzioni meccaniche.

• Finchè persone si trovano nella zonadi pericolo non può essere riavviatol’impianto.

• Il tasto di START non deve essereraggiungibile dall’interno della zonadi pericolo.

Indicazioni di montaggio

L’unità di controllo viene fissata ascatto su guida profilata all’internodel quadro elettrico e correttamenteallacciata secondo gli schemi elettrici.


222

Schema 2/43 Altezza e distanza di sicurezza dei raggi (in ogni caso è necessario osservare le EN 999)

Numero e altezza dei raggi luminosi rispetto il piano di riferimento

secondo EN 999

Numero di raggi luminosi Altezza dei raggi rispetto il Distanza S dei piano di riferimento in mm raggi in mm

4 300, 600, 900, 1.200 300

3 300, 700, 1.100 400

2 400, 900 500

1 750

Le barriere ottiche mono-raggio pos-sono essere installate in qualsiasiposizione. Esse devono venire instal-late in modo che la zona protetta siaraggiungibile solo interrompendoalmeno uno dei raggi (consultare EN999).

Il numero di raggi e la loro distanzavengono definite in funzione del tipodi macchinario e delle indicazioniriportate sulle apposite normative.

La sicurezza è raggiungibile con una oquattro barriere mono-raggio

Nel montarle bisogna considerare cheil campo protetto non deve poteressere aggirato attraverso il loro:• Scavalcamento

• Superamento da sotto• Aggiramento.

Altezza del campo protetto

L’altezza del campo protetto e ilnumero di raggi vengono definiti infunzione delle prescrizioni antinfortu-nistiche, delle En 999 e dell’analisidei rischi effettuata secondo EN 954-1 riferite ai differenti macchi-nari presi in considerazione. Per laprotezione possono essere inpiegatifino a 4 raggi. Le altezza protettedevono essere conformi alle tabelledelle EN 999.

Distanza di sicurezza

Dall’istante in cui viene interrotta labarriere fino al fermo della macchina,trascorre un certo tempo di ritardo.Per questo motivo la barriera ottica diprotezione deve essere installata inmodo che penetrando nella zona pro-tetta ad una determinata velocità, nonpossa essere raggiunto il punto dipericolo prima che il movimento peri-coloso sia cessato.

Secondo le EN 999 la distanza di sicu-rezza S tra il dispositivo di protezione(barriera ottica) e la zona di pericolodeve essere stabilita dalla formula:

S = K x T + C


Dati tecnici

Categoria 2 Categoria 4

Barriera mono-raggio secondo EN 954-1 Tensione di esercizio DC 24 V DC 24 V

Raggio d’azione 0 – 4 m 0 – 15 m

Tipo di luce Infrarosso (880 nm) Infrarosso (880 nm)

Angolo di apertura ≤ 4° ≤ 2°

Dimensione dell’ostacolo ≤ 9 mm Ø ≤ 13 mm Ø

Allacciamento 10 cm di conduttore con spina M8, tipo A Spina M12, tipo F

Temperatura di esercizio -10 fino +55 °C -20 fino +60 °C

Grado di protezione IP 67 IP 67

Unità di controllo secondo EN 954-1 Tensione di esercizio DC 24 V DC 24 V

Tempo di reazione ≤ 25 ms ≤ 30 ms

Assorbimento 180 mA ≤ 300 mA

Uscite di sicurezza 2 Relè (apertura forzata) 2 Relè (apertura forzata)

Tensione di comando max. AC 250 V max. AC 250 V

Caricabilità max. 5 A (carico ohmico) max. 4 A (carico ohmico)

Potere di apertura max. 2000 VA max. 1000 VA

Uscite di segnalazione 1 4

Temperature di esercizio 0 fino + 50 °C 0 fino + 50 °C

Grado di protezione IP 67 IP 67

Schema 2/44

La segnalazione acustica e visiva del-le condizioni di lavoro è assolutamen-te importante per la prevenzione deipericoli.

Il programma di fornitura degli appa-recchi di segnalazione SIGUARD èestremamente completo:

• Colonne luminose di segnalazione 8WD4

• Luci di segnalazione 8WD5

• Pulsanti luminosi 3SB.


222

2.1.9 Apparecchi di segnalazione SIGUARD

Progr. di fornitura delle colonne luminose 8WD43 con ø 70mm (custodia in Thermoplast, grado di protezione IP54)

Esecuzione Colore Colonna di segnalaz. 8WD43 Colonna di segnalaz. 8WD43 Colonna di segnalaz. 8WD43

con tensione di esercizio con tensione di esercizio con tensione di esercizioUC 24 V UC 115 V UC 230 V

Nr. di ordinazione Nr. di ordinazione Nr. di ordinazione

Lampada ad incandescenza: zoccolo BA 15d, 5 W, 24V/115V/230V (da ordinare a parte)

8WD43 00-1A • Luce fissa Tensione di esercizio 12V UC fino 230V

rosso 8WD43 00-1ABverde 8WD43 00-1ACgiallo 8WD43 00-1ADtraspar. 8WD43 00-1AEblu 8WD43 00-1AF

• Luce lampeggiante rosso 8WD43 20-1BB 8WD43 40-1BB 8WD43 50-1BBverde 8WD43 20-1BC 8WD43 40-1BC 8WD43 50-1BCgiallo 8WD43 20-1BD 8WD43 40-1BD 8WD43 50-1BDtraspar. 8WD43 20-1BE 8WD43 40-1BE 8WD43 50-1BEblu 8WD43 20-1BF 8WD43 40-1BF 8WD43 50-1BF

• Luce flash con rosso 8WD43 20-0CB 8WD43 40-0CB 8WD43 50-0CBflash elettronico verde 8WD43 20-0CC 8WD43 40-0CC 8WD43 50-0CCintegrato (senza giallo 8WD43 20-0CD 8WD43 40-0CD 8WD43 50-0CDlampada a filamento) traspar. 8WD43 20-0CE 8WD43 40-0CE 8WD43 50-0CE

blu 8WD43 20-0CF 8WD43 40-0CF 8WD43 50-0CF

Esecuzione LED

8WD43 20-5AB • Luce fissa LED rosso 8WD43 20-5AB – –verde 8WD43 20-5ACgiallo 8WD43 20-5AD

• Luce lampeggiante rosso 8WD43 20-5BBLED verde 8WD43 20-5BC

giallo 8WD43 20-5BD

• Luce rotante LED rosso 8WD43 20-5DBverde 8WD43 20-5DCgiallo 8WD43 20-5DD

Schema 2/45

S Distanza minima di sicurezza trabarriera ottica e zona di pericolo inmm

K Velocità di approccio o di avvicina-mento in mm/s (costante, valoreindicativo 1600mm/s)

T Tempo di ritardo tra l’interruzionedel raggio luminoso e l’inattivitàdella macchina in s, composto da:t1: tempo di reazione del disposi-tivo di protezione in st2: tempo di arresto della macchi-na in s

C Costante di sicurezza (distanzaaggiuntiva in mm)

Attenzione:

Le norme a cui fare riferimento sonoEN 294 (Tabella1) e EN 999.

Distanza rispetto a superfici riflet-

tenti

Le superfici riflettenti che si possonotrovare tra l’emettitore ed il ricevitoredella barriera potrebbero, riflettendo,non consentire il rilevamento dell’o-stacolo. Per questo motivo deveessere rispettata una distanza minimarispetto l’asse ottico. Questa distanzadipende dall’angolo di apertura dellabarriere e dalla distanza fra emettitoree ricevitore.

Tabella 2/46


Per la scelta delle colonne luminosecon diametro 50mm e delle luci disegnalazione, fare riferimento al cata-logo “Apparecchi di b.t.” Vol.1, cap.8”e ad altra documentazione di sceltadisponibile.

Progr. di fornitura delle colonne luminose 8WD43 con ø 70mm (custodia in Thermoplast, grado di protezione IP54)

Esecuzione Colore Colonna di segnalaz. 8WD43 Colonna di segnalaz. 8WD43 Colonna di segnalaz. 8WD43

con tensione di esercizio con tensione di esercizio con tensione di esercizioUC 24 V UC 115 V UC 230 V

Nr. di ordinazione Nr. di ordinazione Nr. di ordinazione

Elemento acustico

8WD43 20-0FA • Ronzatore 8WD43 20-0FA 8WD43 40-0FA 8WD43 50-0FA85 dBTonalità impostabile: 8WD42 08-0EHsuono continuo opp. pulsante

• Sirena a più 8WD43 20-0EA2 8WD43 40-0EA2 8WD43 50-0EA2tonalità (8 tonalità e volumi impostabili)

Elemento di allacciamento completo di coperchio

8WD43 08-0AA • Per montag. su stelo – 8WD43 08-0AA – –

• Per montaggio 8WD43 08-0ABangolare o su base

Accessori

8WD43 08-0DA Base con stelo 8WD43 08-0DA

Base singola Materiale isolante 8WD43 08-0DBBase in fusione per montaggio su stelo 8WD43 08-0DC> 500 mm

Spina allacciamento per base Ingresso cavi laterale 8WD43 08-0DDIngresso cavi laterale con fissaggio magnetico 8WD43 08-0DE

Stelo singolo 100 mm 8WD43 08-0EE250 mm 8WD43 08-0EA400 mm 8WD43 08-0EB

1000 mm 8WD43 08-0ED

8WD43 08-0CA Base angolare per montaggio su paretePer montaggio unilaterale 8WD43 08-0CAPer montaggio bilaterale 8WD43 08-0CB

8WD43 58-1XX Lampade a filamento 24 V 8WD43 28-1XXzoccolo BA 15d, 5W 115 V 8WD43 48-1XX

230 V 8WD43 58-1XX


222Il programma di fornitura dei dispositi-vi di sicurezza SIGUARD è stato con-cepito per soddisfare le Vostre esi-genze nella più moderna tecnica dellasicurezza. I dispositivi SIGUARD3TK28 possono essere impiegati sen-za problemi per circuiti di sicurezzapoiché gli apparecchi sono conformialle prescrizioni EN 60204-1 (VDE0113 parte1) e sono approvati dal BG(Istituto del lavoro) e dal BIA (Istitutoper la sicurezza sul lavoro) oltre chedal SUVA (Istituto svizzero per la pre-venzione degli infortuni sul lavoro).

Campo d’applicazione

I dispositivi di sicurezza SIGUARDcoprono un ampio campo di possibiliimpieghi. Tra questi soprattutto il con-trollo delle emergenze e dei dispositi-vi di protezione (ripari). E’ possibileanche il controllo dei comandi dellepresse.

Poiché questi apparecchi impieganoconvenzionali contatti elettromeccani-ci, i dispositivi di sicurezza SIGUARDvengono tendenzialmente impiegatiin circuiti di sicurezza poco comples-si. Per impianti più articolati con mol-te funzioni (per es. con diagnosi incaso di sgancio d’emergenza) posso-no essere previsti anche circuiti disicurezza con tecnica a PLC (SIMATICS5-95F, vedere anche parte 3). Il PLCdi sicurezza viene spesso impiegatoquando un normale PLC è già di fattoutilizzato nell’impianto per funzioni dinormale gestione non legate alla sicu-rezza.

Criteri ed indicazioni circa la scelta tradispositivi di sicurezza SIGUARDoppure SIMATIC di sicurezza, sonoriportati nella parte 3.

Contatti a guida forzata, un plus

nella sicurezza

Nei circuiti di sicurezza vengonoimpiegati spesso relè. Nei dispositividi sicurezza SIGUARD di Siemensvengono impiegati contattori e relècon contatti che soddisfano i requisitidi apertura a guida forzata. Siemensoffre due varianti di questi dispositiviSIGUARD, con tecnica a contattori econ tecnica a relè.

Tecnica a contattori

I contattori hanno una più elevatadurata elettrica rispetto ai relè. Con idispositivi SIGUARD sono possibilicorrenti nominali di esercizio in AC-1di 6A, ed in DC-13 fino 6A con cor-rente termica permanente fino 10A.

Inoltre non è necessario declassaregli apparecchi fino a 55 °C nel quadro.Con queste prestazioni si è nella con-dizione di poter risolvere efficace-mente i problemi di progettazione,avendo anche la possibilità di coman-dare, direttamente con il dispositivodi sicurezza, piccoli comandi anchedei carichi senza l’impiego dei contat-tori. Questo consente naturalmenteun risparmio di costi.

Una elevata corrente di commutazio-ne significa più sicurezza. I contattoriausiliari impiegati nei dispositiviSIGUARD vantano una elevata affida-bilità di contatto. Su 100 milioni dimanovre si è riscontrato statistica-mente solo 1 errore di contatto; que-sto aumenta l’affidabilità complessivadell’impianto.

Tecnica a relè

La tendenza degli ultimi anni portaverso una miniaturizzazione degliapparecchi di bassa tensione. Grazieallo sviluppo di nuovi apparecchi sem-pre più piccoli, è possibile collocareun maggior numero di funzioni nelquadro elettrico. Di conseguenzaanche nel campo dei dispositivi disicurezza si è avuta una logica ten-denza ad apparecchi sempre più pic-coli e compatti. Siemens ha quindiampliato le opportunità impiegandonei dispositivi SIGUARD anche relè disicurezza con contatti a guida forzatacontenendone quindi le dimensioni.In questi apparecchi sono necessari 2contatti collegati in serie indipendentil’uno dall’altro, che in condizione nor-male sono relè monostabili. Qualorasi saldasse un contatto, l’altro colle-gato in serie si preoccuperà dellacommutazione del circuito. L’eventua-le guasto causato da un contatto dilavoro (L) incollato, viene riconosciutodal contatto di riposo (R) a guida for-zata che lavora in sincronia con il con-tatto difettoso. Se per esempio il con-tatto di lavoro è chiuso, il previstocontatto di riposo di controllo deveessere aperto e viceversa. Grazie aquesta coppia di contatti a guida for-zata viene assicurato che il relè disicurezza disecciti, anche se dovesse-ro essere saldati tutti i contatti del cir-cuito di sicurezza.

2.2 Dispositivi di sicurezza SIGUARD 3TK28

Figura 2/6Dispositivo di sicurezza 3TK28 con tecnica a contattori

Gli apparecchi sono certificati SUVA esoddisfano le norme ZH1/457.

I dispositivi di sicurezza SIGUARD arelè della serie 3TK28, possono esse-re impiegati in ambienti con tempera-tura di 70°C anche se montati affian-cati uno all’altro.

Con le due serie dei dispositivi disicurezza SIGUARD (a contattori e arelè), sono possibili diverse soluzioni.Il programma di fornitura è di seguitoriportato:


Tabella 2/47

Dispositivi a relèDispositivi acontattori

Apparecchi percomando presse

Moduli d’ampliamento

3TK28 272 cont.di sicurezza, +1R,2 cont. di sicurezza ritardati,uno/due canali, categoria 3start controllato

3TK28 253 cont.di sicurezza, +2Runo/due canali, categoria 4autostart, start controllato

3TK28 232 cont.di sicurezza,due canali, categoria 4,start controllato

3TK28 222 cont.di sicurezza,due canali, categoria 4, autostart

3TK28 212 cont.di sicurezza, +1Runo/due canali, categoria 3 (4)

3TK28 242 cont.di sicurezza,uno/due canali, categoria 3 (4)

3TK28 075 cont.di sicurezza, + 3 cont.di sicurezza ritard., due canali,categoria 4

3TK28 065 cont.di sicurezza, +1R,due canale, categoria 4

3TK28 044 cont.di sicurezza, +1L + 1R,un canale, categoria 4

3TK28 032 cont.di sicurezza,un canale, categoria 4

3TK28 021 cont.di sicurezza, +1R,un canale, categoria 4

3TK28 011 cont.di sicurezza, +1L,un canale, categoria 4

Apparecchio controllo extracorsa3TK28 353 cont.di sicurezza, +1R,impiegabile solo con 3TK28 34,categoria 4

Comando a due mani3TK28 342 cont.di sicurezza, +2R,categoria 4

Apparecchio controllo extracorsa3TK28 153 cont.di sicurezza,impiegabile solo con 3TK28 11,categoria 4

Comando a due mani3TK28 112 cont.di sicurezza, +2R,categoria 4

Ampliamento contatti3TK28 304 cont.di sicurezza,categoria 4

Apparecchio di ritardo3TK29 .33 cont.di sicurezza ritardati,ritardo fino 8 s,categoria 4

Ampliamento contatti3TK29 077 cont.di sicurezza,categoria 4

Esecuzioni di tensione

AC 230 VAC 115 VAC 24 VDC 24 V

Programma di fornitura dei dispositivi di sicurezza SIGUARD

Figura 2/7Dispositivo di sicurezza 3TK28 con tecnicaa relè

222I dispositivi di sicurezza SIGUARD sicompongono di:

• Apparecchi base

• moduli d’ampliamento e

• apparecchi per il comando di presse.

Apparecchi base

Vengono utilizzati per il controllo deidispositivi d’emergenza e dei ripari diprotezione. Gli apparecchi baseSIGUARD sono composti, oltre chedai contatti di sgancio istantanei,anche da contatti di sgancio ritardati.In funzione dei differenti apparecchisono a disposizione esecuzioni conritardo da 0,05s fino 300s.

Per evitare indesiderate manomissio-ni del ritardo impostato, è possibileapplicare una copertura piombabile.

I dispositivi d’emergenza devono ave-re la priorità su tutte le altre funzioni.L’alimentazione degli azionamenti del-la macchina che possano provocarecondizioni di pericolo, devono essereinterrotti il più velocemente possibilesenza ulteriori rischi. Il ripristino delcomando non deve comportare il riav-vio automatico. L’emergenza deveprovocare un arresto in Categoria 0oppure in Categoria 1.

Gli apparecchi base dei dispositivi disicurezza SIGUARD possono essereimpiegati per applicazioni di sicurezzafino alla massima categoria 4 secon-do EN 954-1. In funzione del collega-mento esterno e della posa dei cavidei sensori, è possibile raggiungere lacategoria 3 oppure 4.

Il controllo dei ripari di protezione,viene differenziato dalle EN 1088 tradispositivi di blocco e dispositivi diblocco con meccanismo di ritenuta.

Anche in questo caso sono impiegabi-li dispositivi di sicurezza SIGUARD.Sono possibili comandi fino alla cate-goria 4 secondo EN 954-1.

Moduli d’ampliamento

Essi non possono essere utilizzati sin-golarmente nei circuiti di sicurezza,ma devono essere combinati con unapparecchio base 3TK28. Per l’allac-ciamento di un modulo d’ampliamen-to viene utilizzato un contatto di sgan-cio dell’apparecchio base. La catego-ria di un comando con modulo d’am-pliamento, rimane quella dell’apparec-chio base.

Presse e tranciatrici

Il comando a due mani è un dispositi-vo appositamente studiato per pro-teggere l’operatore dai pericoli,dovendo questi impiegare una oentrambe le mani.

L’apparecchio di controllo extracorsaviene impiegato su presse e trancia-trici a impulso lineare conformi a VBG7n5.2.Esso verifica rispettivamente la corsasecondo:

• il corretto allacciamento dell’ele-mento di servizio

• l’interruzione di conduttori esterni

• eventuali interruzioni del ciclo dicontrollo.

L’apparecchio di controllo extracorsapuò essere impiegato solo in combi-nazione con un apparecchio dicomando a due mani.

Gli apparecchi di comando presse edi controllo extracorsa sono adatti aicomandi di presse eccentriche, idrau-liche e meccaniche. Il loro impiego èpossibile fino alla categoria 4 secon-do EN 954-1. In particolare per lepresse è possibile raggiungere latipologia III C secondo EN574.

Esempi di schemi di collegamentosono riportati al capitolo 6.



1) I contatti dei sensori d’emergenza non vengono controllati.2) Possibile con accorgimenti esterni aggiuntivi. Le indicazioni valgono solo se i con-

duttori ed i sensori sono posati in modo sicuro e vengono protetti meccanicamen-te. Consultare anche le istruzioni di servizio e manuali d’applicazione.

3) Vale solo per circuiti di sgancio non ritardati.4) La categoria di sicurezza corrisponde a quella del relativo

apparecchio base.

Per ulteriori informazioni consultare il catalogo “Apparecchi dib.t.- Vol.1”.

Dati di scelta e di ordinazione per dispositivi di sicurezza SIGUARD 3TK28/29

Apparecchi base

Tipo Allacciamento Allacciamento Controllo Categoria secondo EN 954-1 Circ. di sgancio Circ. di segn.1 canale 2 canali circ. esterni B1 2 3 4

3TK28 01- x – x1) X X x2) x2) 1S 1S3TK28 02- x – x1) X X x2) x2) 1S 1Ö3TK28 03- x – x1) X X x2) x2) 2S –3TK28 04- x – x1) X X x2) x2) 4S 1S + 1Ö3TK28 06- x x x X X x2) x2) 1S 1Ö3TK28 07- x x – X X x2) x2) 3) 5S –

3S ritardato

3TK28 03, Comando 24 V DC Peso Comando AC Peso 3TK28 04, Nr. di ordinazione ca.Kg Nr. di ordinazione ca.Kg3TK28 06 Emergenza e controllo dei ripari di protezione

*3TK28 01-0DB4 0,71 *3TK28 01-0A.. 0,71*3TK28 02-0DB4 0,71 *3TK28 02-0A.. 0,71

3TK28 07 *3TK28 03-0BB4 0,74 *3TK28 03-0A.. 0,74*3TK28 04-0BB4 0,96 *3TK28 04-0A.. 0,96*3TK28 06-0BB4 0,96 *3TK28 06-0A.. 0,96*3TK28 07-0BB4 1,75 *3TK28 07-0A.. 1,75

Moduli d’ampliamento)

Typ Cat. secondo EN 954-1 (come app. base) Circ. di sgancio Circ. di segn.B1 2 3 4

3TK29 07- X X x x 7S –3TK29 23- X X x x 3S ritardato –3TK29 43- X X x x 3S ritardato –3TK29 83- X X x x 3S ritardato –

3TK29 07 Comando 24 V DC Peso Comando AC Peso Nr. di ordinazione ca.Kg Nr. di ordinazione ca.Kg

*3TK29 07-0BB4 0,74 *3TK29 07-0A.. 0,74*3TK29 23-0BB4 0,74 *3TK29 23-0A.. 0,74*3TK29 43-0BB4 0,74 *3TK29 43-0A.. 0,74*3TK29 83-0BB4 0,74 *3TK29 83-0A.. 0,74

Apparecchi per comando presse)


3TK28 11- – x x x 2S 2Ö3TK28 15- – – – 3S –

3TK28 11 Comando 24 V Peso Comando AC Peso Nr. di ordinazione ca.Kg Nr. di ordinazione ca.Kg

Impiego per presse e tranciatrici

App. di com.o a due mani

*3TK28 11-0BB4 0,93 *3TK28 11-0A.. 1,11App. di contr. extracorsa*3TK28 15-0BB4 1,16 *3TK28 15-0A.. 1,16

Tensione nominale di alimentazione 24 V 115 V 230 VAC 50/60 Hz •• •• ••Completamento del nr. di ordinazione B2 J2 L2 * = esecuzione preferita

Tabella 2/48


222

1) Il tempo di ritardo ammonta a 0,5 – 30 secondi.2) Possibile con accorgimenti esterni aggiuntivi. Le indicazioni valgono solo se i con-

duttori ed i sensori sono posati in modo sicuro e vengono protetti meccanicamen-te. Consultare anche le istruzioni di servizio e manuali d’applicazione.

3) Vale solo per circuiti di sgancio non ritardati.4) La categoria di sicurezza corrisponde a quella del relativo

apparecchio base.

Per ulteriori informazioni consultare il catalogo “Apparecchi dib.t.- Vol.1”

Tabella 2/49

Tensione nominale AC 50/60 Hzdi alimentazione 24 VDC 115 V 230 V

Completamento del nr. di ordinazione B2 J2 L2

* = esec. preferita

Dati di scelta e di ordinazione per dispositivi di sicurezza SIGUARD 3TK28 con tecnica a relè

Apparecchi base larghezza 22,5 mm


3TK28 21- x x x2) X X x x2) 3S 1Ö3TK28 22- – x x X X x x 2S –3TK28 23- – x x X X x x 2S –3TK28 24- x x x2) X X x x2) 2S –

Comando 24 V DC Peso Comando AC 24 V Peso Nr. di ordinazione ca.Kg Nr. di ordinazione ca.KgEmergenza e controllo dei ripari di protezione

*3TK28 21-1CB30 0,24 *3TK28 21-1CB30 0,24*3TK28 22-1CB30 *3TK28 22-1CB30*3TK28 23-1CB30 *3TK28 23-1CB30*3TK28 24-1CB30 *3TK28 24-1CB30*3TK28 24-1BB40

Apparecchi base larghezza 45 mm


3TK28 25- x x x X X x x 3S 2Ö3TK28 27- x x x X X x x3) 2S/2S verz.1) 1Ö

Comando 24 V Peso Comando AC Peso Nr. di ordinazione ca.Kg Nr. di ordinazione ca.Kg

Emergenza e controllo dei ripari di protezione

*3TK28 25-1BB40 0,36 *3TK28 25-1AB20 0,36*3TK28 25-1A . . 0 0,45

*3TK28 27-1BB40 0,43 *3TK28 27-1AB20 0,433TK28 27-1A . . 0 0,6

Moduli d’ampliamento) larghezza 22,5 mm

Typ Cat. secondo EN 954-1 (come app. base) Circ. di sgancio Circ. di segn.

3TK28 30- 4S –

Comando 24 V Peso Comando AC 24 V Peso Nr. di ordinazione ca.Kg Nr. di ordinazione ca.Kg

*3TK28 30-1CB30 0,24 *3TK28 30-1CB30 0,24

Apparecchi per comando presse larghezza 45 mm


3TK28 34- – x x x 2S 2Ö3TK28 35- – – – 3S 1Ö

Comando 24 VDC Peso Comando AC Peso Nr. di ordinazione ca.Kg Nr. di ordinazione ca.Kg

Impiego per presse e tranciatrici

App. di com. a due mani

*3TK28 34-1BB40 0,35 *3TK28 34-1AB20 0,353TK28 34-1A . . 0 0,45

App. di contr.o extracorsa*3TK28 35-1BB40 0,4 *3TK28 35-1AB20 0,4

3TK28 35-1A . . 0 0,5

Definizioni:

Dispositivo d’emergenza

La EN 60 204 parte1 pretende che unmacchinario in caso di emergenzavenga interrotto nel più breve tempopossibile con l’ausilio di un aperturad’emergenza.

Per questo sono previste, in accordocon EN 60 204-1, le categorie di arre-sto 0 e 1.

Per soddisfare tali esigenze esistonodue possibiltà:

• Direttamente con interruttori d’emergenza

• Attraverso la realizzazione di circuitiausiliari che permettono un seziona-mento sicuro dei rispettivi circuitiprincipali con un solo comando.

Controllo dei ripari di protezione

I dispositivi di protezione servono allasicurezza del personale di servizio. Sevengono rimossi i dispositivi di prote-zione, devono essere messi fuori ser-vizio efficacemente e permanente-mente tutti i movimenti pericolosi del-la macchina prima di consentire l’ac-cesso.

Ridondanza

Si ha ridondanza quando sono pre-senti più sequenze di comandi e ali-mentazioni per soddisfare una funzio-ne. Attraverso la ridondanza è possibi-le ridurre la probabilità che un singoloerrore nel circuito elettrico, producaun pericolo. Nei cablaggi dei circuitidedicati alla sicurezza, vengonoimpiegati per la ridondanza almeno 2apparecchi (circuito diingresso/comando sensori e circuitodel carico/attuatori).

Circuito a due canali

I due canali non sono espressamenterichiesti dalle EN 60 204. La normati-va ricorda che le categorie devonovenir definite, secondo EN 954-1, sul-la base di una valutazione del rischio.Una apertura d’emergenza su duecanali, viene utilizzata in ambienti par-ticolarmente sporchi.

Controllo dei circuiti esterni

Nel caso di un comando a due canalil’apparecchio può riconoscere e quin-di controllare il circuito esterno o ilcollegamento fra entrambi gli ele-menti di comando (per es. emergen-za o finecorsa).

Se si produce un danneggiamento delcavo di collegamento, l’apparecchionon parte.

Il controllo del circuito esterno si haattraverso differenti potenziali nel cir-cuito del tasto.

Contatti ad azione positiva

Si ha azione positiva dei contattiquando tutti i contatti di un apparec-chio sono collegati rigidamente fraloro in modo che il contatto in apertu-ra (R) e in chiusura (L) non possanoessere chiusi contemporaneamente.In questi casi deve essere garantitoche per tutta la durata elettrica/mec-canica dell’apparecchio, anche in casodi difetto, venga mantenuta unadistanza minima dei contatti di0,5mm.

Riconoscimento di collegamento a

terra

Un collegamento tra i conduttori deisensori ed il potenziale di terra, vienericonosciuto dall’apparecchio il qualesi porta in posizione di sicurezza. Unavolta rimosso il guasto, l’apparecchioè di nuovo pronto per l’esercizio.

Diversità

Per ridurre al minimo la probabilità diguasti e disservizi che possano pro-durre condizioni di pericolo, vienerichiesta diversità attraverso l’adozio-ne di differenti principi di funziona-mento o attraverso differenti apparec-chi. Nei circuiti di sicurezza, questadiversità viene ottenuta attraverso lacombinazione di contatti di lavoro econtatti di riposo.

Contatti di sgancio

I contatti di sgancio sono contatti disicurezza in chiusura (L). Ciò significache se la combinazione di sicurezza sitrova nella posizione di scattato, ilcontatto di sgancio deve essere chiu-so. I contatti di sgancio possonoessere utilizzati anche come contattidi segnalazione.

Contatti di segnalazione

Possono essere sia contatti in chiusu-ra (L) sia contatti in apertura (R). Nonpossono comunque essere impiegatinei circuiti di sgancio.

“Pronto alla chiusura”

Il tasto EIN “pronto alla chiusura”serve per il ripristino del dispositivo disicurezza.

Dopo l’apertura dell’interruttore princi-pale della macchina o lo sgancio deldispositivo di sicurezza, deve esserecomandato il tasto EIN “pronto allachiusura” in modo che venga ripristi-nato il dispositivo di sicurezza.

Riavviamento automatico

I morsetti per il tasto EIN “pronto allachiusura” sul dispositivo con tale fun-zione sono ponticellati. Il dispositivocommuta automaticamente nonappena viene ripristinata la condizio-ne che l’ha fatto scattare (per es.quando viene richiuso il riparo di pro-tezione). Questo schema non èammesso per lo sgancio d’emergen-za e nel controllo dei ripari quandopossono persistere condizioni di peri-colo.


Lunghezza del cavo

In un macchinario o in un impiantovengono in genere impiegati diversisensori, quali interruttori d’emergenzao di posizione per il controllo dei riparidi protezione. In funzione delledimensioni della macchina o dell’im-pianto, possono essere necessari peril cablaggio dei sensori considerevolilunghezze di conduttori. Al fine digarantire un corretto funzionamentodel dispositivo di sicurezza, deveessere prestata attenzione che nonvengano superate determinate lun-ghezze di cavo.

La lunghezza di cavo ammissibiledipende da tre fattori:

1. Interruzione del circuito esterno

Il dispositivo di sicurezza deveessere disinserito in modo sicuronel caso di cortocircuito tra i con-duttori dei sensori o cortocircuitonell’apparecchio; il dispositivo nondeve danneggiarsi.

2. Inserzione sicura

La tensione disponibile sulla bobi-na dei relè interni all’apparecchio,deve essere di un valore tale chevenga almeno raggiunta in modosicuro la tensione d’inserzione. Sequesto non accade, il dispositivo disicurezza può non funzionare cor-rettamente. Se la sicura condizionenon si è determinata, l’eserciziodell’impianto non è tuttavia possi-bile.

3. Disinserzione sicura

Per avere la sicura disinserzione, latensione sulla bobina dei relè del-l’apparecchio deve essere di unvalore tanto basso da non ,antene-re eccitata la bobina. Con comandiin AC, malgrado la disinserzionedei sensori, la capacità del cavoprovoca un passaggio di correntesufficiente a non lasciar cadere ilrelè. Per questo motivo con idispositivi di sicurezza con tecnicaa relè, i conduttori dei sensori ven-gono alimentati esclusivamente inDC.


222

Tabella 2/50Interruzione del circuito esterno

Tabella 2/51Inserzione sicura

Tabella 2/52Disinserzione sicura

RiA2

Y11

A1F

RSpRSp

Y12 Y21 Y22

3TK

2822

/23

RL =U . RSp

UAb

– Ri

IRL

Lunghezza cavo ammissibileResistenza del cavo

UUAbRiRSpCL

Tensione nominale di alimentazioneTensione di cadutaResistenza di ingresso dell’apparecchioResistenza d’avvolgimento del relèCapacità del cavo

CL CL

CL =I

ω . RL

RiA2

Y11

A1F

RSpRSp

Y12 Y21 Y22

RL RL

3TK

2822

/23

I = RL . A . S RL =

U . RSp

UAb

– Ri

IRLAS

Lunghezza cavo ammissibileResistenza del cavoSezione del cavoConduttanza del cavo

UUARiRSp

Tensione nominale di alimentazioneCorrente minima di cortocircuitoResistenza di ingresso dell’apparecchioResistenza d’avvolgimento del relè

– R Sp

RiA2

Y11

A1F

RSpRSp

Y12 Y21 Y22

RL RL

IK min

3TK

2822

/23

I = RL . A . S RL = U

IK min

– Ri

IRLAS

Lunghezza cavo ammissibileResistenza del cavoSezione del cavoConduttanza del cavo

UI K minRiRSp

Tensione nominale di alimentazioneCorrente minima di cortocircuitoResistenza di ingresso dell’apparecchioResistenza d’avvolgimento del relè


Tabella 2/53Esempio di calcolo della lunghezza del conduttore

Tabella 2/54 Possibile lunghezza del conduttore per sensori nel caso di 3TK28 21/22/23/24/25/27/34/35

1. Interruzione del circuito esterno

RL =22,8 V0,55 A

–22 Ω = 19,5 Ω

I = 19,5 Ω . 2,5 mm2 . 49,3 Smmm2

= 2403 m

2. Inserzione sicura

RL =22,8 V . 400 Ω

20,4 V– 400 Ω –22 Ω = 25 Ω

I = 25 Ω . 2,5 mm2 . 49,3 Smmm2

= 3081 m

3. Disinserzione sicura

CL =1

ω . RL Poiché a 24VDCla frequenza f = 0 Hz, viene dato per CL = ∞

La massima lunghezza di cavo per l’esempio citato è l = = 1200 m2403 m2

Come esempio dei dispositivi a relè 3TK28 23 vengono dati i seguenti calcoli:Valori ipotizzati: Conduttore 2 x 2,5 mm2,

caduta di tensione: 5%,conduttanza specifica con Cu: 49,3 Sm/mm2 (a 55°C),capacità del conduttore: 170 nF/km

Risultato

Per la facile verifica della lunghezza del conduttore, deve essere impiegatoil valore minore delle tre possibilità citate.Si tratta di conduttore di andata e di ritorno.

U

[V]

27

24

21

Circuito esterno Inserzione

Disinserzione

0,75 mm2 1,5 mm2 2,5 0,75 mm2 1,5 2,5 mm2

170 nF 150 nF 130 nF

Solo con3TK2821/24 concomando in AC

2 4 6 8 10 12L [km]

Tabella 2/55


222

Lunghezza massima consentita del

conduttore con i dispositivi di sicu-

rezza

Nel calcolare la lunghezza del cavosono stati presi come base i seguentivalori:

• Caduta di tensione 5 %

• Conduttore di rame 2 x 2,5 mm2

con K = 49,3 m (a 55° C) (Ω · mm2)

• Capacità 170 nF/km

• Frequenza di rete 50Hz (rilevantesolo con apparecchi in AC)

• Fusibile 2A gL ( la corrente di corto-circuito necessaria a consentire lafusione entro 5s è 9A)

• Preimpedenza 0,1Ohm (trasforma-tori di comando, linee di alimenta-zione ecc.).

4. Riepilogo dei punti 1, 2 e 3

Lunghezza del conduttore consentita(distanza)

DC 24 VAC 24 VAC 110 VAC 230 V

1. Limitazione attraverso lo sgancio sicuro delfusibile in presenza di cortocircuito (VDE 0636)

Massima lunghezza del conduttore consen-tita, con tempo d’intervento entro 5s delfusibile F1 di protezione da cortocircuito


2. Limitazione per garantire un sicuroinserimento dell’apparecchio

Massima lunghezza del conduttoreconsentita a causa della caduta di tensioneohmica (distanza)


3. Limitazione per garantire un sicurodisinserimento dell’apparecchio

Massima lunghezza del conduttore consentitaa causa della capacità del cavo (distanza)


3TK28 013TK28 023TK28 033TK29 .3

3TK28 043TK29 07

3 TK28 053TK28 063TK28 07

1 canale

3 TK28 053TK28 063TK28 07

2 canali

158158747

1569

mmmm

mmmm

444444

932140750

296296

621427166

296296

612427166

592592

1242854333

158

158

747

275

mmmm

158

158

747

262

158

158

747

262

158

158

747

185

mmmm

infinita261551433275

infinita32287

1470262

infinita32287

1470262

infinita22830

1039185

Distanza

Il sistema di periferie decentrate

ET200

Cos’è ET 200?

Nel costruire un impianto vengonosolitamente montati i gruppi di entra-ta/uscita nel sistema d’automazionecentrale.

La grande distanza degli ingressi/usci-te dal PLC può rendere il cablaggioconsiderevole e disordinato, e leinfluenze elettromagnetiche possonopregiudicare l’affidabilità.

Per determinati impianti consigliamol’impiego dei sistemi periferici decen-trati ET 200:• La CPU di comando si trova nel

punto centrale• Le periferie (entrate/uscite) lavorano

decentrate il loco• PROFIBUS-DP, con la sua rapidità di

trasmissione dei dati, si preoccupadi far comunicare la CPU e le perife-rie senza difficoltà.

Da cosa è costituito ET 200?

Il sistema di periferie decentrate ET200 è composto da partecipanti attivi(Masters) e passivi (Slaves) collegatiattraverso PROFIBUS-DP.

PROFIBUS-DP

PROFIBUS-DP (DP sta per PeriferiaDecentrata) è un sistema Bus apertosecondo normative EN 50170, volume2, PROFIBUS. Si compone diMasters-DP e Slaves-DP.

Master-DP: L’elemento di collega-mento tra comando e periferie decen-trate è il Master-DP. Esso scambia idati con le periferie decentrate attra-verso PROFIBUS-DP e sorveglia ilBus.

Slave-DP: Gli apparecchi perifericisono allacciati come Slave-DP. Essielaborano i dati del trasmettitore eprovvedono in loco affinchè possanoessere trasportati attraverso PROFI-BUS-DP.


Figura 2/8 La famiglia di apparecchi SIMATIC ET 200S offre combinazioni periferiche modulari perderivazioni utenze

2.3 Partenze motore decentratecon funzione di sicurezza

222

Nella tecnica di comando di bassatensione si và delineando, oltre allatendenza alla miniaturizzazione degliapparecchi, anche la diffusione delleperiferie decentrate.

Con questa nuova filosofia vengonoofferte agli utilizzatori soluzioni conelevata modularità, ridotti tempi dimontaggio, facilità di servizio e dimanutenzione ad un prezzo accettabi-le.

Fino ad oggi sono stati offerti appa-recchi modulari quali semplici soluzio-ni di E/A montati in campo dove laprogettazione risultava in ogni casocomplicata, oppure in alternativa solu-zioni costose con ridotta funzionalità.Questo aveva come conseguenza chegli impianti risultavano per lo piùsovradimensionati e costosi.

Con lo sviluppo del sistema ET 200Spossono essere soddisfatte le esigen-ze pratiche di un moderno sistema diperiferie decentrate, in termini di tec-nica, funzionalità e facilità di utilizzo.Attraverso il ricorso ad una più spintarazionalizzazione del potenziale, si haun miglioramento dei costi di realizza-zione rispetto ai sistemi precedenti.

Una stazione ET200S può essere rea-lizzata con precise combinazioni dimoduli E/A e moduli partenza motore.

Per informazioni dettagliate riguardoquesto sistema consultare anche ilmanuale “SIMATIC ET 200S Moduli epartenze motore - Tecnica di sicurezzaSGUARD”.

Quali vantaggi offre questo

sistema?

• Il “cablaggio preconfezionato”garantisce una elevata flessibilità.Questo consente il sezionamenodella parte puramente elettromecca-nica (moduli terminali) e dei compo-nenti elettronici (moduli elettronici)

Il modulo terminale porta il cablag-gio di processo e garantisce il colle-gamento elettrico e meccanico tra imoduli periferici e il modulo d’inter-faccia IM 151.

I moduli terminali vengono montatia scatto su guida profilata 35mmsecondo DIN EN 50 022 esattamen-te come gli altri apparecchi.


Tabella 2/56 Composizione di derivazioni utenza di sicurezza

Modulo di alimentazione

IM 151

PM

-D

DS DS

PM

-DF

DS RS

Contattore dialimentazione

Mod

ulo

di c

olle

gam

ento

PM

-X

Gruppo carico 1 Gruppo carico 2 con tecnica di sicurezza

Copertura del modulodi collegamento

2.3.1 ET 200S SIGUARD

Il modulo elettronico definisce lafunzione dei moduli periferici e vie-ne innestato sul modulo terminale.

Nell’eventualità di guasto di unmodulo, l’intero sistema continua afunzionare. Attraverso il “cablaggiopronto” è possibile una rapida sosti-tuzione senza ausilio di attrezzianche in esercizio senza che vengaaperto il circuito (di comando, ausi-liario e principale).

• Risparmio di costi grazie al mon-

taggio rapido

Il modulo terminale montato a scat-to sulla guida profilata offre la possi-bilità del cablaggio senza il moduloelettronico. Il montatore è nella con-dizione di costruire la sua stazioneperiferica solo con i moduli termina-li. Durante il montaggio non sonoancora necessari i moduli elettroni-ci. Il cablaggio del modulo è imme-diato consentendo così di risparmia-re tempo.

• Allacciamento del Bus integrato

Il sistema si lascia collegare al Busdi campo PROFIBUS-DP. Questoavviene attraverso il modulo d’inter-faccia IM 151 il quale viene allaccia-to al sistema PROFIBUS-DP con unconnettore o attraverso un condut-tore a fibra ottica integrato.

• Ottimale adattamento grazie alla

piena modularità

I moduli E/A a 1 oppure 2 canaliconsentono un esatto adattamentoal reale fabbisogno in loco, di canalid’ingresso e di uscita evitando unsovradimensionamento. Per la scel-ta sono disponibili oltre agli ingres-si/uscite digitali e analogiche, conta-tori o moduli SSI.

• Apparecchi di potenza integrati

Il sistema ET 200S integra nella peri-feria decentrata la parte di potenza diquadro elettrico. I componenti mon-tati fino ad ora in un tradizionale qua-dro elettrico quali gli ingressi/uscitedel PLC, i salvamotori, i contattori ele morsettiere, vengono con l’ET200S sostituiti dai moduli partenzamotore adatti alla comunicazione.Grazie al bus di potenza per la parte400V si possono inoltre ridurre consi-derevolmente i costi di cablaggio deicavi d’energia.

• ET 200S SIGUARD con funziona-

lità di sicurezza integrata

Con un dispositivo di sicurezzaSIGUARD integrato è possibile rea-lizzare circuiti di sicurezza. Natural-mente le relative norme (p.es. EN60204-1) vengono pienamente sod-disfatte. I dispositivi di sicurezzaSIGUARD sono autorizzati dal BG(Istituto del lavoro) e dal BIA (Istitu-to per la sicurezza sul lavoro) per lapiù elevata categoria di sicurezza 4secondo EN 954-1.

Una possibile composizione dimoduli di sicurezza decentrati peravviamento utenze è rappresentatanello schema 2/56.

Attraverso la composizione di unsistema di questo genere si possonoottenere ulteriori risparmi di costi peri dispositivi di sicurezza esterni e per icontattori impiegati nel circuito ridon-dante. La riduzione dei cablaggi dimi-nuisce anche il rischi di errori aumen-tando di conseguenza la sicurezzadell’impianto.

Lo schema 2/57 mostra la riduzionedei cablaggi tra la tecnica convenzio-nale e l’ET 200S SIGUARD.

Composizione e funzionalità del-

l’ET 200S SIGUARD

Sono necessari i seguenti moduli:

• Contattore di alimentazione, permax.16 utenze

• Connessione terminale TC per ilcontattore di alimentazione KO

• Avviatore diretto completo di kit diaggancio (per il circuito di retroazio-ne è necessario un comando d’e-mergenza)

• Modulo di potenza PM-D F1.

Questo modulo di potenza di sicurez-za si distingue per le seguenti carat-teristiche:

• Utilizzabile per applicazioni di sicu-rezza in categoria 4 secondo EN 954-1

• Possono essere realizzati circuitid’emergenza con Start controllato

• Categoria d’arresto 0

• Comando a 2 canali attraverso sen-sori esterni

• Circuito ridondante con diversità econ controllo proprio

• Tutti gli ingressi sono protetti

• Due differenti circuiti di sgancio gal-vanicamente separati come contattiin chiusura

• Ad ogni cicli di OFF-ON dell’utenza,viene verificata la corretta funzionedi apertura e chiusura

• In caso di cortocircuito nel circuitod’emergenza interviene il fusibileinterno

• Viene riconosciuto l’incollamentodei contatti dell’utenza e impeditoun nuovo riavviamento.


222

Tabella 2/57 Confronto fra i cablaggi, categoria 4 secondo EN 954-1, emergenza

F-Kit

DS

F-Kit

DS

F-Kit

DS

F-Kit

DS

F-Kit

DS

F-Kit

DS

Cablaggio convenzionale

EI

Emergenza

3TK28

U1

U2

SPS

M M M MM

ContattoredialimentazioneKO

Mod

ulo

colle

gam

ento

InterruttorePM-DF1

IM151

Modulo diconnessione

PROFIBUS-DP

Mas

ter

L+M

A1+A2–

TastoON

Tasto diemergenza M~

SPS

F-Kit

DS

F-Kit

DS

F-Kit

DS

F-Kit

DS

M~ M~ M~ M~

ET 200S SIGUARD

ET 200S SIGUARD



Tabella 2/58Segnalazione di stato e di errore attraverso LEDs sul modulo di alimentazione PM-D F1

Segnalazioni di stato e di errore

LEDs Relè di Tasti Stato/causa d’errore/rimediosicu-

SF PWR CON Stato rezza Emergenza ON

off verd verde verde ein non comandato com. occasionale Esercizio normalea a a

rosso verde verde verde on * * Errore di Busa a a a

rosso verde verde off off non comandato non comandato Relé di sicurezza scattatoa a a Per avviare premere

il tasto ON.

rosso verde verde rosso off comandato * Inserzione non possibile.a a a a • Corto coruito nel ciruito d’emergenza oppure

• errore nello schema dell’apparecchio.

Sbloccare l’emergenza; il LED di stato segnala rosso, rimuovere l’errore esterno, per es. cortocircuito nei conduttori dei sensori

rosso verde verde rosso off non comandato * • Errore nello schemaa a a a dell’interfaccia

• Relè incollato,sostituire l’apparecchio

rosso verde off * * * * Tensione di alimentazione U2 a a del contattore non disponibile.

rosso off verde off off * * Tensione di alimentazione U1 a a per l’elettronica non disponibile.

rosso off off off off * * Tensione di alimentazione U1 e U2a non disponibile.

* non rilevante

SF a Errore di sistema rosso

PWR a Alimentazione (alimentaz. dell’elettronica U1) verde

CON a Contattore (alimentaz. del contattore U2) verde

STAT a a Segnalazione di stato per i relè di sicurezza rosso/verde

222


Codifica meccanica del modulo di

alimentazione

Nell’inserire il modulo di alimentazio-ne, il modulo terminale viene codifi-cato due volte in modo che in caso disostituzione solo questo modulo dialimentazione possa venir inserito alsuo posto.

Diagnosi e controllo

Il modulo di alimentazione PM-DF1 èattrezzato con 4 LEDs.

Il grafico alla pagina precedentemostra le segnalazioni di stato e dierrore.

Il futuro è già integrato

Gli apparecchi della famiglia ET 200Sè già previsto per ulteriori sviluppi edaltri componenti. Con le funzioni disicurezza SIGUARD la sorveglianzadell’apertura dei ripari avviene conAutostart integrato.

Sono in preparazione: CombinazioniSIGUARD in categoria d’arresto1(ritardati) e moduli d’ampliamento.

Si ha inoltre una continua evoluzionedei moduli elettronici e dei moduli dicomando utenza.


2.4 Apparecchi per il comando in piena sicurezza

Corrente nominale fino 100A Grandezze S00 fino 12 A

S0 fino 25 AS2 fino 50 AS3 fino 100 A

Interruttori salvamotori 3RV1

Apparecchi in custodia,come emergenza

Per l’impiego d’emergenza ènecessario sostituire lamanopola rotativa nera conquella rossa completa disfondo di contrasto giallo.

Bobine a lancio di corrente,di minima tensione

(anche con contattianticipati) per agganciolaterale.

Custodie isolanti, comandorotativo, grado di protezioneIP54 oppure IP55 con mor-setto N e PE per interrutto-re con/senza accessori aggi-untivi

Anche per impiego d’emer-genza

Accessori:

Comando bloccoporta inposizione di ON e conlucchettabilità in posizionedi OFF

Manopola nera consfondo grigio oppurerossa con sfondo giallo

Per altre informazioni sui prodotti citati fare riferimento ai cataloghi di scelta.

Corrente nominale fino 100A Interruttori principali edi emergenza 3LD, 3LC

• 3 e 4 poli• 5 differenti grandezze

costruttive• ognuna con 4 differenti

esecuz. di contatti

Impiego come apparecchigenerali e d’emergenzaoppure per comando dimotori o altre utenze.

Esecuzioni disponibili:• Fissaggio frontale• Fissaggio sul fondo• Per quadri di distribuzione• In custodia isolante

Custodie isolanti,comando rotativo, gradodi protezione IP54 oppu-re IP55, con morsetto dineutro e di terra.

Accessori:N, PE, contatti aux. 1L,1R, 1L+1R

Caratteristiche:

Protezione a prova di dito secondo VDE 0106,parte 100 senza calotteaggiuntive.

Il comando rotativo può essere bloccato conmax.3 lucchetti.Apertura forzata dei contatti.

Corrente nominale fino 100A Interruttori principali edi emergenza 3LD, 3LC

Custodie isolanti e infusione, comando rota-tivo, grado di protezioneIP54 oppure IP55, conmorsetto di neutro e diterra.

• 3 e 4 poli• 8 differenti grandezze

costruttive• ognuna con 4 differenti

esecuz. di contatti

Corrente nominale fino 20A (3LF), fino100A (3LB) Commutatori 3LD, 3LC

Interruttori di comando3LF attrezzabili con 12elementi di contatto.

Custodie isolanti,comando a leva, IP54

Serratura a chiave condifferenti esecuzioni

• da 1 fino a 6 poli

Tabella 2/59

222


Per altre informazioni sui prodotti citati fare riferimento ai cataloghi di scelta.

Corrente nominale fino 2500A Interruttori automatici3VF2 fino 3VF8 conregolazioni da 16 fino 2500A

Corrente nominale fino 2500A Interruttori sottovuoto3WS1 con regolazioni da 252 fino 2500A

Equipaggiamento aggiuntivo:

tasto d’emergenza, bloccoa chiave al posto del tastodi apertura, dispositivo

lucchettabile sul tasto di chi-usura, copertura piombabilesul tasto di chiusura elettri

co, blocco contro la movi-mentazione dell’interruttorecon portella aperta.

Particolarità:

Interruzione sottovuoto,assenza di camerespegniarco

Corrente nominale fino 3200A Interruttori aperti 3WN6con regolazioni da 126 fino 3200A

Caratteristiche:

Blocco contro la chiusuracon portella aperta se l’in

terruttore è in posizione diesercizio.

Corrente nominale fino 6300A nterruttori aperti 3WN1con regolazioni da 126 fino 6300A

Periferie decentrate conIP20 con composizionemodulare per utenze fino 5,5kW, con tecnica di sicurezza integrata

Modulo di alimentazio-ne SIGUARD per allac-ciamento a circuitod’emergenza a duecanali, controllo diripari. Fino a categoriadi sicurezza 4. Il circui-to di potenza vieneottenuto tramite il busdi energia integrato(max. 40A).

33

SIMATIC Safety IntegratedSIMATIC Safety IntegratedSIMATIC Safety Integrated

3

Il SIMATIC S5-95F in esecuzione rin-novata (versione II) è il più giovanediscendente della famiglia di controllo-ri SIMATIC faile safe per applicazionirilevanti per la sicurezza. E' stato il pri-mo piccolo controllore programmabilead elevata sicurezza a essere omolo-gato, già nel 1994, dal TÜV, dallo "Isti-tuto per l'assicurazione contro gliinfortuni sul lavoro" (BIA) e dalla "Asso-ciazione professionale". Accanto aiclassici campi applicativi di un control-lore ad elevata sicurezza nei settoridella tecnica di processo e nella chimi-ca, per la prima volta si aprono possi-bilità di applicazioni anche nel settoredella sicurezza delle macchine e nel-l'automazione di presse.

Anche nell'omologazione di serie perimpianti di segnalazione delle ferroviefederali tedesche, il SIMATIC S5-95F èstato pioniere della sua categoria perprezzo e prestazioni nel 1996 presso lo"Istituto Federale delle Ferrovie" (EBA).

L'S5-95F è un'apparecchiatura econo-mica che può essere utilizzata in luo-go di altre combinazioni di prodotti disicurezza (i criteri di scelta si trovanonell'appendice).

La crescente sensibilizzazione dell'o-pinione pubblica sul tema della salva-guardia dell'ambiente e della sicurez-za del funzionamento hanno determi-nato normative efficaci da parte deiresponsabili a causa degli alti costi incaso di danni alle persone, all'am-biente o agli impianti. Data la com-plessità dei compiti d'automazione, icrescenti costi in gioco parlano sem-pre più a favore di un PLC ad elevatasicurezza.

Tecnica manifatturiera

La realizzazione di concetti di sicurez-za nel campo della protezione diuomini e macchine mediante control-lori programmabili ad elevata sicurez-

za è solo all'inizio. Questo anche per-ché la normativa, particolarmente inquesto campo, è molto conservatricee si adegua con qualche ritardo allostato della tecnica. Il controllore adelevata sicurezza SIMATIC S5-95F giàdal 1994 aveva dato sufficienti dimo-strazioni della sua efficacia in nume-rose applicazioni d'arresto d'emer-genza, fornendo un contributo decisi-vo al livello della tecnica di sicurezzanel campo della protezione delle per-sone e delle macchine e nella auto-mazione delle presse. La crescitacontinua del prezzo delle macchine edei costi di produzione richiede misu-ra adatte per proteggere queste mac-chine dalla distruzione e da lunghiperiodi di fuori servizio. Grazie all'im-plementazione di piccoli sottosistemisicuri quale il SIMATIC S5-95F è pos-sibile seguire con successo questotrend.

Tecnica di processo

La disponibilità dei sistemi di automa-zione ad elevata sicurezza è determi-nante per la produttività e la qualità.

Il SIMATIC S5-95F come sistema sin-golo non è ad elevata disponibilità. Ladisponibilità di un intero impianto puòperò aumentare se vengono impiega-ti numerosi piccoli sottosistemidecentrati F con S5-95F. In caso diguasto vanno in Stop "solo" le sezionidi processo interessate.

Poiché per la maggior parte i casi difuori servizio non si verificano nell'ap-parecchiatura centrale, ma nelle unitàdi ingressi e uscite, esiste anche lapossibilità di disinserire dal processo(passivizzare) le unità guaste a gruppi,senza arrestare il sistema e di reinse-rirle durante il funzionamento a ripara-zione avvenuta.

Processi che devono però assoluta-mente continuare a funzionare, pos-sono essere comunque automatizzaticombinando due sistemi SIMATIC S5-95F ottenendo così un "sistema adelevata sicurezza e ad elevata dispo-nibilità".

Per grandi impianti, ad esempio nellatecnica di processo o nell'industriapetrolifera sono previsti sistemi a ele-vata sicurezza e a elevata disponibi-lità". Tramite il PROFIBUS standard eil PROFIBUS-PA per ambienti soggettia pericolo d'esplosione si possonocollegare, secondo norme di sicurez-za, sia periferia decentrata sia appa-recchiature di campo.

Sistemi a bus di campo

I piccoli sistemi programmabili a ele-vata sicurezza, come l'S5-95F, posso-no essere perfettamente impiegati inmodo decentrato. La periferia rilevan-te per la sicurezza è quindi sempredisponibile localmente, là dove ènecessaria. Negli impianti distribuiti sideterminano però problemi di costi acausa del cablaggio parallelo per sen-sori/attuatori decentrati. Questo portaal fatto che ora, nel settore della tec-nica di sicurezza, si iniziano a utilizza-re sistemi a bus con la trasmissionedi segnali rilevanti per la sicurezza.

I primi sistemi a bus sono già disponi-bili sul mercato, ma si tratta in questicasi di soluzioni speciali.

I singoli componenti del sistema"Safety Integrated" della Siemens,manterranno in futuro le caratteristi-che di sicurezza senza l'apporto dimodifiche ai bus di campo standard.La trasmissione parallela di segnali disicurezza e di segnali standard attra-verso bus standard esistenti presentanei confronti dei bus speciali notevolivantaggi:

Con questa concezione, accanto aicomponenti standard di un impianto,tutti i componenti di sicurezza, dalsensore, alle unità di analisi, fino aall'attuatore e in futuro perfino all'in-terno dell'attuatore (ad esempio appa-recchiature di campo di sicurezzaintelligenti o azionamenti), lavoranoinsieme in un sistema unitario con imedesimi tool di ingegnerizzazione edi diagnostica.


3.1 Introduzione

3.1.1 Tecnologie/tendenze

Se confrontato con la tecnica di sicu-rezza convenzionale, il piccolo PLC aelevata sicurezza S5-95F risulta ingrado di essere impiegato economi-camente già in sostituzione di 10 -14contattori ausiliari di sicurezza.

Il SIMATIC S5-95F è quindi adattoanche per "piccole" applicazioni. Equesto grazie anche alla semplicitàdella sua progettazione, programma-zione e messa in servizio.

Nel confronto tra tecnica di sicurezzaconvenzionale a cablaggio fisso e ilSIMATIC S5-95F non bisogna consi-derare solo il puro prezzo d'acquisto.

Numerosi sono gli elementi di rispar-mio decisivo e riguardano anche leseguenti caratteristiche:

• riduzione dello spazio occupatonegli armadi di comando,

• riduzione dei costi d'ingegnerizza-zione,

• abolizione dei costi di cablaggio,

• contenimento dei tempi di fuori ser-vizio grazie alle elevate prestazionidiagnostiche,

• generazione automatica della docu-mentazione attuale,

• riproducibilità in impianti di serie,

• programmazione di compiti stan-dard nello stesso S5-95F.

Già nelle piccole applicazioni tecnichedi sicurezza, quali ad esempio circuitid'emergenza, l'impiego del SIMATICS5-95F appare economicamente con-veniente. Anche nel campo della bas-sa potenzialità è quindi possibileavvalersi dei vantaggi che la tecnicadei controllori programmabili (PLC)presenta rispetto ai comandi a cablag-gio fisso:

• facilità di modifica e di ampliamento,

• messa in servizio confortevole, pos-sibilità di ricerca guasti e di diagno-stica,

• costruzione robusta,

• elevata disponibilità in quanto i relèsono soggetti a guasti molto piùfacilmente dei PLC,

• conveniente rapporto prezzo/presta-zioni,

• programma applicativo progettato ecollaudato un’unica volta,

• costi di progettazione e programma-zione ridotti poiché le sezioni a ele-vata sicurezza vengono realizzatedal sistema operativo,

• la programmazione ha luogo, comeper i controllori SIMATIC S5 a uncanale, tramite il pacchetto di pro-grammazione STEP 5; per i conosci-tori del SIMATIC questo significache non è necessario ricorrere adispendiosi corsi specifici di forma-zione,

• librerie di blocchi software già certi-ficati abbreviano la messa in servi-zio,

• la progettazione e la certificazionedello stesso programma applicativodevono essere effettuati una solavolta; questo comporta in caso diproduzioni di serie un vantaggioeconomico notevole.

Grazie alla generazione automaticadella documentazione, si ha sempre adisposizione la situazione attuale:

• tramite tutti i tool standard delloSTEP 5 (p.e. Comdok con listeincrociate, simbolico...),

• tramite la documentazione compat-ta di tutte le caratteristiche di ridon-danza e sicurezza disponibile con ilCOM 95F.

Un supporto decisivo per la scelta sitrova in appendice.

L'S5-95F è stato sottoposto a provadi omologazione tra l'altro dal TÜV, dalBerufsgennossenschaft - BG - (Asso-ciazione professionale), dal Berufge-nossenschaftlichen Institut fuerArbeitsichereit - BIA - (Istituto perl'assicurazione contro gli infortuni sullavoro e dall'Eisenbahnbundesamt -EBA - (Ufficio federale delle ferrovietedesche):

• Dal TÜV l'S5-95F ha ricevuto unacertificazione per requisiti di classedi sicurezza 6 secondo DIN V 19250e SIL 3 secondo IEC 65 A SEC 123e IEC 61508.

• Dal BG EM III & HZ ha ricevuto l'o-mologazione per l'impiego in pressecon le speciali librerie di blocchisoftware (vedere 3.6).

• Dal BIA l'S5-95F ha ricevuto un cer-tificato secondo la normativa euro-pea EN 60 954-1 "Sicurezza macchi-ne - sicurezza relativa a parti di con-trollori - Parte 1: Disposizioni tecni-che generali". La categoria 4 rispon-de ai più elevati requisiti di sicurez-za in questo campo.

• Dal BIA l'S5-95F ha ricevuto un'o-mologazione per l'impiego consistemi di emergenza con Categoriadi Stop 0 secondo EN 60 204-1.

• SUVA (Ente assicurativo svizzerocontro gli infortuni).

• NFPA 85C (National Fire ProtectionAssociation).

• (EBA) Ufficio federale delle ferrovietedesche secondo Mü 8004 e prEN50129.

• UL 1998,991,508.

• Molte altre norme per applicazionispecifiche.


333

3.1.2 Confronto fra tecni-ca di sicurezza conven-zionale e PLC

3.1.3 Approvazioni/Campi d'impiego

L'S5-95F risulta così utilizzabile innumerosi campi applicativi quali, adesempio:

• Dispositivi di protezione di macchi-na quali grate di protezione, interrut-tori d'emergenza, barriere luminosee scanner,

• Presse idrauliche e meccaniche,

• Impianti di combustione,

• Impianti per il trasporto di personequali funivie, scale mobili, impiantiferroviari,

• Impianti chimici come forni, centri-fughe, sistemi di sicurezza contro lafuoriuscita di sostanze nocive,

• Giostre, sistemi di trasporto.

L'S5-95F consiste in due apparecchia-ture parziali identiche, corrispondenti adue PLC compatti S5-95U modificati.

Le due apparecchiature parziali comu-nicano tra di loro attraverso un cavoin fibra ottica (LWL).

Con gli ingressi digitali rilevanti per lasicurezza, i sensori alimentano le dueapparecchiature parziali contempora-neamente

Con le uscite digitali di sicurezza, gliattuatori vengono comandati daentrambe le apparecchiature parziali.

Il comando a due canali degli attuatorioffre la sicurezza che anche una solaapparecchiatura parziale è in condizio-ne di effettuare un intervento di sicu-rezza. L'S5-95F viene programmatocome un S5-95U a un canale. All'av-viamento l'S5-95F riconosce automati-camente le unità di periferia rilevantiper la sicurezza e quindi la parame-trizzazione è largamente automatica.

Con il supporto del software di para-metrizzazione COM 95F questa auto-parametrizzazione può anche esseremodificata e tutte le funzioni ridondantidel sistema possono essere introdottevia menù in modo molto confortevole.

Nel sistema S5-95F sono integrati:

• processore,

• 16 ingressi digitali di sicurezza (DI),

• 4 interrupt hardware di sicurezza,

• 8 uscite digitali di sicurezza (DO),

• 8 DO non di sicurezza, 4 per ogniapparecchiatura parziale,

• 2 contatori hardware di sicurezza.

Possibilità d'ampliamento:

Se gli ingressi/uscite integrati(onboard) non sono sufficienti, ilSIMATIC S5-95F può essere ampliatocon:

• unità di ingressi digitali di sicurezzacon 8 DI ciascuna e

• unità di uscite digitali con 4 DO cia-scuna e con

• unità non di sicurezza senza effettodi retroazione del controllore SIMATIC S5-100U.

3.2.1 Costruzione

3.2 Descrizione del prodotto S5-95F

App. parziale A App. parziale B

Sensori

Scambio dati:In caso di errore:commutazione inuno stato disicurezza

Attuatori

Cavo in fibra ottica

Tabella 3/1Scambio dati tra le apparecchiature parziali e collegamento di sensori e attuatori nell’S5-95F


Tramite il cavo in fibra ottica, le dueapparecchiature parziali durante il fun-zionamento si scambiano dati in modoveloce e affidabile e ne effettuano ilconfronto. Esse lavorano sincronizzatecon lo stesso programma applicativo econfrontano ciclicamente

• segnali di ingresso e di uscita e

• altri dati rilevanti, p.e. risultati com-binatori, merker e contatori.

In caso di differenze e/o di erroriinterni il controllore va immediata-mente in una condizione di stop disicurezza. Ulteriori reazioni all'errore,p.e. disattivazione (passivazione) diuscite difettose, possono essereeffettuate con la programmazione.

L'S5-95F viene programmato comeun normale controllore SIMATIC S5 aun canale con il noto software di pro-grammazione STEP 5 che può essereinstallato su uno dei potenti dispositi-vi di programmazione SIMATIC. Pos-sono essere utilizzati i tre tipi di rap-presentazione: lista istruzioni (AWL),schema a contatti (KOP), schema logi-co (FUP). Le funzioni ridondanti nonrichiedono alcun intervento, ma ven-gono acquisite automaticamente dalcontrollore.

Per molti campi d'impiego sonodisponibili librerie software con bloc-chi di programma, testati e collaudatidalle diverse organizzazioni compe-tenti, che possono essere semplice-mente caricati, richiamati e parame-trizzati nell'S5-95F. Ciò riduce sensibil-mente i costi d'ingegnerizzazione. Leconfortevoli funzioni di parametrizza-zione, progettazione e diagnostica delpacchetto di programmazione stan-dard STEP 5 facilitano poi la messa inservizio.

Naturalmente nell'S5-95F possonoessere caricati anche programmi stan-dard non di sicurezza. Grazie alla strut-tura a blocchi modulare si può decide-re tra percorso di sicurezza e standard.Per la verifica tramite liste incrociate eper controllare le gerarchie di richiamopossono essere utilizzate le funzioni didocumentazione dello sperimentatosoftware di programmazione STEP 5.

Per il confortevole controllo del pro-cesso, alle interfacce dell'S5-95F pos-sono essere direttamente collegati:

• stampante per il protocollo

• text display per la visualizzazione disegnalazioni di anomalie o di funzio-namento

• dispositivi di programmazione e PCper l'impiego di confortevoli funzionidi test anche in funzionamento disicurezza

Mediante i processori di comunicazio-ne CP 521 e CP 541 è possibilescambiare dati con PLC sovraordinatie sistemi di gestione.

333

3.2.2 Modo di funzionamento

3.2.3 Programmazione 3.2.4 Servizio e Supervisione

Figura 3/1Visualizzatore di testi TD 390


Potenti possibilità di comunicazioneconsentono di integrare l'S5-95F inimpianti d'automazione già esistenti.In particolare per

• il collegamento punto a punto p.e. aPLC SIMATIC, ad apparecchiatureSiemens, ad apparecchiature dicostruttori terzi, a stampanti, a let-tori di codici a barre,

• la connessione al sistema a busPROFIBUS-DP,

• qualsiasi collegamento di sicurezzaai sistemi a bus SINEC L1 e PROFIBUS; lo standard PROFIBUSpuò, senza cambiamenti, scambiareoltre ai telegrammi dati standardanche dati rilevanti per la sicurezza,e infine

• per il collegamento ai sistemi a busMODBUS e AS-Interface. Per quan-to riguarda AS-i una comunicazionerilevante per la sicurezza è almomento in preparazione.

La prima fase di una messa in servi-zio per un controllore ad elevata sicu-rezza riguarda normalmente i compo-nenti hardware. Nell'S5-95F, oltre allacorretta assegnazione degli indirizziper i vari posti connettore, per mezzodel COM 95F vengono anche definitideterminate caratteristiche di segnalee d'impianto. Ad esempio è possibilequi introdurre le tolleranze di discre-panza e la reazione d'errore degliingressi di sicurezza a due canali,garantiti non dal programma applicati-vo ma automaticamente dal sistemaoperativo.

Anche la vera e propria messa in ser-vizio del SIMATIC S5-95F viene sup-portata dalle normali funzioni delloSTEP 5:

Nel modo di test - come per le appa-recchiature standard SIMATIC S5 - iblocchi di programma vengono con-trollati e, all'occorrenza, modificationline in modo confortevole, senzache il sistema debba essere commu-tato nella posizione di Stop.

Questo vale sia per le sezioni di sicu-rezza del programma sia per le sezio-ni standard che, nel PLC a elevatasicurezza, svolgono "compiti stan-dard" comandando moduli di periferiastandard: non esiste inoltre alcunadifferenza di programmazione trasezioni di sicurezza e sezioni stan-dard. Il PLC riconosce semplicemen-te componenti hardware di sicurezzae non di sicurezza. Tutte le informazio-ne relative a entrambe le sezioni delprogramma sono quindi accessibili epossono essere trasmesse agli altripartner della comunicazione senzacomplicati trasferimenti di dati.


3.2.5 Comunicazione 3.2.6 Messa in servizio emanutenzione

Tabella 3/2 SIMATIC S5-95F con unità d'ampliamento

App. parziale A

StampanteComputerApp. di periferia(OP)

CP 521 SI

PROFI-BUS PG/PC TD 390

App. parziale B

CP 541

SINEC L1

MODBUS

CP 521 SI

AS-Interface

CP 2433

Solo dopo che il programma applicati-vo è stato testato per tutte le funzionidi sicurezza previste, è possibile pas-sare al funzionamento in sicurezzadopo avere registrato su modulo dimemoria EPROM il programma stesso.

L'utilizzazione della EPROM comportain particolare i vantaggi di facilitare lasostituzione dell'apparecchiatura cen-trale senza l'impiego del dispositivodi programmazione, di leggere senzaproblemi il programma completo conla parametrizzazione delle caratteristi-che di sicurezza e, nel caso di impian-ti con obbligo di certificazione, per-mette la facile e semplice prova del-l'integrità del programma con il con-fronto di EPROM all'avviamento delsistema.

Al momento il SIMATIC S5 rappre-senta, per i controllori SIMATIC adelevata sicurezza, la piattaforma disistema più attuale. Questo anchegrazie al rinnovamento dell'S5-95F,versione II, che ha introdotto notevolimiglioramenti.

A causa delle prove di funzionamentodei sistemi standard richieste dagliistituti di certificazione come baseper lo sviluppo dei sistemi di sicurez-za e dei lunghi tempi di approvazione,lo sviluppo dei controllori ad elevatasicurezza SIMATIC è sempre succes-siva ai sistemi standard. Però, duran-te la fase di passaggio nella quale ilSIMATIC S7 sempre più si sostituisceal SIMATIC S5 come sistema stan-dard, è possibile collegare facilmentevia PROFIBUS gli attuali sistemi adelevata sicurezza SIMATIC S5 F allafamiglia SIMATIC S7.

Tramite il collegamento di un CP 541come gateway tra interfaccia SINECL1 e PROFIBUS, risp. PROFIBUS-DP,i dati diagnostici del sistema di sicu-rezza SIMATIC possono esserescambiati con l'S7 come i normalidati utente.


3333.3 Passaggio da SIMATIC S5 aSIMATIC S7

PROFIBUS

SIMATIC S7

Slave DP Slave DP

Anche S5-95F ad elevatasicurezza con CP 541

Datiutenteliberi

Tabella 3/3 Passaggio da SIMATIC S5 a SIMATIC S7

Negli impianti di controllo di processoesiste la necessità di integrare consemplici interfacce il controllore ad ele-vata sicurezza nel sistema di controllodi processo PCS 7. I sistemi a questoscopo appositamente sviluppati subase S7 con la piena integrazione nelPCS 7 e con la comunicazione di sicu-rezza via normale standard PROFIBUSverranno presentati nell'autunno del1999. Nella fase di passaggio, nellaquale il SIMATIC S5 come sistemastandard viene sempre più sostituitodal SIMATIC S7, è disponibile un pac-chetto software che consente una faci-le integrazione del SIMATIC S5-95F adelevata sicurezza nel sistema di con-trollo di processo PCS 7.

Utilizzando come base il collegamen-to PROFIBUS-DP, è stato sviluppatoun meccanismo di comunicazione trail SIMATIC S5-95F ad elevata sicurez-za e il SIMATIC S7 che permette unasemplice e rapida integrazione nelPCS 7. Insieme ai dati definiti dall'u-tente, il meccanismo prevede cheanche tutte le segnalazioni di sistemavengano automaticamente inviati dal-l'S5-95F alla stazione di servizioPCS 7 per la diagnostica.

L'ulteriore sviluppo basato sullemigliaia di sperimentati sistemi S5-95F versione I, presenta rispetto alpassato interessanti innovazioni siahardware sia software.

Ampliamenti del sistema operativo

Rispetto alla versione I dell'S5-95Fsono stati apportati i seguenti poten-ziamenti del sistema operativo:

• raddoppio della velocità d'elabora-zione;

• introduzione, per la prima volta inquesta fascia di controllori, di unsistema di sicurezza ad elevatadisponibilità (doppio sistema);

• introduzione, anche questo per la pri-ma volta in questa categoria, di uncontrollo rilevante per la sicurezzadella velocità e dell'assetto;

• scrittura di funzioni in funzionamen-to di sicurezza tramite pannello ope-ratore (OP) (via CP 521 SI);

• riduzione del tempo "di buio" deltest DO F a < 1 ms;

• elaborazione di valori analogici disicurezza con scelta da m a n;

• riconoscimento di cortocircuito spe-cifico per apparecchiatura parziale;

• comando di attuatori a 1 polo 2canali;

• circuito di spegnimento integratoper DO F esterni;

• controllo antivalenza/tempo di fun-zionamento;

• blocco funzionale standard "Poligo-nale";

• ridondanza datori tramite scelta 2su 3.

Ampliamenti hardware

• Approvazioni di ulteriori moduli eco-nomici della gamma standard delSIMATIC S5-100U per l'impiegosenza retroazione nell'S5-95F;

• caricabilità dei DO F onboard conmax. 2 A.


3.4 Integrazionenel PCS 7

3.5 Ampliamenti del S5-95F, versione II

PROFIBUS-DP

ET-200 S7-300

Anche dati rilevanti per la sicurezza(send/receive)

S7-400DP-Master

Segnalazioni diagnosticheDati di processoPROFIBUS-DP

S5-95F adelevata sicurezza



Engineering Station

Tabella 3/4Semplice integrazione nel sistema di controllo di processo PCS 7

Ampliamenti del COM 95F

Il salvataggio del programma è possi-bile direttamente sul PG, ciò significache l'EPROM contenente il program-ma applicativo è programmabile anchesenza accesso diretto al sistema.

I principali ampliamenti del siste-

ma operativo

Raddoppio della velocità

Grazie a un nuovo controller a coman-do compatibile i tempi di elaborazionedel programma applicativo e del siste-ma operativo si sono praticamentedimezzati rispetto al sistema prece-dente. I tempi di reazione all'interruptrimangono invariati. Il carico base delsistema operativo è ora di soli 25 - 30ms ca.

Il tempo di reazione di catene di arre-sti d'emergenza può essere notevol-mente ridotto e il numero di tali cate-ne negli interrupt a tempo (OB 13) èpressoché raddoppiato.

Elevate disponibilità e sicurezza

Al contrario dei sistemi ad elevatadisponibilità (H), i sistemi F veri e pro-pri non aumentano la disponibilità diuna macchina o di un impianto. Tutta-via, suddividendo un complesso com-pito d'automazione su numerosi pic-coli ed economici controllori a elevatasicurezza SIMATIC S5-95F, la disponi-bilità viene sensibilmente incrementa-ta. Queste piccole unità offrono dueulteriori rilevanti vantaggi:

1. L'impianto può essere facilmentee rapidamente certificato dagli isti-tuti di prova competenti.

2. La suddivisione in compiti parzialiindipendenti determina facilità dimessa in servizio e di trattamentocon conseguente riduzione deicosti d'ingegnerizzazione.

Per parti d'impianto che oltre allecaratteristiche di elevata sicurezzadevono anche essere assolutamentedisponibili, p. e. dispositivi di prote-zione sovraordinati MSR nell'industriachimica, il SIMATIC S5-95F può

essere impiegato, con un repertoriofunzioni limitato, anche come sistemaH/F.

Per questa configurazione, due identi-ci sistemi F vengono combinati in unsistema a elevata sicurezza e a eleva-ta disponibilità con sincronizzazione diciclo, con ridotto repertorio di funzioni(p.e. senza allarmi, senza temporizza-tori standard). In questo caso la peri-feria onboard è riservata alla comuni-cazione fra i due sistemi.

Controllo di sicurezza della velocità

e dell'arresto

Con i due contatori hardware onboardpossono essere realizzati, tramiteconteggio d'impulsi, due controlli divelocità/di arresto ad elevata sicurez-za. Al superamento della frequenzad'impulsi per unità di tempo stabilitanella progettazione, viene richiamatoun OB di interrupt nel quale puòessere programmata la disinserzione.Durante il funzionamento la frequen-za d'intervento può essere all'occor-renza modificata. Il SIMATIC S5-95Fpuò quindi essere impiegato per laprima volta su piccole macchine uten-sili.

Funzioni OP di scrittura in funzio-

namento di sicurezza

Ciò diventa possibile con il collega-mento di un OP tramite il CP 521 SI.In tal modo, essendo il traffico daticontrollato attraverso un blocco certi-ficato (controllo di plausibilità), è stataammessa per la prima volta dagli isti-tuti di collaudo anche la scrittura didati in un campo dati definito in fun-zionamento di sicurezza!

Occorre però fare attenzione che que-sta integrazione determina reazionipiù lente, in quanto i telegrammi dicomunicazione vengono suddivisi supiù cicli dati del bus di periferiaesterno. Il collegamento è possibilecon tutti gli OP con protocollo ASCIIlibero (OP5, OP7, OP15, OP17, OP25,OP37).

Per la prima volta è ora possibile

scrivere parametri di comando

durante il funzionamento di sicu-

rezza, senza mettere il PLC in Stop!


333

Tabella 3/5Sistema di sicurezza ad elevata disponibilità SIMATIC S5-95F

Sensore

Processo

RiservaMaster

- Impostazione master/riserva- Agg. riserva dopo la riparazione

Sistema di sicurezza ad elevata disponibilità SIMATIC S5-95F

Riduzione del tempo "di buio"

Effettuando il test di un'uscita consegnale logico 1, il sistema operativocommuta tale uscita per un breveperiodo di tempo sul segnale logico 0e ne legge lo stato. Svantaggio: attuatori con ritardi allacommutazione molto brevi (p.e. elet-tronici), possono anche essere disin-seriti. Il tempo che intercorre finoall'avvenuta lettura dello stato dell'u-scita viene definito tempo "di buio".Questo tempo "di buio" è stato ridottonella versione 2 a un valore < 1 msrispetto ai 5-6 ms della versione I.questo valore vale sia per le unità DOF di nuovo sviluppo con N. di ordina-zione 6ES5 450-8FA12 sia per le nuo-ve DO F integrate nell'apparecchiatu-ra base. Grazie a questa caratteristicasi possono ora comandare ancheattuatori veloci.

Elaborazione di valori analogici di

sicurezza

In relazione al tipo di circuito, allaparametrizzazione e alla dinamica deisegnali analogici, possono essere rag-giunte classi di sicurezza fino a AK6 ediversi gradi di disponibilità.

Riconoscimento di cortocircuito

specifico per apparecchiatura par-

ziale

E' possibile controllare il cablaggiodei conduttori dei datori di segnale sequesti vengono alimentati tramiteuscite DO di una delle due apparec-chiature parziali. Per datori ad uncanale non si presenta alcun proble-ma. Poiché nel DB1 di parametrizza-zione nella versione I può essereassegnato solo un DO di test per cor-tocircuito ad un ingresso DI rilevanteper la sicurezza, in questa versionenon viene riconosciuto il cortocircuitotra i due conduttori del datore.

Per il riconoscimento di cortocircuitodei conduttori di un datore ridondantenella versione I dell'S5-95F si devonoo utilizzare due DI ridondanti oppure idue conduttori del datore devonoessere messi in guaine diverse.

Inoltre nella suddivisione di un datoreridondante su due ingressi non è piùutilizzabile l'analisi automatica sulladiscrepanza eseguita dal sistemaoperativo.

Nella versione II all'occorrenza si pos-sono controllare sul cortocircuito spe-cifico per apparecchiatura parziale, iconduttori di max. 32 datori ridon-danti posti nella stessa guaina .

Si dimezza così in questa nuovavariante di progettazione il numerodei DO di test. Tuttavia è necessarioancora un ingresso rilevante per lasicurezza in caso in cui i conduttori diun datore a due canali vengano messiinsieme in una guaina.

Comando di attuatori a 2 canali,

1 polo

Con il nuovo modulo esterno F-DOcon N. di ordinazione 6ES5 450-8FA12 è possibile scegliere anche ilcollegamento di attuatori a due canalied a 1 polo. Vengono così attivate 2canali DO ridondati in sequenza. L'at-tuatore è collegato direttamente amassa dall'altro capo.

Il circuito di uscita a due canali e ad unpolo consente un risparmio nel cablag-gio e si può utilizzare se può essereescluso o per disposizione o sollecita-zione dei conduttori un cortocircuitotra il conduttore P ed il conduttorepositivo. Questo tipo di circuito con-sente un semplice collegamento diattuatori elettronici.


Tabella 3/6Test convenzionale di cortocircuito

Collegamento LWL

Test convenzionale dicortocircuito (datore a 2 canali)

Cortocircuitonon rilevato

Datore a2 canali

DO DI DI

Tabella 3/7Test di cortocircuito specifico per appa-recchiatura parziale

Collegamento LWL

Test di cortocircuito specifico perapparecchiatura parziale (datore a 2 canali)

Corto-circuitorilevato

Datore a2 canali

DO DI DIDO

Circuito di spegnimento integrato

nei DO F esterni

Nei nuovi DO F con numero d'ordina-zione 6ES5 450-8FA12, il circuito dispegnimento è già integrato. Un cir-cuito esterno non è più necessario.

Controllo antivalenza/tempo di ela-

borazione

Per l'impiego nella protezione di mac-chine sono già integrate nel sistemaoperativo sia le funzioni controllotempo discrepanza DI/DO sia le fun-zioni superamento tempo di comandoattuatori, nonché la segnalazione tra-mite contatto di rilettura.

FB standard Poligonale

Il blocco funzionale standard "Poligo-nale" dell'S5-95U è stato ora adattatoal SIMATIC S5-95F e già integrato nelsistema operativo della versione II.

Ridondanza datore

Un aumento della disponibilità per idatori è possibile utilizzando 3 sensorie realizzando una struttura 2 su 3 con4 unità DI F esterne.

Ampliamenti hardware

Caricabilità con 2 A delle uscite DO F

Con l'aumento del potere d'interruzio-ne da 0,75 A della versione I a 2 Adella versione II, le uscite digitali disicurezza onboard possono commu-tare la stessa corrente delle DO Festerne.

Ampliamenti del COM 95F

Programmazione di EPROM con PG

Con la versione II, grazie al supportodel software di parametrizzazione COM95F, è ora possibile programmare diret-tamente sul PG, vale a dire senzaaccesso diretto a un sistema 95F, unaEPROM utilizzabile dall'utente.


333

Tabella 3/8Comando convenzionale di attuatori a 2 poli

Tabella 3/9Nuovo comando di attuatori a 2 canali, 1 polo

DO-F

MM

Collegamento LWL

Comando a 2 poli(commutazione su P/M)

DO-F P

L+P

P

M

M

L+P

DO-F P

Collegamento LWL

Comando a 2 canali, 1polo(commutazione doppia su P)

DO-F P

L+P

P

M

La sicurezza nelle presse deve

essere assoluta!

Nelle presse, la sicurezza occupa ilprimo posto perché gli infortuni acca-dono più rapidamente di quanto sipossa pensare. Sicurezza delle pres-se ma non costosa, come dimostra ilSIMATIC S5-95F/P; naturalmente uti-lizzando tutti i vantaggi di un PLC libe-ramente programmabile!

SIMATIC S5-95 F/P

La sicurezza comprende tra l'altrol'hardware, le routine firmware inter-ne, i test di cortocircuito nonché imoduli di sicurezza collaudati dall'As-sociazione Professionale, e cioè:

• dispositivo di introduzione a duemani,

• selezione del modo di funzionamento,

• controllo cancelli di protezione,

• stop d'emergenza,

• fotocellula,

• comando a più addetti.

Il repertorio di fornitura del SIMATICS5-95F/P comprende due normaliCPU SIMATIC S5-95F (vedere 3.2.1),un cavo in fibra ottica per il collega-mento e blocchi software per l'auto-mazione delle presse già collaudatidall'Associazione Professionale. Il pic-colo controllore ad elevata sicurezzaSIMATIC S5-95F/P sostituisce i nor-mali comandi a contattori con contattiforzati finora utilizzati e offre inoltre ivantaggi di un moderno PLC libera-mente programmabile nel settore deidispositivi di sicurezza per le presse.

Caratteristiche principali

• Il SIMATIC S5-95F/P è impiegabilesu tutte le presse in cui sononecessari comandi di sicurezza dicategoria 4 secondo EN 60954-1.

• Sono fornibili test effettuati dall'As-sociazione Professionale Eisen &Metall III dei blocchi funzionali perprese, sotto forma di pacchettisoftware.

• Grazie al controllo del cortocircuitonella periferia e del controllo di sicu-rezza dell'elaborazione del program-ma, le condizioni potenzialmentepericolose possono essere veloce-mente riconosciute.

• E' sufficiente un unico comando perl'intera pressa, in quanto esso puògestire anche le funzioni addizionalinon rilevanti per la sicurezza.

• In caso di guasto sono disponibiliampie possibilità di diagnostica.

• Sono integrabili anche funzioni disicurezza per specifiche esigenzeapplicative del cliente.


Schema 3/10Modo di funzionamento comando a due mani (flusso del segnale)

Confronto degli ingressiAutotest

SincronizzazioneElaborazione di interrupt

Scambio datiConfronto di merker, contatori ....

Confronto delle usciteIn caso di errore passaggio in stato di sicurezza

App. parziale A App. parziale B

Attuatore

Datore

3.6 SIMATIC S5-95F/P

3.6.1 Costruzione

La sicurezza prima di tutto

Tutte le funzioni, una volta eseguito inmodo tecnicamente corretto il pro-gramma, vengono memorizzate nelcontrollore. Le funzioni specificamen-te dedicate alle presse, quali adesempio il comando a due mani, lascelta del tipo di funzionamento, l'in-terrogazione di camme e finecorsa,ecc., sono disponibili già pronte comemodulo software e facilitano lagestione all'utente. Nel collaudo del-l'impianto viene solo verificato se ilprogramma applicativo e il collega-mento esterno rispondono alle pre-scrizioni di sicurezza.

Esecuzione compatta per presse

meccaniche

L'esecuzione compatta è particolar-mente indicata per l'impiego di pressecon cadenze veloci. Nel programmavengono stabilite tramite prescrizionidi cablaggio le attribuzioni degli ingres-si/uscite e il loro corretto collegamen-to rispetto al controllo di cortocircuito.

Versione modulare per presse mec-

caniche e idrauliche

Le restrittive prescrizioni di cablaggioe delle attribuzioni dei segnali presen-ti nell'esecuzione compatta non sihanno invece nell'esecuzione modula-re. In questo caso gli ingressi sonoliberamente attribuibili. I modulisoftware possono essere combinati aseconda delle esigenze della pressa.

La versione modulare ha le seguenticaratteristiche:

• Esecuzione base con le stesse fun-zioni e modi di funzionamento del-l'esecuzione compatta. E' possibileinoltre il comando e il controllo divalvole idrauliche.

• L'esecuzione completa è inoltreadatta all'impiego per servizio conpiù addetti o per il controllo e il testdi una fotocellula in servizio di pro-tezione o cadenzato.

Interrupt

Per l'elaborazione su interrupt oltre ai16 ingressi digitali con tempo di rea-zione di 8 ms, sono disponibili 4ingressi di interrupt con tempi di rea-zione di 3 ms. Questo garantisce unariproducibilità del tempo d'interventoindipendente dal tempo di elaborazio-ne del programma ciclico.

Mai lasciati soli

La programmazione è facilmentecomprensibile: dopo il caricamentodel pacchetto software COM 95F cari-cato nel dispositivo di programmazio-ne, il lavoro si svolge in dialogo guida-to via menù. COM 95F supporta laparametrizzazione, la messa in servi-zio e la diagnostica d'errore.


333

FB 3(OB13)

Pulpito di coman-do a due mani

controllocomandoa due mani

Abilitazione addettounico FB 21

(OB13)

Abilitazione dal dispositivodi protezione

Nessun errore cumulativo

Nessuna emergenza FB 4(OB13)

FB 1(OB1)

Selettoredei modidi funziona-mento

Valvola disicurezzacomandopresse

Scelta delmodo di fun-zionamento

Modi di funzionamento principali

AttrezzaggioCiclo singolo due maniCiclo continuo automaticoCiclo singola pedaleCorsa continua pedaleManuale indietroComando BWS

OB1 = elaborazione ciclica del programmaOB13 = elaborazione del programma su interrupt a tempo

Tabella 3/11Modo di funzionamento del controllore disicurezza per presse SIMATIC S5-95F/P

3.6.2 Modo di funzionamento

3.6.3 Programmazione


3.7 Dati tecnici

Costruzione doppia ridondanza nel modo di funzionamento sincronizzato su evento con accoppiamento dati parallelo via cavo LWL

Linguaggio di programmazione STEP 5 con KOP, FUP e AWL

Elaborazione programma ciclico, su interrupt, a tempo, strutturato a blocchi

Supporto software COM 95F per la progettazione di tutte le caratteristiche di sistema e di sicurezza, per la messa in servizio e per l'analisi e la diagnostica d'errore

Unità centrale

Memoria di programma e memoria dati 16 kByte programma applicativo e dati (2 Byte per istruzione)

Tempo di elaborazione per 1024 istruzioni binarie 1,2 ms

Tempo di rilevamento interrupt max. 0,5 ms

Tempo di reazione interrupt max. 3 ms

Carico costante del ciclo del PLC, ca. 25 ms, dipendente da test interni

Ingressi e uscite digitali di sicurezza, on-board: 20/8di sicurezza, esterni: max. 128/64; oppure non di sicurezza, esterni: max. 320/320

Merker 2048 di cui 512 ritentivi

Temporizzatori, campo dei tempi 0,01 ... 9990 s 128

Contatori, campo di conteggio 0 ... 999 128

Ingressi/uscite seriali 1 interfaccia seriale V.24 /TTY

Ampliamento centrale fino a 10 m

Comunicazione • sistema a bus SINEC L1 anche per trasmissione dati di sicurezza; con doppio bus anche ad elevata disponibilità

• sistema a bus PROFIBUS (con unità d'interfaccia CP 541); anche per trasmissione dati di sicurezza; con doppio bus anche ad elevata disponibilità

• collegamento punto a punto via CP 521; di sicurezza, senza effetto di retroazione nell'S5-95F; tipo di collegamento: 3964 R driver ASCII aperto

• AS-Interface via master CP 2433 (di sicurezza in preparazione)

• slave MODBUS

Periferia on-board

Ingressi DC 24 V, 10 mA, con separazione di potenziale

• ingressi digitali 16 di sicurezza

• ingressi di interrupt 4 di sicurezza, tempo di reazione max. 3 ms

• contatori hardware 2 di sicurezza

Uscite DC 24 V, con separazione di potenziale

• uscite digitali 8 di sicurezza , 2A

• uscite digitali 8 Standard, 500 mA

Periferia esterna (ampliamento)

• Unità di periferia, max. 32 ingressi/uscite digitali rilevanti o non per la sicurezza

• Ingressi digitali 128 con funzioni di sicurezza o 320 con funzioni standard

• Uscite digitali 64 con funzioni di sicurezza o 320 con funzioni standard

• Ingressi/uscite analogiche di sicurezza, esterni: max. 16/0; non di sicurezza, esterni: max 32/16

Controllore S5-95F


333

Tabella 3/12Dati tecnici del SIMATIC S5-95F

Supporto software tramite COM 95 F • progettazione di tutte le caratteristiche di sistema e di sicurezza(tedesco, inglese, francese) • messa in servizio/analisi e diagnostica d'errore

Software standard, approvato TÜV o BG/BIA funzioni ampliate

tecnica di combustione

protezione macchine

presse

OFF d’emergenza

Dispositivi di programmazione PG SIMATIC , p.e. PG 720, PG 740, PG 760 o Personal Computer

Unità

• Tensione d'alimentazione DC 24 V (20 V ... 30 V)

• Grado di protezione IP 20 secondo IEC 529

• Dimensioni di ogni apparecchiatura parziale 145 mm x 135 mm x 146 mm

• Peso di ogni apparecchiatura parziale ca. 1,5 kg

Controllore S5-95F

Tabella 3/14 Soluzione completa per dispositivi perpresse

Tabella 3/13 Unità di sicurezza e componenti software


Controllore programmabile S5-95F, apparecchiatura parziale 6ES5 095-8FB01(CPU, periferia on-board, alimentatore 24 V)

Cavo LWL 6ES5 722-1BB00

Batteria tampone 6ES5 980-0MA11

Connettore frontale per periferia on-board (morsetti a vite) 6ES5 490-8FB11

Connettore frontale per periferia on-board (contatti crimp) 6ES5 490-8MA136ES5 490-8MA03

EPROM 8 kByte (CMOS) 6ES5 375-1LA15



Periferia esterna DI di sicurezza 6ES5 431-8FA11

Periferia esterna DO di sicurezza 6ES5 450-8FA12

AI 4 x 4 fino a 20 mA 6ES5 464-8MG11

Modulo di bus 6ES5 700-8FA11

Modulo di bus 6ES5 700-8MA22

Unità d'interfaccia IM 316 F 6ES5 316-8FA12

Pacchetto blocco funzionale standard per OFF d'emergenza 6ES5 840-8NQ11

Pacchetto blocco funzionale standard per tecnica di combustione 6ES5 840-8NR11

Pacchetto blocco funzionale standard per funzioni ampliate 6ES5 845-8DH12

Versione base per presse meccaniche 6AT1 150-0AA03-0XA0(licenza singola su dischetti, indipendente dalla lingua)

Versione base per presse meccaniche e idrauliche 6AT1 150-0AA13-0XA0(licenza singola su dischetti, indipendente dalla lingua)

Versione completa per presse meccaniche e idrauliche 6AT1 150-0AA23-0XA0(licenza singola su dischetti, indipendente dalla lingua)

3.8 Dati per l'ordinazione

Unità / componente software N. di ordinazione

Soluzione completa per dispositivi per presse costituita da: N. di ordinazioneSIMATIC S5-95F (-8FB01), software, cavo LWL, documentazione:

Tabella 3/16 Pacchetto software per integrazione inPCS 7

Tabella 3/15 Comunicazione di sicurezza/standard viaPROFIBUS

Processore di comunicazione CP 541 Comunicazione 6ES5 541-8AA11

• Collegamento SEND/RECEIVE (PLC-PLC) di sicurezza o standard

• FDL per Multicast di sicurezza o standard

• Connettore PROFIBUS-DP Standard 1 m 6ES5 735-8BB00Standard 2,5 m 6ES5 735-8BC50

Licenza singola 6ES7 851-0CC00-0YA0

Licenza di copiatura 6ES7 851-0CC00-0YA1

Comunicazione di sicurezza/standard via PROFIBUS: N. di ordinazione

CD-ROM per l'integrazione nel PCS 7 costituito da: N. di ordinazioneBlocchi funzionali S7, Face Plate per PCS 7, file di tipo per CP 541, esempio applicativo, help online e manuale elettronico:

Tabella 3/17 Unità senza effetto di reazione, non disicurezza


333

Ingressi digitali 8 x DC 24 V 6ES5 421-8MA12

Ingressi digitali 4 x DC 24 ... 60 V 6ES5 430-8MB11

Ingressi digitali 4 x AC 115 V 6ES5 430-8MC11

Ingressi digitali 8 x DC 24 V 6ES5 431-8MA11

Ingressi digitali 8 x AC 115 V 6ES5 431-8MC11

Ingressi digitali 8 x AC 230 V 6ES5 431-8MD11

Ingressi digitali 8 x DC 5 ... 24 V 6ES5 433-8MA11

Uscite digitali 8 x DC 24 V/0,5 A 6ES5 441-8MA11

Uscite digitali 4 x DC 24 ... 60 V/0,5 A 6ES5 450-8MB11

Uscite digitali 4 x AC 115 ... 230 V/1 A 6ES5 450-8MD11

Uscite digitali 8 x DC 24 V/1 A 6ES5 451-8MA11

Uscite digitali 8 x AC 115 ... 230 V/0,5 A 6ES5 451-8MD11

Uscite a relè 8 x DC 30 V/AC 230 V 6ES5 451-8MR12

Uscite a relè 4 x DC 30 V/AC 230 V 6ES5 452-8MR11

Uscite digitali 8 x DC 5 ... 24 V/0,1 A 6ES5 453-8MA11

Ingressi/uscite digitali con LED di segnalazione 6ES5 482-8MA13

Ingressi analogici 4 x ± 50 mV 6ES5 464-8MA21

Ingressi analogici 4 x ± 1 V 6ES5 464-8MB11

Ingressi analogici 4 x ± 10 V 6ES5 464-8MC11

Ingressi analogici 4 x ± 20 mA 6ES5 464-8MD11

Ingressi analogici 4 x ± 4 ... 20 mA 6ES5 464-8ME11

Uscite analogiche 2 x ± 10 V 6ES5 470-8MA12

Uscite analogiche 2 x ± 20 mA 6ES5 470-8MB12

Uscite analogiche 2 x ± 4 ... 20 mA 6ES5 470-8MC12

Uscite analogiche 2 x 1 ... 5 V 6ES5 470-8MD12

Unità di regolazione IP 262 6ES5 262-8MA126ES5 262-8MB12

Unità di posizionamento IP 263 6ES5 263-8MA13

Unità di posizionamento IP 264 6ES5 264-8MA12

Unità a camme elettroniche IP 266 6ES5 266-8MA11

Unità comando motori passo-passo IP 267 6ES5 267-8MA11

Unità temporizzatori 2 x 0,3 ... 300 s 6ES5 380-8MA11

Unità contatori 25/500 kHz 6ES5 385-8MB11

Unità di valore limite 2 x 0,5 ... 20 mA/0,5 bis 10 V 6ES5 461-8MA11

Processore di comunicazione CP 521 SI 6ES5 521-8MA21

Processore di comunicazione CP 521 BASIC 6ES5 521-8MB12

Unità master per AS-interface CP 2433 6GK1 243-3SA00

Modulo di bus (SIGUT) 6ES5 700-8MA11

Modulo di bus (crimp) 6ES5 700-8MA21

Interfaccia IM 316 6ES5 316-8MA12

Unità senza effetto di reazione, non di sicurezza N. di ordinazione(Unità standard del SIMATIC 100U):

Tabella 3/18


3.9 Customer Support

Prestazioni del Competence Center

per sistemi SIMATIC a elevata disponibilità (H) e a elevata sicurezza (F)

La vostra situazione Le nostre prestazioni

Impiego di sistemi SIMATIC H/F Supporto alla progettazioneper la realizzazione di soluzioni Offriamo tutte le prestazioni necessarie per la gestione di questo personalizzate compito

• Analisi di fattibilità• Progettazione• Realizzazione• Messa in servizio

Per applicazioni rilevanti per la sicurezza vi supportiamo nell'esecuzione dell'analisi di pericolo e nella valutazione dei rischi potenziali.

Eliminazione di anomalie in Service in locosistemi SIMATIC H/F I nostri tecnici analizzano l'anomalia e ne rimuovono la causa.

Vengono messi a disposizione strumenti di misura e all'occorrenza ne viene supportato l'impiego.Una consulenza all'utente per l'ottimizzazione dell'impiego dei sistemi SIMATIC H/F completa l'insieme di queste prestazioni.

Informazioni su ampliamenti di sistemi WorkshopsSIMATIC H/F Workshop per sistemi SIMATIC H/F vengono adattati alle vostre necessità e

effettuati in luoghi a vostra scelta.

La tecnica di comando impiegata Modernizzazionenon è aggiornata Modernizziamo il vostro impianto sostituendo la vecchia tecnica di comando

con prodotti/sistemi dell'attuale generazione.

La nostra offerta per il vostro impianto comprende i seguenti interventi:

• Analisi• Consulenza/fattibilità• Realizzazione

Le nostre misure di modernizzazione offrono sicure garanzie funzionali. La verifica della funzionalità ha luogo sulla base di una check list stabilita primadella modifica.

I vostri vantaggi Il nostro know-how

• Supporto sviluppo• Test di sistema• Progetti sviluppati• Lavoro integrato con il product marketing

333


SINUMERIK Safety Integrated/SIMODRIVE

444SINUMERIK Safety Integrated/SIMODRIVE

SINUMERIK Safety Integrated/SIMODRIVE

(estratto da una memoria tecnica (6)del BIA (Istituto per l’assicurazionecontro gli infortuni sul lavoro)

Per proteggere il personale da movi-menti che possono diventare pericolo-si si devono prevedere sulle macchineapposite sicurezze. Queste devonoservire soprattutto per evitare situazio-ni di macchina pericolose e quando idispositivi di protezione sono aperti.Tra queste funzioni si possono citarela sorveglianza di posizioni, p.e. posi-zioni finali, la sorveglianza di velocità el’arresto o il mettere in arresto in si-tuazioni pericolose.

Per mettere in pratica tecnicamente iprovvedimenti di sicurezza fino ad orasi è fatto uso di dispositivi esterni.Questi sono contattori, interruttoriprogrammatori di camme e dispositividi sorveglianza.

Nel riconoscere una situazione perico-losa questi dispositivi in generale atti-vano una manovra di commutazionetramite dispositivi elettromeccanici nelcircuito di potenza che porta all’arrestodei movimenti (vedere figura 4.1).

Nell’integrazione delle funzioni tecno-logiche i sistemi d’azionamento ed icomandi CNC svolgono oltre le loronormali funzioni anche quelle di sicu-rezza.

Sulla base del breve tratto che i datidevono percorrere dal rilevamento del-le informazioni rilevanti per la sicurez-za, p.e. velocità o posizione, fino allaloro analisi, si possono raggiungeretempi di reazione molto brevi. I sistemicon tecnica di sicurezza integrata rea-giscono in generale molto rapidamenteal superamento dei valori limiti am-messi, p.e. valori limite per la posizio-ne o la velocità. Questo può avereun’importanza decisiva per il risultatodesiderato del controllo. La tecnica disicurezza integrata può accedere diret-tamente alla parte di potenza dell’azio-namento senza utilizzare dispositivielettromeccanici di commutazione nelcircuito di potenza. Ciò contribuisce aridurre la possibilità di guasti. Infinecon l’integrazione si riduce il tempo dicablaggio del comando complessivo.


4.1 Azionamenti e comandi CNC con sicurezze integrate

Aziona-mento

Tecnica disicurezzaesterna

Tecnica disicurezzaesterna

M

Azionamentocon tecnica disicurezzaintegrata

M

CNC

Tabellla 4/1Tecnica di sicurezza esterna, tecnica di sicurezza integrata

(Presa da [6])

Nel settore dei sistemi di automazio-ne per macchine utensili, robot emacchine speciali, Siemens sviluppa,produce e commercializza controlli nu-merici e sistemi di azionamento con inomi di SINUMERIK, SIROTEC e SI-MODRIVE. Essi vengono utilizzati so-prattutto nelle movimentazioni com-plesse e dinamiche e perposizionamenti con particolari esigen-ze di precisione.


4444.2 Equipaggiamenti per macchine a controllo numerico

NCUE/R HSA VSA

Tastiera perCNC

Periferia PLCSIMATIC S7-300

SIMODRIVE 611DconSINUMERIK 840 D

Motori perazionamentidigitali

MMCPannello diservizio OP

Pulsant. comandomacchina

PeriferiaCN

1PH2/4/6/7 1FT6/1FK6

SIMODRIVE 611D

Motori perazionamentidigitali 1FT6/1FK6

SINUMERIK 840C

Pannello diservizioPulsant. com.macchina

TastieraMF2

PeriferiaNCK(Mix-I/OCSB)

PeriferiaCN

Sistema: SINUMERIK 840D / SIMODRIVE 611D Sistema: SINUMERIK 840C/SIMODRIVE 611D

MC PLC MMC

VSA

1FN 1FN1PH2/4/6/7

NCUE/R HSA VSA VSA

Tabellla 4/3Strutture di sistemi SINUMERIK 840D e 840C con SIMODRIVE611D e motori

Figura 4/2I sistemi SINUMERIK e SIMODRIVE

SINUMERIK 840D:

high-tech compatta

Il controllo numerico 840D è un control-lo CNC che può gestire fino a 31 assi.Grazie alla sua forma costruttiva esso èuna parte integrale del sistema di azio-namento modulare SIMODRIVE 611. Lacomunicazione con i moduli d’aziona-mento inseriti nel sistema avviene suuna distanza che è minima.

Partendo quindi dalla forma costruttivamodulare del sistema SIMODRIVE611, con il SINUMERIK 840D si è volu-to realizzare un modulo che potesseoffrire notevoli vantaggi tecnici se con-frontato a pari soluzioni stand-alone.

Caratteristiche principali:• posizionamento di max. 31 assi • precisione sotto 1 µm• CPU S7-300 con interfaccia PROFI-

BUS-DP integrata nel sistema• Larghezza costruttiva contenuta in

50 mm, minima per moduli SIMO-DRIVE 611

• Possibilità di scegliere tra diversiprocessori, in base alle prestazionirichieste

• Funzioni di sicurezza certificate edintegrate.

SIMODRIVE 611 è un sistema di con-vertitori flessibile e configurabile chepuò essere utilizzato sulle modernemacchine utensili con vantaggi nonsolo economici ma anche ecologici.Con il SIMODRIVE 611 la Siemens of-fre un sistema di convertitori con re-golazione digitale che soddisfano leesigenze più severe per quanto ri-guarda la dinamica, l’impostazione delnumero di giri e le caratteristiche diregolarità di rotazione.

Grazie alla forma costruttiva modularedel sistema di convertitori è possibilerealizzare configurazioni d’azionamen-to con un numero aggiuntivo a piace-re di assi e mandrini. I moduli assisono stati dimensionati sia per i ser-vomotori 1FT, 1FK ed 1FN sia per imotori mandrini 1PH.

Il sistema di convertitori SIMODRIVE611 offre diversi vantaggi quali p.e.:• conformità in generale alle norme

europee EMC, in particolare per l’a-limentazione di rete

• contenuto sovraccarico sulla retetramite funzionamento sinusoidalee recupero dell’energia in rete

• forma costruttiva compatta grazie al-l’impiego di semiconduttori di poten-za a bassa dissipazione di potenza

• elevata funzionalità in spazi conte-nuti tramite elettronica di regolazio-ne altamente integrata.

I moduli di regolazione digitale delSIMODRIVE 611 si utilizzano con iservomotori 1FT6/1FK6 e con i moto-ri lineari 1FN per assi generici e conmotori 1PH per mandrini. I moduli ri-cevono direttamente i segnali dei tra-sduttori ottici seno-coseno integratinei motori. E’ così possibile come ri-soluzione del circuito di misura rag-giungere il valore di 4,2 mio incre-

menti/giri-motore. Nel caso dei moto-ri 1FN è necessario un sistema di mi-sura lineare incrementale o assolutocodificato con interfaccia En-Dat peril rilevamento di posizioni, di valoriistantanei del numero di giri ecc.

Per i moduli di regolazione con l’op-zione “rilevamento diretto della posi-zione” si può collegare direttamentesul modulo anche un sistema di misu-ra diretto.

4.2.1 Controllo numericoSINUMERIK

4.2.2 Sistema di conver-titori SIMODRIVE

Figura 4/4SINUMERIK 840D- NCU e contenitore per NCU

Figura 4/5Sistema di convertitori digitali SIMODRIVE 611

Figura 4/6Modulo di regolazione digitale


Con il sistema di convertitori modulariSIMODRIVE 611 si possono realizzarediverse soluzioni d’azionamento risol-vendo così la maggior parte dei casiapplicativi.

Servomotori 1FK6 ed 1FT6

Sono la giusta soluzione quando vie-ne richiesta una elevata dinamica eduna estrema precisione. Regolazionesemplice e precisa combinata con ca-ratteristiche quali l’assenza di manu-tenzione e l’elevata sovraccaricabilitàsoddisfano pienamente le richiestache provengono dagli utilizzatori.

I servomotori in corrente alternata1FK6 ed 1FT6 sono motori sincroniad eccitazione permanente con di-mensioni particolarmente compatteche sono stati sviluppati apposita-mente per il funzionamento con il si-stema di convertitori digitali SIMO-DRIVE 611.

La regolazione digitale completamen-te nuova e la nuova tecnica del tra-sduttore integrata (sistema di misuranel motore) soddisfano le esigenzepiù elevate nella dinamica, nella rego-lazione del numero dei giri, nella pre-cisione del posizionamento e nella re-golarità di rotazione.

Motori asincroni speciali in corren-

te alternata 1PH

Grazie alla regolazione transvettorialesviluppata e brevettata dalla Siemensè possibile regolare un motore asin-crono altrettanto bene come un mo-tore in corrente continua. Nel con-fronto con un motore in continua, unmotore asincrono regolato tramite SI-MODRIVE 611 offre vantaggi qualel’assenza di manutenzione e la dispo-nibilità della coppia nominale già abassi numeri di giri. Per la regolazionedella velocità e per il posizionamentoi motori 1PH sono equipaggiati conun preciso sistema di misura.

Motori lineari 1FN

I motori lineari in corrente alternataIFN offrono insieme al SIMODRIVE611U un sistema di azionamento ido-neo alle esigenze delle moderne mac-chine utensili. I motori sono costituitida una parte primaria e da una partesecondaria con magneti in metalli diterre rare. Utilizzando trasduttori dimisura idonei i motori possono posi-zionare nel campo dei nanometri. Sipossono citare l’elevatissima velocitàdi movimento e l’estrema dinamicitàche questi motori offrono.


444

4.2.3 Motori SIMODRIVE

Figura 4/10 Motore 1PH7

Figura 4/9Motore lineare 1FN

Figura 4/7Motori 1FT6

Figura 4/8Motori 1PH2

I sistemi di automazione Siemens SI-NUMERIK e SIMODRIVE sono statisviluppati appositamente per le mac-chine utensili. In aggiunta a questi si-stemi Siemens offre anche tutti gli ac-cessori per realizzare i varicollegamenti e quindi tutti i relativi par-

ticolari studiati appositamente perquesto particolare settore. Utilizzandoquesti prodotti si ha la possibilità direalizzare, per la costruzione di unamacchina, un sistema con tutti i parti-colari perfettamente idonei.

Siemens garantisce la perfetta funzio-nalità di un sistema complessivo sesono stati usati cavi prodotti dalleproprie fabbriche.


Figura 4/11 Accessori e tecnica di collegamento

4.2.4 Accessori

“SINUMERIK safety integrated” offrefunzioni di sicurezza omologate con lequali si può realizzare una protezioneefficace di persone e macchine. Tuttele funzioni di sicurezza soddisfano i re-quisiti della categoria di sicurezza 3 se-condo la normativa europea EN 954-1e sono parte integrante del sistema acontrollo numerico. Non è necessarioutilizzare alcun altro sensore o appa-recchiatura aggiuntiva.

Questo significa:

Nessuna installazione aggiuntiva abordo macchina e risparmio di spazionel quadro elettrico.

Funzioni di sicurezza:

Tra le funzioni che la safety integratedoffre ricordiamo:• funzioni per la sorveglianza sicura di

velocità e arresti • funzioni per la limitazione sicura del

campo di funzionamento e per il ri-conoscimento degli stessi.

Grazie ad ulteriori funzioni integratenel pacchetto “safety integrated” èpossibile per la prima volta collegaredirettamente segnali di periferia a duecanali p.e. il pulsante di emergenza ole fotocellule. La combinazione logicae le reazioni avvengono internamentein tecnica sicura.Normalmente tutti gli errori rilevantiper la sicurezza che si verificano nelsistema determinano un arresto sicu-ro del movimento che potrebbe esse-re pericoloso o una rapida interruzio-ne dell’alimentazione del motore,senza far uso di contatti. L’arresto del-l’azionamento avviene sempre inmodo ottimale, adatto allo stato difunzionamento della macchina in quelpreciso momento. E così p.e. nel fun-zionamento attrezzaggio con cancellidi protezione aperti, è possibile arre-stare istantaneamente la macchina(ottimale per la protezione delle per-sone) e, in funzionamento automaticocon i cancelli di sicurezza chiusi, èpossibile arrestare la macchina conuna traiettoria controllata (ottimaleper la protezione della macchina).

Questo significa:

Massima protezione per l’operatorenelle operazioni di attrezzaggio ed ul-teriore protezione della macchina ,degli utensili e del pezzo da lavoraredurante il funzionamento automatico.

Le funzioni di sicurezza offrono un in-telligente accesso trasversale al siste-ma fino all’azionamento ed al sistemadi misura fino ad ora sconosciuto.

Grazie alle funzioni affidabili, ai tempidi reazione contenuti e ad una positi-va accettazione, questo concetto disicurezza certificato rappresenta unasoluzione molto vantaggiosa.

La struttura a multiprocessore di cui ilsistema è dotato permette di realizza-re una struttura di sistema diversitariaa due canali. Le funzioni di sicurezzasono integrate in modo ridondantenel controllo numerico, nell’aziona-mento e nella CPU del PLC integrato.Le grandezze di processo ed i dati disistema rilevanti per la sicurezza ven-gono confrontati in modo incrociato (ilcosiddetto cross monitoring) come ri-portato nella fig. 4.13 “Schema ablocchi: rilevare, valutare, reagire.”

Funzioni hardware e software rilevanti

per la sicurezza vengono verificate conun test dinamico forzato ad intervalliprecisi di tempo. Vedere in proposito ilparagrafo 4.3.4 Dinamica forzata”.

Una caratteristica di questo concettodi sicurezza consiste nel fatto che giàcon un solo sistema di misura, il si-stema di misura standard integratonel motore, si soddisfa alla classe disicurezza 3 prevista dalla normativaEN 954-1 (SIL2 secondo IEC 61508).Non è necessario un secondo tra-sduttore che tuttavia può essere col-legato come sistema di misura direttoaggiuntivo (p.e. riga di misura).

Ne risulta che con questa tecnica disicurezza innovativa si possono realiz-zare macchine adeguate agli standardpiù evoluti in fatto di sicurezza au-mentandone anche la disponibilitàcomplessiva.

Il nuovo concetto di sicurezza è il ri-sultato di una stretta collaborazionecon la commissione tecnica “Eisenund Metal II” dell’associazione pro-fessionale EM sita in Mainz e con l’Istituto per l’assicurazione contro gliinfortuni sul lavoro BIA di St. Augustine con la Siemens AG di Erlangen.


444

4.3.1 Breve descrizione

4.3 SINUMERIK Safety Integrated

Tabella 4.12 Tecnica di sicurezza integrata di elevata efficacia

Disponibilitàelevata

Tramite realizzazionirilevanti per la sicurezzain categoria 3 secondoEN 954-1

Realmente secondola prassi

così non c’è alcunmotivo dimanipolazione

Tempo di reazionebrevissimo < 20ms

con logica direttasenza contatti

Dipendente da

Funzione Reazione Accettazione

Efficacia

Le funzioni di sicurezza sono attive intutti i modi di funzionamento e posso-no comunicare con il processo trami-te segnali d’ingresso e d’uscita rile-vanti per la sicurezza. Le funzioni disicurezza soddisfano ai requisiti dellaclasse di sicurezza 3 della norma EN954-1 e /o della classe SIL 2 dellanorma IEC 61508. La prova è stataeffettuata su un campione in accordocon le direttive CE. La certificazione èstata rilasciata dal BIA in St.Augustin(vedere nel capitolo 4.11 Certificazionirilasciate).

Le funzioni si suddividono in funzionibase di sicurezza integrate SI 1 e infunzioni ampliate SI 2.

Arresti sicuri (SI-1)

L’arresto in sicurezza non è una fun-zione indipendente ma descrive sola-mente una procedura che può essererealizzata con il supporto delle funzio-ni “SINUMERIK safetty Integrated”..

L’arresto in sicurezza porta l’aziona-mento in corrispondenza di un con-trollo o di un sensore (p.e. fotocellula)in modo sicuro dal movimento all’arre-sto.

Fondamentalmente tutti gli errori rile-vanti per la sicurezza che si verificanonel sistema portano ad un arresto si-curo e coordinato del movimento peri-coloso o ad una rapida disattivazionedell’alimentazione del motore. Questadisattivazione dell’alimentazione delmotore, necessaria in speciali casi dierrore (gli azionamenti sono senzacoppia), avviene tra convertitore e mo-tore senza contatti in movimento epuò essere realizzata in un tempomolto breve, specifico per quell’asse.Non è più necessario quindi scaricareil circuito intermedio del convertitore.L’arresto dell’azionamento avvienesempre in modo ottimale, adeguato altipi di funzionamento della macchina.

L’attivazione di meccanismi esterni difrenatura amplia le funzioni integratee porta, in caso di arresto sicuro, adun percorso di frenatura il più brevepossibile.

Meccanismi esterni di frenatura pos-sono essere p.e. :

• freno meccanico esterno, freno distazionamento o freno di servizio

• freno elettrico esterno, freno a cor-tocircuito sull’indotto o freno a cor-rente parassita.


Tabella 4/13Schema a blocchi: Rilevare, Valutare, Reagire

4.3.2 Descrizione dellefunzioni

Rilevamento Valutazione Reazione

Datore disegnale

incrementale

o assolutoParte dipotenza

CPUContr.numericoTipo 1

CPUAzionam.

Tipo 2

Canale didisinserzione

Segnaledi retro-azione

Segnaledi retro-azione

Canale didisinserzione

controlloincrociatodei dati e deirisultati

Figura 4/14Etichetta collocata sul SINUMERIC 840C

Figura 4/15Etichetta collocata sul SINUMERIK 840D

Una protezione della rete non è piùnecessaria se sulla macchina è dispo-nibile un interruttore principale conseparazione di potenziale. I sensoriassegnati ai settori di sicurezza comep.e. pulsanti di emergenza, fotocellu-le, pedane a pulsante ecc. sono ac-cessibili solo se il relativo ingresso(p.e. cancello di protezione) è apertoed agiscono, in prima istanza, inmodo locale a livello di cella.

Il processo parallelo che si sta svol-gendo in altre aree di sicurezza puòproseguire. Eccetto i sensori centraliche agiscono sulla macchina nella suacomplessità.

Esempio di EMERGENZA

La combinazione logica e le necessa-rie reazioni avvengono internamentein tecnica affidabile. Gli azionamentielettrici vengono arrestati in modo si-curo ed infine, tramite l’elettronica,separati dall’alimentazione. Un riav-viamento indesiderato viene, in modoaltrettanto sicuro, escluso. L’energiaesterna p.e. idraulica o laser ecc, puòessere disattivata tramite uscite diperiferia ridondate dalla logica integra-ta di EMERGENZA e da attuatori col-legati a valle (contattori di potenza,elettrovalvole ecc).

L’arresto sicuro e coordinato eliminae/o riduce ulteriori danni (p.e. crash)alla disinserzione e permette un rapi-do e semplice riavviamento.

Reazioni allo STOP (SI-1)

Tramite la struttura di controllo a duecanali con il continuo confronto dati in-crociato si raggiunge una elevata sicu-rezza da errori. Al verificarsi di differen-ze sui due canali di controllo vengonogenerati allarmi e reazioni di arresto. Lereazioni di stop devono arrestare in si-curezza gli azionamenti eseguendo l’o-perazione secondo le esigenze specifi-che di macchina.

Si distingue tra diverse varianti diSTOP quali: STOP A, B, C, D, E, F e loSTOP di test

Il tipo di reazione allo stop al verificar-si di un errore può essere stabilito nelsistema o configurato dal costruttoredella macchina. Al superamento deivalori limite fissati tramite i dati mac-china delle funzioni SHB, SG, SE edSN possono essere scelte dal co-struttore della macchina le reazioni distop tramite i dati macchina. Gli stopdi tipo A, C e D possono essere sceltiriferiti (solo per SI-2)a eventi esternitramite ingressi rilevanti per la sicu-rezza (SGE). Gli effetti delle varie va-rianti di stop sono:

• STOP di tipo A

L’azionamento prosegue la rotazionese non viene attivato alcun mecca-nismo di frenatura esterno qualecortocircuito sull’indotto o/e freno distazionamento. L’allarme dell’assecomporta uno stop BAG, cioè conl’errore su un asse vengono arresta-ti tutti gli assi e mandrini disponibiliin un BAG. Al termine dello stop ditipo A è efficace l’ ”arresto sicuro”(SH).

• Stop di tipo B

L’azionamento viene frenato in limi-te di corrente mantenendo il con-trollo del numero dei giri e portatoin “arresto sicuro” (SH).

• Stop di tipo C

L’azionamento viene frenato in limi-te di corrente mantenendo il con-trollo del numero dei giri e portatoin “arresto di funzionamento sicuro”(SBH).

• Stop di tipo D

L’azionamento viene frenato mante-nendo la traiettoria, restando aggan-ciato compresi gli assi simultanei eportato in “arresto operativo sicuro”(SBH).

• Stop di tipo E

L’azionamento viene frenato mante-nendo la traiettoria, restando aggan-ciato compreso il movimento di con-traccolpo e portato in “arrestooperativo sicuro” (SBH).

• Stop di tipo F

La reazione allo stop di tipo F è as-sociata in modo rigido ai risultati in-crociati ed al confronto dei dati.Vengono evidenziati così gli errorisull’azionamento e sul comando. Siattiva, a seconda della progettazio-ne, una reazione di Stop di tipo A oB. Al termine è efficace “l’arrestosicuro” (SH).


444

Tabella 4.16 Varianti di stop

ArrestoAssegn. val.di con-segna „0“

ArrestoAssegn. val.di con-segna „0“

Arresto

Mant. traiett.Agganciato

Arresto

Contraccolpo

StopB

StopF

StopC

StopD

StopE

SBH(Arresto con regolatore di posizione attivo)

SH(Blocco impulsi)

StopA

Solo in caso di errore

Nella progettazione delle reazioni distop è prioritario tenere presente lasicurezza delle persone . Nel funzio-namento automatico può essere pro-gettata l’ottimale reazione di stop perla protezione della macchina a cancel-li di protezione chiusi. Deve essereperseguito sempre il miglior tipo diarresto riferito alla situazione del mo-mento.

Esempio 1: Rettifica con cancelli diprotezioni aperti (funzionamento di at-trezzaggio):

• azionamenti assi con stop di tipo C. Gli azionamenti vengono frenati ilpiù rapidamente possibile in limite dicorrente ed infine portati in “arrestodi funzionamento sicuro”. Essi resta-no così con il regolatore di posizioneattivo.

• azionamento mola con stop esternodi tipo A: l’azionamento viene arre-stato in questo tipo di funzionamen-to generalmente tramite stop ester-no di tipo A con arresto disicurezza” per inerzia.

Esempio 2: Rettifica in funzionamen-to automatico:

• azionamento assi con stop di tipo E:gli azionamenti eseguono restandoagganciati un movimento di ritorno(esecuzione della spoglia/sposta-mento libero in aria) e vengono fre-nati sul contorno tramite una rampaed infine portati in “arresto di fun-zionamento sicuro”. Resta attiva laregolazione di posizione.

• azionamento mola con stop di tipoD: l’azionamento viene frenato tra-mite una rampa e quindi per quantoriguarda la sollecitazione della cop-pia frenante rimane al di sotto del li-mite di rottura. Esso viene quindiportato in “arresto di funzionamen-to sicuro” restando attiva la regola-zione di posizione.

Stop di test (SI-1)

Con lo stop di test si prova per ognicanale di controllo il complessivo per-corso di disattivazione con i relativicircuiti esterni.

Nelle esecuzioni del test si attivanouno dopo l’altro i comparatori prepo-sti per le funzioni di stop e i moduli distop di entrambi i canali di controllo.Sull’argomento dinamica forzata ve-dere anche il paragrafo 4.3.4.

Arresto sicuro – SH (SI-1)

L’ ”arresto sicuro” serve in caso di er-rore o in collegamento con una fun-zione di macchina, per una sicura di-sinserzione dell’alimentazione delmotore. Questo avviene a secondadel tipo di asse e senza contatti inmovimento. La base per la funzione“arresto sicuro” è quella integrata neimoduli azionamento del SIMODRIVE611D.

Il costruttore della macchina devemettere in atto provvedimenti specifi-ci contro eventuali movimenti indesi-derati alla disinserzione dell’alimenta-zione del motore (p.e. cedimenti diassi verticali).

Caratteristiche funzionali

• non è possibile alcun avviamento in-desiderato del motore.

• l’alimentazione del motore è inter-rotta in modo sicuro.

• non vi è alcuna separazione galvani-ca tra motore e modulo azionamen-to.

Arresto operativo sicuro – SBH (SI-1)

La funzione serve per un controllo si-curo della posizione di arresto di unasse/di un mandrino. Gli azionamentisi trovano, nella loro piena funziona-lità, in regolazione di posizione o divelocità.

Con controllo attivo si può, p.e. infunzionamento attrezzaggio, entrarein aree di sicurezza (p.e. magazzino)senza spegnere la macchina.

Per questa funzione è sufficiente unsistema di misura incrementale. Ilcontrollo avviene sulle variazioni deivalori istantanei di posizione.


• l’asse resta in regolazione

• finestre di tolleranza arresto para-metrizzabili

• reazioni allo stop progettabili al ri-chiamo del controllo (stop di tipo Ao B).

Velocità ridotta sicura - SG(SI-1)

La funzione SG serve per un controllosicuro della velocità di un azionamen-to lato carico.

Viene eseguito qui ciclicamente con ilclock di controllo il confronto della ve-locità istantanea dell’azionamentocon il valore limite di velocità sceltotramite SGE. I valori limite per la velo-cità vengono definiti nei dati macchi-na.

Con i valori limite di velocità per SG1,SG2, SG3 o SG4 si possono controlla-re sulla macchina diverse applicazionio stati di funzionamento. Inoltre i va-lori limite SG2 ed SG4 possono esse-re suddivisi ognuno in 16 intervalli (4bit) tramite “ingressi rilevanti per lasicurezza” (SGE). L’impostazione av-viene in percentuale (1….100%) e simemorizza in una tabella dei datimacchina. Sono disponibili così com-plessivamente per ogni azionamento34 valori limite di velocità liberamenteimpostabili. Si può pertanto realizzarein funzionamento di attrezzaggio o an-che automatico la protezione di mac-china e di persone.

Attenzione! In caso di cambi mecca-nici occorre fare attenzione alla sceltadei corretti rapporti di trasmissione!


• controllo sicuro, lato carico, dei va-lori limite di velocità

• controllo valori limite adattabile aidiversi modi di funzionamento (fun-zionamento di test, di attrezzaggio,automatico)


• reazioni di stop progettabili a secon-da del tipo di SG

• reazioni di stop progettabili a secon-da del tipo di asse.

Finecorsa software sicuri – SE (SI-1)

Tramite i “finecorsa software sicuri”(SE) si può definire una zona di lavoroo una zona protetta o un percorso dilavoro a seconda del tipo di asse.Non servono più i finecorsa meccani-ci da installare sulla macchina. Perogni asse sono disponibili due coppiedi finecorsa software. Ogni coppia difinecorsa è costituita da un interrutto-re positivo (SE1+ ed SE2+) e da uninterruttore negativo (SE1- ed SE2-).Tramite SGE è possibile la commuta-zione tra SE1 ed SE2.


• definizione e valutazione sicura viasoftware delle posizioni finali

• reazioni di stop progettabili in casodi superamento delle posizioni finali

• la reazione di stop al superamentodelle posizioni finali avviene interna-mente via software.

Camme software sicure- SN (SI-1)

Tramite la funzione “camme softwaresicure” si può realizzare un riconosci-mento sicuro di zona a seconda deltipo di asse, sostituendo quindi l’at-tuale “soluzione hardware”.

Sono disponibili per asse 4 coppie dicamme (SN1…SN4). Ogni coppia dicamme è costituita da una cammapositiva (SN1+, SN2+, SN3+, SN4+)e da una camma negativa (SN1-,SN2-,SN3-,SN4-). Ogni segnale di cammapuò essere progettato singolarmentetramite dato macchina. I segnali dicamma vengono emessi tramite SGA.


• definizione e valutazione sicura viasoftware di posizioni-camma

• definizione di aree sicure

• commutazione sicura, SN dipenden-te, di funzioni sicure (p.e. commuta-zione sicura in corrispondenza a po-sizioni dei livelli SG).

Rampa di frenatura sicura – SBR

(SI-2)

Con questa funzione viene assicuratoche, dopo una richiesta di stop, la ve-locità istantanea diminuisca (controllodell’andamento della velocità).

All’attivazione di una richiesta di stopviene abilitata come limite di velocitàla velocità attuale più una tolleranza divelocità definita tramite dato macchi-na. Questo limite viene confrontatocon la velocità attuale (deve diventarepiù piccolo o deve restare uguale) eviene controllato ciclicamente. Si rico-nosce pertanto il più presto possibilela nuova accelerazione dell’asse du-rante la fase di frenatura e si attiva al-tresì la conseguente reazione.


• riconoscimento il più rapido possibi-le di una nuova accelerazione del-l’asse durante la fase di frenatura

• il controllo SBR viene inserito auto-maticamente nel caso in cui sia sta-to attivato uno stop di tipo B o C

• all’attivazione di SBR viene attivatodirettamente lo stop di tipo A.

Logica programmabile sicura – SPL

(SI-2)

La “logica programmabile sicura”consente per la prima volta un colle-gamento diretto di sensori ed attuato-ri rilevanti per la sicurezza e la lorocombinazione logica interna. La logicadi combinazione è ridondante nel CNe relazionata con il PLC interno. Sipossono così progettare p.e. concettidi OFF di emergenza o di interbloccoper cancelli di protezione tramite ilsoftware del SINUMERIK safety inte-grated. In collegamento con l’ ”arre-sto sicuro” si può realizzare ora unOFF di emergenza senza contatti inmovimento ed in modo sicuro a parti-

re dalla logica di valutazione fino alladisattivazione dell’alimentazione. Mol-ti componenti hardware non servonopiù e di conseguenza il quadro elettri-co si semplifica.Solo gli attuatori di potenza (p.e.i con-tattori) sono necessari per il comandodiretto degli organi attuatori esterni


• logica programmabile universale intecnica di sicurezza

• attivazione immediata della logicadopo l’avviamento

• elaborazione ciclica indipendentedal programma applicativo

• temporizzatore integrato per il testdinamico forzato

• attiva in tutti i modi di funzionamento.

Segnali di ingresso e di uscita rile-

vanti per la sicurezza- SGE/SGA

(SI-1)

I segnali di ingresso e di uscita rile-vanti per la sicurezza sono l’interfac-cia verso il processo. Sono segnali di-gitali a due canali che provengono dalsistema o devono essere consegnatial sistema tramite diverse periferie(PLC e CN). Gli SGE/SGA non devonoessere necessariamente cablati sumorsetti hardware. In collegamentocon l’SBL è possibile anche, a secon-da dell’esigenza, una elaborazionecompletamente interna come segnalisoftware.


• funzioni di sicurezza impostabili edisinseribili

• scelta e commutazione dei valori li-mite

• conferma di segnalazioni di stato

• emissione di segnali di camma

• collegamento diretto di sensori

• collegamento diretto di attuatori.


444

Vedere anche il capitolo 4.9 “Dati diordinazione e documentazione“

SIMODRIVE 611D

• safety integrated è disponibile solocon azionamenti digitali

• si impiega con la performance e laregolazione standard 2 del 611D

• le unità di regolazione devono esse-re ordinate sempre con il circuito dimisura DMS

• safety integrated si può usare suazionamenti mandrino, su aziona-menti per motori lineari e su aziona-menti assi

• deve essere sempre disponibile mi-nimo un sistema di misura.

SINUMERIK

• la safety integrated è disponibilesolo con i SINUMERIK 840C e840D con il SIMODRIVE 611D. Conquesti sistemi si possono utilizzaretutte le CPU previste.

• Per gli ingressi e le uscite dei se-gnali rilevanti per la sicurezza(SGE/SGA) la periferia NCK e la peri-feria del PLC costituiscono la strut-tura a due canali per i predetti se-gnali.

• La SINUMERIK safety integrated èun’opzione software ed è costituitada una opzione base e da una op-zione assi. Nell’opzione base è giàcompresa l’opzione assi per 4 azio-namenti.

• Per le funzioni SI sono necessarierisorse di sistema a livello di CPU-NC che dipendono dal numero difunzioni utilizzate e dal numero de-gli azionamenti. In casi limite puòessere necessario l’impiego di unaCPU più performante.

Trasduttori e circuiti di misura

• fondamentalmente si possono usa-re tutti i sistemi di misura previstiper il SIMODRIVE 611D.

• concetto di 1 trasduttore: è neces-sario almeno un sistema di misurache di regola viene accoppiatocome trasduttore incrementale oassoluto con il sistema di misuradel motore indiretto (MS). Il sistemadi misura deve soddisfare le specifi-che del circuito di misura del SIMO-DRIVE 611D.

• concetto di 2 trasduttori: un secon-do sistema di misura non è neces-sario ma può essere utilizzato inmodo standard come sistema di mi-sura diretto (DMS). Deve soddisfarele specifiche del circuito di misuradel SIMODRIVE 611D.

• i cavi dei circuiti di misura devonorispettare le specifiche del SIMO-DRIVE 611D, p.e. schermatura acoppia.

SIMATIC

• si possono utilizzare tutti i componen-ti standard della famiglia SIMATIC.

• la periferia CN e la periferia PLCrappresentano la struttura a due ca-nali per gli ingressi e le uscite rile-vanti per la sicurezza (SGE/SGA).

HMI

• pannelli di servizio e visualizzatori(TD/OP) non fanno parte del concet-to di sicurezza. Essi servono esclu-sivamente per visualizzare dati rile-vanti per la sicurezza per ladiagnostica e la messa in servizio.


4.3.3 Struttura del sistema

Struttura base per il collegamento

di sensori ed attuatori

I segnali di processo rilevanti per lasicurezza vengono rilevati da sensoried analizzati da una piattaforma logica(piattaforma safety integrated) cheprovvede ad inviare i relativi comandiagli organi attuatori secondo le variecategorie di comando (vedere la nor-mativa EN 954-1).

Si distinguono due tipi di collegamento:

collegamento tramite periferia E/A

di PLC e CN

questo vale per

• sensori quali p.e. interruttori, con-tatti di cancelli di protezione, pul-santi di emergenza, fotocellule, bar-riere luminose ecc.

• attuatori quali p.e. contattori, elettro-valvole, dispositivi di interblocco, fre-ni, lampade di segnalazione.

Questi segnali vengono collegati di-rettamente (senza apparecchiature in-termedie di analisi) alle unità di perife-ria standard del PLC e del CN. I segnali vengono quindi trasferiti, tra-mite bus separati (PROFIBUS e busazionamento), alla piattaforma “SINU-MERIK safety integrated”.

Collegamento tramite specifiche in-

terfacce o tramite bus

Questo vale per:

• sensori quali p.e. sistemi di misuramotore, sistemi di misura diretti

• attuatori quali p.e. servomotori, mo-tori mandrino, motori lineari.

Il collegamento avviene tramite cavistandard su interfacce specifiche. Nelcaso p.e. di datori di misura e di mo-tori il collegamento avviene diretta-mente sull’azionamento (convertito-re). Non essendo necessario alcunsensore esterno aggiuntivo, p.e. unsecondo sistema di misura, o appa-recchiature di analisi esterne, le infra-strutture di macchina possono esserefacilmente realizzate.

L’attribuzione diretta sensore ⇒ logicadi valutazione integrata ⇒ attuatoriaumenta la trasparenza e consente dievitare errori nella progettazione e nelcablaggio. La semplificazione delle in-frastrutture di macchina che si puòcosì raggiungere aumenta la disponi-bilità della macchina stessa.

Nota: è previsto in futuro il collega-mento degli “ingressi rilevanti per lasicurezza” e delle “uscite rilevanti perla sicurezza” esclusivamente a unitàdi periferia PLC a due canali e la tra-smissione dei segnali rilevanti per lasicurezza tramite PROFIBUS alla piat-taforma “SINUMERIK safety integra-ted”.


444

4.3.4 Principi guida perle applicazioni

Tabella 4/17Schema a blocchi “sensori-logica –attuatori”

Sensori Logica Attuatori

Trasduttori

Fotocellule

Pulsanti diemergenza

Scanner

Interruttori

Motori

Freni

Contattori

Dispositivi diinterblocco

Elettrovalvole

SI

CN

PLC Aziona-mento

*SI = Safety Integrated

Tabella 4.18 Struttura base del collegamento di sensori ed attuatori

sensori edattuatori tramiteperiferia E/A

piattaforma “safety integrated”

Azionamento

sensori edattuatori tramiteinterfaccespecifiche

M

Freno

Trasduttore

E/A PLC E/A CN

CNPLC integrato

Sensori ed attuatori

Sensori/attuatori:

concetto dei 3 morsetti

Per i sensori e gli attuatori che si col-legano alla periferia E/A del PLC e delCN si può partire come schema basedal concetto dei tre morsetti. Se i se-gnali di un sensore vengono letti sudue canali basta un uscita di test a uncanale per realizzare un comando inclasse 3. Sono così necessari per col-legare il sensore in modo rilevanteper la sicurezza 3 morsetti sulla peri-feria E/A.

• Collegamento dei sensori

2 ingressi + 1 uscita = 3 morsetti

Se un attuatore viene comandato sudue canali, basta un canale di riletturadel segnale di processo perché il co-mando possa soddisfare la categoria3. Sono così necessari anche per col-legare un attuatore in modo rilevanteper la sicurezza 3 morsetti sulla peri-feria E/A.

• Collegamento degli attuatori

2 uscite + 1 ingresso = 3 morsetti

Segnali d’ingresso rilevanti per la

sicurezza

Di norma tutti i segnali di processo ri-levanti per la sicurezza ( sensori comep.e. pulsanti di emergenza, cancelli diprotezione, fotocellule ecc.) devonoessere collegati in modo ridondante eseparato, proprio come ingressi “rile-vanti per la sicurezza” (SGE), agli in-gressi sulla periferia a due canali delPLC e del CN. Il conduttore comunedeve essere collegato all’alimentazio-ne a 24V. Perché sia efficace il control-lo di questi sensori l’alimentazione a24V deve essere fornita da una uscitanormale (uscita di test) del PLC.

Per questi ingressi occorre stabilireun tempo di tolleranza che di solitodeve essere abbastanza breve, sca-duto il quale si attiva una routine dicontrollo e viene eseguito automati-camente un arresto sicuro della mac-china.

Nota: in caso di sensori elettronici,cioè senza organi meccanici in movi-mento come p.e. molti tipi di fotocel-lule, il segnale presente sull’ingressodel PLC e del CN resta uguale. L’usci-ta di test del PLC viene collegata co-munque direttamente al sensore. Ilconcetto dei 3 morsetti è pienamenterispettato.


Tabella 4.19 Ingressi “rilevanti per la sicurezza” : cablaggio di un pulsante di emergenza

Uscite

Ingressi (SGE)

Ingressi (SGE)

Uscite (SGE)

Pulsante diemergenza

E

PCL

uscita di test

PROFIBUS

E

CNBus azionamento

24

A

A

Segnale d’uscita rilevante per la si-

curezza, commutazione P/P

In un circuito con commutazione ver-so P i due attuatori attivano sempre inserie il carico. Entrambi i canali (CN ePLC) comandano gli attuatori con latensione positiva (+24V) (commuta-zione positivo-positivo). Come attua-tori si possono utilizzare p.e. i più co-muni contattori per il comando dimotori. Nel caso di carico idraulico, sipossono pilotare direttamente elettro-valvole con un circuito a due canali.

La rilettura del circuito di carico deveessere la più diretta possibile. Cosìp.e. la rilettura della pressione idrauli-ca deve avvenire tramite un sensoreinstallato sulla valvola idraulica.

Caratteristiche

• il circuito di carico viene sempre co-mandato o interrotto su due canali

• come attuatori si possono utilizzaretutti i più usuali (standard) compo-nenti come p.e. contattori, elettro-valvole ecc.

• i contatti di rilettura (in apertura) de-gli attuatori sono a 24V, vengono at-tivati in serie e riletti dal PLC su unsolo canale

• con il test dinamico forzato si pos-sono evidenziare errori su entrambigli attuatori

• in caso di guasto di un attuatore ilcarico può essere attivato comun-que dal secondo canale

• le SGA possono essere utilizzateanche direttamente per l’inserzionesicura del blocco partenza motoritramite ET200S. Il comando degliattuatori avviene di norma dal SI-MATIC tramite PROFIBUS (vederecap. 2.3).


444

Tabella 4.20 Segnale di uscita “rilevante per la sicurezza” commutazione P/P

Uscite (SGA)

Ingressi

Ingressi (SGE)

Uscite (SGA)

PCL

Ingresso di test

PROFIBUS

CNBus azionamento

24

24

24

Relè

Relè

Segnale di riletturaCircuitodi carico

E

E

A

A

M

Segnale d’uscita rilevante per la si-

curezza, commutazione P/M

Nel circuito con commutazione PM ilcircuito di carico viene attivato soloda un attuatore. Il canale CN fornisceall’attuatore la tensione positiva(+24V) mentre il canale PLC fornisceall’attuatore la tensione di riferimento(0V) (commutazione positivo-massa).Questa variante di comando è sem-pre necessaria se per comandare l’at-tuatore è disponibile una sola bobina,Questo è p.e. il caso in cui si ha:

• il freno di stazionamento integratonel motore

• magneti di blocco sui cancelli di si-curezza

• freno di funzionamento comandatoidraulicamente tramite elettrovalvola(p.e. motori lineari).

La rilettura dal circuito di carico do-vrebbe essere la più diretta possibile.Così p.e. la rilettura della pressioneidraulica va eseguita tramite un sen-sore montato sulla valvola idraulica.

Caratteristiche

• il circuito di carico viene in questocaso attivato o disattivato con unsolo canale

• come attuatori si possono utilizzaresolo componenti idonei secondo EN954-2 come p.e. contattori, elettro-valvole ecc

• il segnale di rilettura (in apertura)dell’attuatore è fisso a +24V e vieneriletto dal PLC come a un canale. Senon è disponibile alcun contatto dirilettura, occorre comportarsi comedescritto nel par. 4.3.4 “Comandofreno rilevante per la sicurezza,commutazione P/M”.

• Con il test dinamico forzato si pos-sono evidenziare errori sull’attuatore

• Se l’attuatore si guasta, il carico po-trebbe non essere più disattivabilein modo sicuro tramite lo specificopercorso. In questo caso si devonomettere in atto ulteriori provvedi-menti a seconda dell’attuatore edell’equipaggiamento come p.e.:disattivazione centrale; ulteriori test.

Esempio applicativo

Nel circuito di carico si possono inse-rire attuatori in sicurezza come p.e.motori idraulici, trasportatori di trucio-li, pompe per il sistema di raffredda-mento, l’idraulica direttamente tramiteelettrovalvole, la pneumatica diretta-mente tramite elettrovalvole, comandidi saldatura, laser, apparecchiature ditaglio s getto d’acqua ecc.


Tabella 4.22Segnale di uscita “rilevante per la sicurezza” commutazione P/M

Uscite (SGA)

Ingressi

Ingressi (SGE)

Uscite (SGA)

Ingresso di test

0

24

24

Relè

Segnale di rilettura

Circ.dicarico

E

E

A

A

M

Uscita a relè

PCL

CNBus azionamento

PROFIBUS

Comando freno rilevante per la si-

curezza - commutazione P/M

Il principio di base è riportato nel par.4.3.4 “Segnale d’uscita rilevante perla sicurezza- commutazione P/M”.

Caratteristiche

• il circuito di carico viene attivato odisattivato a un solo canale

• come attuatori si possono utilizzaresolo componenti idonei secondo EN954-2 come p.e. contattori, elettro-valvole ecc.

• contatti di rilettura sui freni non sonosempre direttamente disponibili. Per-tanto si utilizza quale segnale di rilet-tura il collegamento verso massadella bobina dell’attuatore. Si posso-no così riconoscere cortocircuiti siaverso M sia verso P in modo sicuro.Il concetto dei 3 morsetti è pertantoanche qui utilizzabile.

• con il test dinmico forzato si posso-no riconoscere errori nell’attuatore

• come ulteriore test è previsto untest del freno il quale verifica lacoppia frenante realmente disponi-bile. Questo viene integrato nel testdinamico forzato per lo stop di test(per il percorso di disinserzione)

• in caso di mancanza di tensione o dirottura dei conduttori lo stato sicurodel freno si attiva in modo meccani-co tramite le molle di recupero.

Esempio applicativo

Nel circuito di carico si possono co-mandare in sicurezza attuatori comep.e. freno di stazionamento elettrico,freno di funzionamento elettrico, elet-trovalvola per freno di funzionamentoidraulico ecc.

Test dinamico forzato: generalità


Per tutti i segnali ed i dati statici sideve eseguire un test dinamico forza-to. Nell’intervallo di tempo richiesto(8 ore) lo stato del segnale deve va-riare dal livello logico 1 al livello logico0 o viceversa. Se lo stato del segnaleè diventato statico a causa di un erro-re, questo viene riconosciuto al piùtardi nell’esecuzione di questo testdinamico tramite il relativo confronto.

Un test dinamico forzato deve essereprevisto p.e. per i componenti neces-sari per la funzione di arresto (p.e.contattori e semiconduttori di poten-za, per i cosiddetti percorsi di disin-serzione e per la procedura di disatti-vazione.

In generale la procedura di disattiva-zione, p.e. la violazione di un criteriodi valore limite, non può essere testa-ta tramite altre procedure come ilconfronto incrociato, se la macchinasi trova in uno stato normale. Questovale anche per gli errori nel percorsocomplessivo di disinserzione compre-so il relativo hardware e software egli elementi di commutazione del ca-rico. Prevedendo uno stop di test aduna cadenza di otto ore con confrontoed una corrispettiva posizione d’atte-sa si possono riconoscere errori an-che in uno stato normale (stato nor-male significa che la macchina nonpresenta per l’operatore alcuna ano-malia).

Test dinamico forzato con

SINUMERIK safety integrated

Il test dinamico forzato serve per ri-conoscere errori nel software e nel-l’hardware di entrambi i canali di con-trollo. Per questo le parti rilevanti perla sicurezza in entrambi i canali devo-no essere verificate almeno una voltain un definito intervallo di tempo intutte le possibili situazioni rilevanti perla sicurezza. Un errore in un canale dicontrollo porta ad una discrepanza eviene riconosciuto tramite il confrontoincrociato dei dati e dei risultati logici.


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Tabella 4.23 Comando freno rilevante per la sicurezza - Commutazione P/M

Uscite (SGA)

Ingressi

Ingressi (SGE)

Uscite (SGA)

Ingresso di test

0

24

Segnale di rilettura

E

E

A

A

M

Uscita a relè

PCL

CNBus azionamento

PROFIBUS

Motore

Freno

M

Il test dinamico forzato del percorsodi disinserzione (stop di test) deve es-sere attivato dall’utente oppure deveessere automatizzato nel processo ecioè p.e.:• per assi che si trovano fermi, dopo

aver attivato l’impianto• all’apertura dei cancelli di protezio-

ne• ad una cadenza prevista (p.e. ogni 8

ore)• in funzionamento automatico in di-

pendenza dal tempo e dagli eventi.

Il test dinamico forzato comprendeanche il test dei sensori ed attuatoririlevanti per la sicurezza. In questocaso viene controllata tutta la catenadei segnali compresa la “logica pro-grammabile sicura” (SPL) sulla lorofunzionalità.

Nota: durante il funzionamento auto-matico (con cancelli di protezionechiusi) non è richiesta in modo vinco-lante la cadenza delle otto ore. Inquesto caso il test dinamico forzatopuò essere combinato, trascorse leotto ore, con la prossima apertura delcancello di protezione.

Con il confronto incrociato vengonoriconosciuti in entrambi i canali dicontrollo i cosiddetti “errori latenti”nei dati rilevanti per la sicurezza. Nelcaso di dati “modificabili” esistonovalori di tolleranza da definire nei datimacchina. I risultati di entrambi i ca-nali possono discostarsi senza che siaattivata una reazione. Un esempiopuò essere la tolleranza per un con-fronto incrociato della posizione reale.

Errori che vengono riconosciuti trami-te test dinamico forzato o confrontiincrociati portano ad una reazione distop di tipo F ed attivano ulteriori rea-zioni di stop (vedere par. 4.3.2 “Rea-zioni allo stop”.

Esempio applicativo

Tramite la combinazione di “SINUME-RIK safety integrated” e di funzioni disicurezza, si possono realizzare oraconcetti completamente nuovi perquanto riguarda il controllo ed il servi-zio di macchine con le più svariateesigenze.

• funzionamento in attrezzaggio

con cancelli di protezione aperti

Con cancelli di protezione aperti gliazionamenti asse o mandrini posso-no muoversi con velocità ridotte si-cure o essere controllati in sicurez-za sulla loro posizione di fermo. Gliazionamenti possono restare in ognimomento sotto il controllo dell’elet-tronica e la loro alimentazione nondeve essere disinserita. Con le fun-zioni per il riconoscimento di aree edi limitazioni nell’area di lavoro sipossono realizzare zone di lavoro ezone protette con tecnica di sicurez-za. L’utilizzo di un tasto di confermarelazionato con la SINUMERIK sa-fety integrated non è obbligatoria-mente prescritto se è disponibile unpulsante di emergenza e se l’azio-namento può essere mosso tramitepulsante di jog in “funzionamento auomo morto”.

• funzionamento di test con can-

celli di protezione aperti

Per la prima volta è anche possibileun funzionamento test del program-ma nel quale si possono far ciclareprogrammi completi o parti di pro-gramma con velocità ridotta sicurain una “prova in bianco”. L’operatoreattiva, premendo un tasto, di solitoil pulsante di start, l’esecuzionecontinua del programma. Se duran-te il test l’operatore riconosce unerrore di programma, può sospen-derne l’esecuzione rilasciando ilpulsante di start o premendo il pul-sante di emergenza. Le funzioni disicurezza sono attive anche durantequesta fase di test. Esse si attivanoal superamento dei valori limite edarrestano automaticamente l’aziona-mento. L’impiego di un pulsante diconferma con la SINUMERIK safetyintegrated non è obbligatoriamenteprescritto se è disponibile un pul-sante di emergenza e se l’aziona-mento, tramite comando manualead impulsi (jog), può essere mossoin funzionamento uomo morto.

• emergenza integrata, senza con-

tatti in movimento

Il pulsante di emergenza può esserecollegato direttamente agli ingressiridondanti del PLC e del CN senzaulteriore logica di analisi. La combi-nazione logica e le necessarie rea-zioni avvengono internamente intecnica di sicurezza. Gli azionamentielettrici vengono arrestati con sicu-rezza ed infine separati dall’alimen-tazione, senza contatti in movimen-to, tramite l’elettronica.Un riavviamento è escluso con sicu-rezza. Altri organi attuatori come p.e.idraulica o laser possono essere di-sattivati in tecnica di sicurezza trami-te le uscite ridondate della logica diemergenza integrata e gli attuatoriattivati (contattori di potenza, elettro-valvole ecc.).


* Funzionamento uomo mortoIl concetto proviene dalla tecnica ferro-viaria.Significato: la funzione viene svolta solofino a quando il pulsante viene premuto.Al rilascio del pulsante la funzione vieneinterrotta ed il movimento in atto in quelmomento, che poteva arrecare pericolo,viene arrestato.

• interblocchi cancelli di protezio-

ne, fotocellule ecc.

Secondo lo stesso principio basedell’emergenza è possibile il colle-gamento diretto di interblocchi percancelli di protezione, fotocellule oaltri sensori o attuatori rilevanti perla sicurezza.

• aree di sicurezza o modi di funzio-

namento (BAG) disaccoppiati

Con la tecnica di sicurezza integrataè possibile automatizzare in modoindipendente diverse aree di sicu-rezza o modi di funzionamento(BAG) come p.e. zone di lavori, sta-zioni di riattrezzaggio o magazzini.Pulsanti di emergenza, interblocchiper cancelli di protezione ecc. sonoquindi progettabili secondo le esi-genze della cella specifica ed agi-scono anche in caso di disattivazio-ne con priorità immediata sugliazionamenti e sulle apparecchiaturedi quella cella o di quell’area di lavo-ro. Ciò significa che mentre la mac-china produce in funzionamento au-tomatico nell’attuale zona di lavoro,parallelamente possono essere ese-guitie le necessarie operazioni diapprontamento e di service. In que-sto caso è possibile muovere gliazionamenti a cancelli di protezioneaperti p.e. con “velocità ridotta sicu-ra”. In parallelo a questo nella stazio-ne di riattrezzaggio è possibile inol-tre installare un nuovo utensileanche a cancelli di protezione aper-ti. I pulsanti di emergenza relativialle zone di sicurezza sono attivisolo quando il corrispondente can-cello di protezione è aperto e sicomportano quindi come pulsanti diemergenza di cella. I pulsanti diemergenza di cella hanno efficaciasolo sugli azionamenti che si trova-

no in area di sicurezza (modi di fun-zionamento BAG. Il pulsante diemergenza centrale ha effetto sututta la macchina. La tecnica di sicu-rezza integrata consente una riorga-nizzazione dei modi di funzionamen-ti usuali la cui efficacia oggi èdemandata ancora in modo massic-cio a soluzioni hardware specifiche.Una riorganizzazione dei modi difunzionamento potrebbe essere laseguente:

• Test: cicli manuali, attrezzaggio etest di parti di programma (prove inbianco) tramite funzionamento ma-nuale ad impulsi in funzionamentouomo morto sono obbligatori conparametri di processo ridotti

• test automatico: elaborazione ciclicadel programma tramite funziona-mento manuale ad impulsi (in fun-zionamento uomo morto) è obbliga-toria con parametri di processo noncompletamente ridotti (p.e. velocitàdi accostamento ridotta).

• Automatico: elaborazione ciclica delprogramma con tutti i parametri diprocesso.

Le macchine innovative necessitanodi nuovi concetti di modi di funziona-mento per i quali la tecnica di sicurez-za rappresenta una valida piattaforma.Questo significa poi più flessibilitàcon elevata sicurezza.


444


Di base vale per tutte le macchine ladirettiva macchine europea (1). Nel-l’appendice 1 delle direttive sono fis-sate le esigenze minime. Queste ven-gono precisate da norme europeearmonizzate. Non vengono comunqueelaborate norme per tutti i tipi di mac-chine. Per le macchine utensili desti-nate alla lavorazione dei metalli, per irobot e per i sistemi automatizzati diproduzione esistono alcune bozze dinorme e norme definite ( fig. 4.24 Panoramica sui comandi in relazionealla sicurezza nelle norme europee).In molti casi per i comandi con atti-nenza alla sicurezza è richiesta la ca-tegoria 3 secondo EN 954-1. Un con-fronto per la realizzazione di diversecategorie di comando secondo EN954-1 per impieghi con tecnologie di-verse è riportato in [4]. Il requisitofondamentale di questa categoria è :sicurezza da errori con loro riconosci-mento parziale.

Con riferimento all’elettronica in ge-nerale ed agli azionamenti elettrici inparticolare, nella norma EN 954-1 nonè contenuto alcun speciale requisito.Un gruppo di lavoro della commissio-ne elettrotecnica tedesca ha steso undocumento che descrive le più impor-tanti funzioni di sicurezza dei sistemidi azionamento elettrici sulle macchi-ne ed i requisiti per la trasposizionedelle categorie secondo EN 954-1.Questo documento dovrebbe essereintegrato in un progetto di norma.

La descrizione delle più importantifunzioni di sicurezza di un sistema diazionamento elettrico su una macchi-na è descritto nel cap. 4.3.2 “Descri-zione delle funzioni”. Il sistema diazionamento elettrico comprende icomponenti hardware e software chepossono avere influenza sulla sequen-za dei movimenti della macchina.Componenti possibili sono p.e.: co-mandi elettronici, componenti di rego-lazione, azionamenti motore, condut-tori di potenza e ausiliari. Essipossono essere anche parte integran-te del controllo CNC.


4.4 Normative e raccomandazioni

Tabella 4/24 Panoramica sui comandi in relazione alla sicurezza nelle norme CE

pr EN 12417 pr EN 12415 EN 775 pr EN 1921

centri macchine robot sistemi di

di lavoro utensili industriali* produzione

automatizzati

approvazione Categoria 3 Categoria 3 Categoria 3* Categoria 3*equipaggiam.

di commutaz.

riduzione della Categoria 3 Categoria 3 Categoria 3* Categoria 3*velocità

compresa la

protezione da

comportamenti

inattesi (n=0)

categoria B categoria B* e circuiti e circuitiapprovati approvati

interblocchi di Categoria 3 Categoria 3 Categoria 3* Categoria 3*equipaggiamenti

a contattori

Categoria 1*(cancelli di manut.)

limitazione di – – Categoria 3* Categoria 3*posizioni finali

emergenza seconda EN 60204 Categoria 3 Categoria 3* secondo EN 60204-1

* EN 775 e pr EN 1921 sono derivate dalle norme internazionali ISO 10218 ed ISO 11161. Non esiste alcun diretto collegamento di queste norme con la EN 954. I requisiti tecnici sono tuttavia confrontabili.

La “direttiva macchine europea” e le“singole direttive europee- utilizzo deimezzi di lavoro” definiscono gli obiet-tivi di protezione fondamentali. Esseobbligano, con i loro requisiti chesono riconosciuti da una legge nazio-nale, non solo il costruttore ma anchel’utilizzatore della macchina ad osser-vare questi obiettivi di sicurezza. Conil marchio CE e con la dichiarazione diconformità il costruttore della macchi-na deve indicare che ha osservato tut-te le direttive europee valide in quelmomento.

Le norme forniscono un supporto dilavoro e sono una guida nella conver-sione ma non sono, al contrario delledirettive europee, vincolanti. Questaasserzione apre uno spazio per con-cetti di sicurezza innovativi. Le normerispecchiano in generale lo stand del-

la tecnica. Concetti tecnici innovativinuovi rispecchiano lo stand dellascienza e della tecnica. Lo stand dellascienza e della tecnica viene tenutoin considerazione di nuovo nelle nor-mative aggiornate. Nella conversionedelle direttive europee ci si può disco-stare dalle norme se si raggiunge unauguale sicurezza in altro modo. E’molto importante che sia eseguitauna verifica sulla qualità raggiunta.Questa verifica può p.e. essere ese-guita su un prototipo Se essa vienecertificata da un ente (p.e. BIA) accre-ditato dalla Comunità Europea è vali-da per tutti i Paesi facenti parte dellaComunità Europea.


444

Tabella 4/25“Requisiti dalle norme europee”Fonte: “Maschinen in Europa” di A. J e

Articolo 100 / 100atrattato CE(Mercato interno)

Articolo 118 / 118atrattato CE(Sicurezza sociale)

Protezione dimacchine

eventual-mentealtre direttivevalide

direttivamacchina(89/392/CE)

singoledirettive uso dimezzi di lavoro(89/655/CE)

eventual-mentealtre singoledirettive

Direttive quadroSicurezza e protezione della salutedei lavoratori (89/391/CE)

LegislazioneNazionale

Norme europeearmonizzate

UtilizzatoreCostruttore

4.4.1 Requisiti dalle di-rettive europee

4.6 Analisi dei peri-coli e valutazionedel rischio

(estratto da una memoria tecnica (6)del BIA ( Istituto per l’assicurazionecontro gli infortuni sul lavoro)

Un obbligo di verifica per sistemi diazionamento con sicurezza integratanon è di norma previsto. Questo valeper impieghi in settori come macchi-ne utensili, robot industriali, sistemidi produzione automatizzati, macchineper l’industria alimentare ecc. Per al-cune macchine che ricadono nell’ap-pendice IV della direttiva macchine(p.e. presse, macchine per la lavora-zione del legno) vi può essere l’obbli-go di una verifica che può a sua voltarichiederne una verifica del sistema diazionamento.

Indipendentemente da questo si pos-sono eseguire verifiche su qualsiasibase. In generale anche quando non-ne esiste l’obbligo, può essere richie-sta dall’utilizzatore o dal costruttoredella macchina una verifica di questicomponenti da eseguirsi presso unente indipendente. Il motivo sta in-nanzitutto nella complessità del siste-ma di azionamento con la sicurezzaintegrata. Gli utilizzatori non possonostabilire da soli se i sistemi soddisfa-no gli obiettivi di sicurezza della diret-tiva macchina e le relative norme. Ve-rifiche di questo tipo su sistemicomplessi dovrebbero già essere pre-viste ed eseguite in fase di sviluppo,cioè dovrebbero già iniziare nella fasedi progettazione. Si possono così evi-tare sviluppi errati ed il tempo di veri-fica si può pertanto ridurre.

Come documentazione, in caso ditest eseguito da un ente riconosciutosecondo i sistemi di prova e certifica-zione BG su campione, viene rilascia-to un certificato di omologazione se-condo le corrispondenti direttiveeuropee ZH1/419 (5) con i relativi car-tellini.

Secondo la direttiva macchine89/392/CE il costruttore o chi eseguela messa in servizio di una macchina odi un componente di sicurezza è obbli-gato ad eseguire una analisi dei rischiper determinare tutti i pericoli connes-si con la sua macchina o con il suocomponente di sicurezza. Egli deveprogettare e costruire la macchina o ilcomponente di sicurezza rispettandol’analisi eseguita. Una stima del ri-schio deve indicare i rischi restantiche devono essere documentati.

4.5 Verifica e certi-ficazione



4444.7 Incremento della disponibilità con la tecnica di sicurezza integrata

Tramite la combinazione delle funzionidi sicurezza descritte nel par. 4.3.2“Descrizione delle funzioni” si posso-no realizzare concetti operativi com-pletamente nuovi su macchine conesigenze le più diverse. Accessi del-l’operatore p.e. nel magazzino o nelposto di riattrezzaggio possono avve-nire in modo parallelo alla normaleproduzione.

In primo piano sta comunque semprela protezione ottimale dell’operatore.L’utilizzazione della macchina secondole norme per essa previste va salva-guardata.

Da queste nuove possibilità può an-che avvantaggiarsi notevolmente laprotezione di macchina (macchina,pezzi prodotti, utensili ecc.).

Tramite la tecnica di sicurezza integra-ta il trend si discosta da soluzionicompletamente hardware ed elettro-meccaniche per andare verso softwa-re ed elettronica sostituendo quindicon successo una tecnica soggettaad usura.

La tecnica di sicurezza integrata con-sente inoltre un accesso intelligenteal sistema finora non noto fino ai sen-sori ed agli attuatori. Vi sono poi nuo-ve possibilità di diagnosi che consen-tono in particolare un preventivoriconoscimento di errori. Anche incaso di errori che si verificano all’im-provviso durante la produzione sipuò ridurre notevolmente il rischio didanni alle persone ed alla macchinagrazie ad un rapido riconoscimentodegli errori e ad un coordinato arrestodella macchina stessa.

La tecnica di sicurezza integrata

consente:

• di ottimizzare il processo

• di svolgere in parallelo parti di pro-cesso

• di realizzare semplici infrastrutturedi macchina

• di rendere la macchina più facilmen-te asservibile.

Effetti sulla disponibilità:

• errori potenziali ridotti

• tempi di produzione più lunghi

• tempi di fermo macchina più brevi.

La tecnica di sicurezza integrata con-tribuisce ad aumentare la disponibi-lità.


4.8 Supporto ai clienti

Elenco delle prestazioni (per co-

struttori di macchine e per clienti

finali)

Offerta Descrizione delle prestazioni

Studio del progetto Partendo dall’analisi dei pericoli e dalla filosofia di ser-vizio desiderata dal cliente viene elaborato un adatta-mento delle funzioni di sicurezza per quella determina-ta macchina. A questo appartengono p.e.:

• modi di funzionamento previsti

• funzioni di sicurezza con cancelli di protezione chiusi

• funzioni di sicurezza con cancelli di protezione aperti

• concetto di emergenza

• analisi dei segnali esterni rilevanti per la sicurezza

Progettazione Partendo dallo studio del progetto vengono implemen-tate negli schemi elettrici della macchina le funzionistandard

• arresto in sicurezza (SH), arresto operativo in sicurezza (SBH)

• velocità ridotta in sicurezza (SG)

• finecorsa software sicuro (SE), camme sicure (SN)

Vengono previsti in questa fase elementi di sicurezzaesterni (p.e. interblocchi per accessi, pulsanti di emer-genza ecc.) o di tipo tradizionali oppure ne viene previ-sta la combinazione tramite la “logica programmabilesicura” (SPL)..

Progettazione SPL Partendo dalla progettazione standard vengono reali-zzati i seguenti oggetti per la SPL:

• schema funzionale

• programma logico per l’area PLC

• programma logico per l’area CN

• blocchi funzionali necessari (p.e. DB18)

Integrazione di questi oggetti nel sistema complessivo.

Messa in servizio Partendo dalla progettazione sviluppata vengono mes-se in servizio le funzioni di sicurezza. Il cliente metteper questo a disposizione la macchina con gli azio-namenti in grado di essere attivati e con il quadroelettrico cablato secondo quanto previsto nella fase diprogettazione.


444

Offerta Descrizione delle prestazioni

Protocollo di Partendo dalla documentazione della progettazione e accettazione dell’avvenuta messa in servizio viene steso un proto-

collo di accettazione per le funzioni di sicurezza. Tra queste operazioni citiamo:

• descrizione della macchina (nome, tipo ecc)

• descrizione dei concetti di servizio e di sicurezza

• descrizione delle sicurezze specifiche per asse

• test di tutte le funzioni di sicurezza compresa la logica SPL

• protocollo dei risultati del test

Al cliente viene consegnato il protocollo di accettazio-ne in forma cartacea e su supporto elettronico .

Procedimento per Supporto in tutte le fasi per ottenere l’autorizzazione l’autorizzazione presso un ente accreditato (p.e. BG/BIA) o presso

grosso clienti finali.

Workshop Workshop sull’argomento sicurezza di macchina vengono organizzati anche su specifiche richieste del cliente e, se desiderato, vengono tenuti anche presso il cliente. Possibili contenuti:

• direttiva macchine, normative generali

• norme europee (specifiche per quel tipo di macchina)

• analisi dei pericoli, valutazione dei rischi

• categorie di comando (secondo EN 954-1)

• SINUMERIK safety integrated: funzioni e descrizione del sistema

• Progettazione dei dati macchina

• Messa in servizio

• Protocollo di accettazione

Hotline In caso di gravi anomalie o in caso di problemi alla messa in servizio è sempre disponibile un esperto sull’argomento “SINUMERIK safety integrated” al numero di telefono dell’hotline SINUMERIK.

Service sul posto Personale esperto può analizzare sul luogo problemi ed anomalie. Le cause vengono individuate e rimosseoppure viene elaborato un concetto-soluzione che in caso di necessità può essere implementato.

Le unità di regolazione devono essereordinate sempre con il circuito di mi-sura DMS.

Nell’840C le funzioni base SI-1 sonodisponibili. SI-2 con SPL è possibilesolo con 840D.

Vedere par. 4.3.2 “Descrizione dellefunzioni”.


4.9 Dati di ordinazione e documentazione

4.9.1 Software

4.9.2 Hardware

Software 840D Nr. di ordinazione Nota

Opzione base 6FC5250-0AC10-0AA0 compreso 4 azionamenti

Opzione asse 6FC5250-0AC11-0AA0 dal 5 azionamento

SIMODRIVE Regolazione performance Nr. di ordinazione Nota

Esecuzione 1 asse 6SN1118-0DG22-0AA0 Circuito di mis. per segnali in corrente

Esecuzione 1 asse 6SN1118-0DG23-0AA0 Circuito di mis. per segnali in tensione

Esecuzione 2 assi 6SN1118-0DH22-0AA0 Circuito di mis. per segnali in corrente

Esecuzione 2 assi 6SN1118-0DH23-0AA0 Circuito di mis. per segnali in tensione

Software 840C Nr. di ordinazione Nota

Opzione base 6FC5150-0AC10-0AA0 compreso 4 azionamenti

Opzione asse 6FC5150-0AC11-0AA0 dal 5 azionamento

SIMODRIVE Regolazione standard Nr. di ordinazione Nota

Esecuzione 2 assi 6SN1118-0DM23-0AA0 Circuito di mis. per segnali in tensione

Nota: Raccomandiamo l’ingresso per segnali in tensione.Le unità di regolazione devono essere ordinate sempre con il circuito di misura DMS.

Nota: Le unità di regolazione devono essere ordinate sempre con il circuito di misura DMS.


444

SINUMERIK 840C Periferia NCK Nr. di ordinazione Nota

Unità di periferia mista I/O 6FC5111-0CB02-0AA0 16 ingressi, 16 uscite 0,4A

Connettore a 37 poli 6FC9302-2BD01 con LED verdi

Cavo di connessione 6FC9344-3XB-0AA1 unità-convertitore, 5m

4.9.3 Documentazione

SINUMERIK 840C Safety Integrated Nr. di ordinazione Nota

Descrizione delle funzioni

Tedesco 6FC5 197-0AC50-0AP0 Documentazione per il costruttore

Inglese 6FC5 197-0AC50-0BP0 Documentazione per il costruttore

SINUMERIK 840D Safety Integrated Nr. di ordinazione Nota


Tedesco 6FC5297-5AB80-0AP0 Documentazione per il costruttore

Inglese 6FC5297-0AB80-0BP0 Documentazione per il costruttore

Francese 6FC5297-0AB80-0DP0 Documentazione per il costruttore

Safety Integrated: breve descrizione Nr. di ordinazione Nota

Tedesco 6ZB5411-0AG01-0BA0

Inglese 6ZB5411-0AG02-0BA0

Francese 6ZB5411-0AG03-0BA0

Italiano 6ZB5411-0AG05-0BA0

Svedese 6ZB5411-0AG06-0BA0

SINUMERIK 840D Periferia NCK Nr. di ordinazione Nota

Blocco terminale NCU 6FC5211-0AA00-0AA0 per 8 moduli compatti DMP

Ingressi digitali 6FC5111-0CA01-0AA0 DMP compatto, 16 ingressi

Uscite digitali DC 24V, 0,5A 6FC5111-0CA02-0AA1 DMP compatto, 16 uscite

Uscite digitali DC 24V, 2A 6FC5211-0CA03-0AA1 DMP compatto, 8 uscite

Cavo di connessione 6FX2002-1CA01-1AB0 Bus azionam.-blocco terminale, 1m


4.10 Certificazioni


444

ApplicazioniApplicazioniApplicazioni

555

Controllori programmabili quale

alternativa economica a soluzioni

elettromeccaniche in applicazioni

complesse

Mentre le parti meccaniche dellepresse idrauliche e meccaniche e del-le linee di presse hanno un tempo divita medio di alcuni decenni, il con-trollo e la tecnica di azionamento han-no invece un ciclo di vita assai piùbreve. E nel settore della tecnica disicurezza gli intervalli di tempo persostituzioni dovute a usura sonoabbastanza ridotti.

Vengono così sostituiti preventiva-mente, ogni due anni, gli usualicomandi di sicurezza.

Sono perciò qui richieste soluzionielettroniche non soggette a usura. Inquesto capitolo viene descritta, comesoluzione esemplificativa, una linea dipresse funzionante in uno stabilimen-to della casa automobilistica BMW.

Descrizione della linea

La linea è costituita da sei presse digrosse dimensioni equipaggiate concomando elettronico. Per il controllodue sono stati i punti più critici: da unlato la realizzazione dell’automazionedella linea e dall’altro l’utilizzo dellatecnica di sicurezza integrata al postodella tradizionale elettromeccanica.Per l’automazione della linea ognipressa è stata equipaggiata con unPLC SIMATIC S5-115U con periferiadecentrata (vedere Tabella 5.1). Icompiti principali svolti dal PLC sonoin breve:

• gestione di camme elettroniche,

• controllo di sicurezza,

• comunicazione con l’azionamentoprincipale,

• posizionamento della mazza, delpremilamiera e del cuscino perimbutitura,

• regolazione della pressione dellamazza, confronto pesi e cuscino perimbutitura,

• interfaccia per la visualizzazione,

• interfaccia verso il controllo di sicu-rezza (abilitazione alla meccanica eraccolta di stati di funzionamento esegnalazioni d’allarme).

PLC al posto dei relè

E adesso iniziamo a parlare dei compi-ti speciali che un comando “sicuro”deve assicurare. “Sicuro” significa inquesto contesto che risponda allecaratteristiche della categoria 4 dellanorma europea EN 954-1. Il piccolocontrollore programmabile SIMATICS5-95F/P soddisfa pienamente questadirettiva macchine grazie alla strutturaridondata con un riconoscimento erro-ri estremamente efficace e con uncompleto autotest. Esso sostituiscequindi gli usuali relè a contatti guidatied offre i vantaggi di un moderno PLCliberamente programmabile anche nelsettore della sicurezza delle presse.

• I relè utilizzati devono essere sosti-tuiti, in dipendenza dal funziona-mento della pressa a colpo singolocon alcuni milioni di cicli all’anno, inmedia dopo due anni; e questosignifica circa 30 relè per pressa!Elementi soggetti ad usura comecontattori e relè non si usano piùriducendo così sensibilmente i tem-pi di manutenzione.

• Cortocircuiti, collegamenti incrociatidegli elementi di servizio ed ilcablaggio vengono sorvegliati consicurezza dal SIMATIC S5-95F/P. Glierrori vengono riconosciuti primache questi possano portare al fermodella produzione. Tramite routineinterne è possibile avere una dia-gnosi chiara e precisa fino al ricono-scimento dell’ingresso o dell’uscitaaffetta da errore.

• La messa in servizio è molto piùbreve. Nel cablaggio del SIMATICS5-95F/P non è possibile effettuareerrori grazie al numero contenuto dicollegamenti e ad una disposizionestandard dei morsetti di cablaggiosui moduli d’ingresso e uscita. Neicomandi tradizionali errori di cablag-gio sono all’ordine del giornocostando quindi tempo e denaro.

• Lo spazio necessario nel quadroelettrico si riduce notevolmente finoanche di un 25% circa avendo cosìa disposizione ulteriore spazio pereventuali aggiunte.

Uomini e presse

Il funzionamento con alimentazionemanuale può oggi avvenire solo nellafase di avviamento per la produzioneo di nuovi particolari o di piccoli lotti oper produzioni speciali. Il nodo staproprio qui: le presse non devonoessere pericolose per il personaleaddetto! Ogni pressa deve disporre ditutti i dispositvi di sicurezza.

A seconda della dimensione dei pez-zi, su una pressa possono esserenecessari fino a quattro addetti per ilcaricamento e lo scarico dei pezzi.Per questo si è scelto di collegare alSIMATIC S5-95F/P fino a quattro pul-piti di comando a due mani oltre alfunzionamento di attrezzaggio. Lamazza della pressa viene messa inmarcia con sicurezza a seconda deltipo di funzionamento scelto. Normal-mente la mazza viene frenata dolce-mente mentre in caso di pericoloessa viene arrestata rapidamente.

Funzionamento automatico

Nel funzionamento automatico i pro-blemi principali per il comando disicurezza sono altri. Nell’intorno diuna pressa infatti si devono realizzareulteriori funzioni di sicurezza . Lezone di lavoro dei dispositivi di carica-mento e di prelievo come pe. robot ofeeder, devono essere particolarmen-te controllate e tenute in sicurezzatramite cancelli di protezione, barriereluminose o prodotti analoghi. Tutti ipulsanti di emergenza della linea dipresse si devono raggruppare, concriterio, in aree di emergenza. Aseconda dell’estensione dell’impiantocomplessivo sono sensati criteri cheripartiscono su diversi comandi i mol-teplici compiti di sicurezza per realiz-zare unità funzionali autarchiche le piùpiccole possibili.


5.1 Sicurezza su linee di presse

Sicurezza

I compiti del funzionamento con ali-mentazione manuale e della produzio-ne a ciclo continuo vengono risoltiinsieme dall’hardware e dal software:tramite apparecchiatura in configura-zione ridondante, tramite routinefirmware interne come p.e. test sulcorto circuito, tramite i moduli di sicu-rezza approvati dall’ispettorato tede-sco Acciai e Metalli III come i coman-di a due mani , i dispositivi di control-lo dei cancelli di protezione, i controllidei programmatori di camme e deifinecorsa, i pulsanti di emergenza ole barriere luminose. Sono così soddi-sfatte tutte le esigenze delle linea dipresse. Tutto questo è stato certifica-to sull’impianto qui descritto da unente pubblico tedesco.

Conclusione

L’impianto qui brevemente descritto èin funzionamento dalla metà del 1995ed è il primo impianto realizzato conquesta nuova tecnica. Qui il controllodi sicurezza della pressa rivela tutti isuoi vantaggi: tra cui l’assenza di par-ti soggette ad usura, il confortevolecontrollo errori, la semplificata messain servizio ed il minor spazio nell’ar-madio elettrico.

Grazie alle loro funzioni interne ed aimoduli software certificati, i controllo-ri programmabili ad elevata sicurezzasi possono usare in modo flessibilesu moltissime presse. Essi rappre-sentano così la base per ulterioriequipaggiamenti nel settore dellepresse non solo per le singole pressemeccaniche ed idrauliche ma ancheper impianti complessivi come abbia-mo qui descritto.


555

Tabella 5/1 Schema a blocchi della linea di presse. Ognuna delle sei presse della linea è stata equipaggiata con un SIMATIC S5.-115U

Figura 5/2 Il piccolo controllore SIMATIC S5-95F/Prisponde alle normative di sicurezza graziealla struttura ridondata con riconoscimentoerrori ed autotest

Schutztür Zweihand-bedienpult

NOT-AUS-Taster

Schiebetür

Schiebetür

Schutztür

SchutztürSchutztür

Lichtvorhangund Barrieren


M M

BremseKupplungNockenLaufwächter

Schiebetür

Schiebetür


BremseKupplungNockenLaufwächter

Schutztür

Schutztür

Belader Presse 1 Presse 2Roboter (oder Feeder)

S5-95F sulle linee di produzione

della Mercedes classe A

Nello stabilimento di Rastatt (RFT)della Daimler-Benz viene prodotta diserie la nuova Mercedes della classeA. Ogni area di montaggio è equipag-giata con apparecchiature di controlloche rispondono ai più moderni standdella tecnica. Questo vale anche p.e.per la protezione delle persone e dellemacchine sulle linee di lastratura (car-rozzeria), di finitura e sui servizi ausi-liari di stabilimento. Al posto della tec-nica di sicurezza tradizionale la Daim-ler-Benz ha deciso di utilizzare qui ilcontrollore fail-safe SIMATIC S5-95F.

La realizzazione di concetti di sicurezzanel settore protezione di macchine e dipersone con l’aiuto di controllori pro-grammabili sicuri da errori è stata pos-sibile solo dal 1994 con l’introduzionesul mercato del SIMATIC S5-95F.

Questo ritardo è dipeso tra l’altro dalfatto che le norme speciali per questisettori sono molto restrittive e lostand della tecnica ha avuto bisognodi tempo per poterle soddisfare.

Il controllore sicuro da errori SIMATICS5-95F è stato utilizzato dal 1994 innumerosissime applicazioni ove il fail-safe è irrinunciabile, fornendo ottimirisultati e definendo così lo stand del-la tecnica di sicurezza nel settore del-la protezione delle persone e dellemacchine.

Risparmi con l’impiego di control-

lori fail-safe

Nella fabbrica automobilistica diRastatt i dispositivi di sicurezza delleisole di lavoro lungo le linee di lastra-tura hanno rappresentato l’impiegoprincipale dell’ S5-95F. Oltre sessantasistemi controllano qui molte funzionidi sicurezza delle varie isole. Tra que-ste pulsanti di emergenza, interrutto-ri di manutenzione, cancelli di manu-tenzione, barriere luminose quali pro-

tezione per entrare e uscire da deter-minate zone, funzioni di muting ( cor-tocircuitare la barriera luminosa per ladurata del percorso tra l’entrata e l’u-scita) e pedane a interruttore.

Negli impianti precedenti tutte questearee di sicurezza sono sempre stateequipaggiate con componenti elettro-meccanici di sicurezza convenzionali(relè, contattori, dispositivi di emer-genza). Con l’impiego del SIMATICS5-95F tutti questi componenti nonservono più.

Se si fa un confronto tra la tecnica disicurezza convenzionale cablata ed ilSIMATIC S5-95F non si deve fare unavalutazione solo sul prezzo di acqui-sto che può essere svantaggioso peril SIMATIC su impianti estesi. Tra levalutazioni da fare occorre tener pre-sente per le potenzialità di risparmioanche le seguenti caratteristiche:

• spazi ridotti nei quadri elettrici,

• costi di ingegnerizzazione contenuti,

• eliminazione di errori di cablaggio,

• tempi di arresto contenuti graziealla efficace diagnosi,

• documentazione prodotta automati-camente,

• per impianti uguali la possibilità didupplicarli senza errori.

Inoltre la disponibilità degli impiantiprogettati come sicuri viene aumen-tata perché la componentistica elet-tromeccanica viene sostituita dall’e-lettronica eliminando così le parti usu-rabili.

Tutto il potenziale della famiglia

SIMATIC

Il SIMATIC S5-95F fa parte a tutti glieffetti della famiglia di controllori pro-grammabili SIMATIC con tutti i van-taggi che ne derivano. Tra questi sipuò citare la programmazione, ladocumentazione, le funzioni di test e,con il pacchetto di programmazione


5.2 SIMATIC S5-95F

5.2.1 Sistemi di trasportonell’industria automobilistica

Tabella 5/3 Per impianti ad alto rischio per macchie epersone come p.e. le linee di lastratura diautovetture, il controllore fail-safe SIMATICS5-95F gestisce in modo ottimale la sicu-rezza

standard, anche moltissime possibi-lità di comunicazione per esempio ilcollegamento con il controllore stan-dard SIMATIC S5-115U tramite sem-plice accoppiamento punto a punto otramite PROFIBUS.

I noti potenti concetti di diagnosticadel SIMATIC ed un aggiuntivo pac-chetto di configurazione e diagnosicon segnalazioni con testo in chiaroriducono considerevolmente i tempidi fermo macchina per la ricerca deiguasti.

Per poter meglio coordinare tutti i for-nitori delle varie sezioni degli impiantidello stabilimento di Rastatt in modoche tutte le forniture fossero omoge-nee e compatibili, è stata stesa, nelquadro della partnership tra Siemense Daimler-Benz per questo progettoriguardante i comandi e la tecnica divisualizzazione, la specifica “ S5-95F:direttive per la progettazione”. Questadirettiva è servita come linea guidaper i progettisti ed i fornitori dei variimpianti e tratta temi quali:

• configurazione hardware dell’S5-95Fed indirizzamento della periferia.

• progettazione con il tool softwareCOM95F.

• struttura del programma con biblio-teca programmi.

• utilizzo delle emergenze.

• barriere luminose con funzioni dimuting.

• interfaccia di comunicazione con ilSIMATIC S5-115U.

• lista di attribuzione campione edesempio di programma.

Su alcuni modelli che simulavano tuttele apparecchiature e dispositivi di sicu-rezza dello stabilimento di Rastatt com-preso il controllore fail-safe S5-95Fsono stati scritti e testati i programmiapplicativi.

Per impieghi rilevanti per la sicurezzaquali emergenze e muting per barriereluminose sono disponibili speciali bloc-chi funzionali standard certificati dall’Istituto per l’assicurazione controgli infortuni sul lavoro (BIA).

Su questi modelli per test il BIA ha

verificato da ultimo anche il concettocomplessivo elaborato ed i tempi direazione. In particolare l’oggetto dellaprova è stata la riproducibilità dei tempidi disattivazione tramite S5-95F chedevono essere indipendenti dal pro-gramma applicativo.

Integrazione nel sistema di super-visione dell’impianto

Poiché il SIMATIC S5-95F fa parteintegrante della famiglia di controlloriSIMATIC anche l’integrazione di que-sto con il sistema di supervisione del-l’impianto non ha rappresentato alcunproblema. Tramite una economico col-legamento punto a punto ogni control-lore fail-safe è stato collegato al pro-prio controllore S5-115U (CPU 945) diimpianto. A sua volta il controllored’impianto è collegato ad un pannellooperatore di supervisione (HumanMachine Interface) per tenere sottocontrollo l’impianto. con il supportodel bus di comunicazione si possonocosì trasferire, emettere ed archiviarein modo automatico con testo in chia-ro dai vari S5-95F segnalazioni di dia-gnosi quali lo stato degli elementi disicurezza pe. dei pulsanti di emergen-za che viene visualizzato nella relativapagina video.

Nello stabilimento automobilistico diRastatt i controllori programmabili fail-safe SIMATIC non sono stati utilizzatisolo sulle linee di lastratura. Anche inaltre aree dello stabilimento questigestiscono funzioni di controllo orien-tate alla sicurezza:

• nell’area di allestimento (o montag-gio finale) della nuova vettura dellaclasse A sono utilizzati ben otto S5-95F per i dispositivi di sicurezza del-le isole meccanizzate (p.e. incolla-tura automatica del parabrezza omontaggio dei sedili).

• nell’area trattamenti superficialisono installati dodici sistemi S5-95Fper i dispositivi di sicurezza deisistemi di verniciatura.

• nell’area degli impianti tecnici distabilimento sette S5-95F governa-no e controllano i bruciatori dellacentrale termica di stabilimento.

Tutti i sistemi stanno funzionando

senza errori e con la più completasoddisfazione dei responsabili di sta-bilimento. Al termine del funziona-mento di test il pacchetto di sicurezzadel impianto complessivo è stato infi-ne verificato dal BIA. Come risultatoè stato confermato il rispetto di tuttigli obiettivi di sicurezza come pure ilrispetto dei tempi di disattivazioneriproducibili. La produzione di seriedelle vetture della classe A è cosìpotuta iniziare “in modo sicuro” dametà ottobre 1997 anche con un par-ticolare riguardo alla sicurezza dellepersone e dei macchinari.


555

Figura 5/4 Tramite un collegamento standard tra l’S5-95F ed il controllore S5-115U sovraordina-to tutti gli stati di funzionamento e le seg-nalazioni possono essere visualizzate suun sistema di supervisione

Figura 5/5 Il raggruppamento di più funzioni di sicure-zza di una area di lavoro in un unico con-trollore fail-safe S5-95F porta a risparmiarespazio nel quadro elettrico

Funzioni

Il PLC fail-safe SIMATIC S5-95F è sta-to configurato, programmato e mes-so in servizio in un tempo estrema-mente breve da un centro di compe-tenza Siemens H/F (sistemi disponibi-li e sicuri).

La lettura delle posizioni istantaneedel robot avviene con il supporto didue programmatori di camme fissateal robot e collegati in modo ridondan-te con moduli di periferia esterni alSIMATIC S5-95F. A seconda del tipodi funzionamento scelto e della posi-zione, vengono controllate le fotocel-lule di percorso longitudinale e tras-versale. Se una di queste fotocelluleviene interrotta dal personale di servi-zio, avviene una disinserzione sicura

e garantita del movimento in corsonel giro di max. 10ms, indipendente-mente dal tempo di ciclo del PLC.

Viene inoltre controllata pure la posi-zione del braccio operativo del robote l’esatta posizione del robot stessoall’interno di una zona delimitata dafotocellule. Nel caso in cui il bracciomobile superi la zona delimitata dallefotocellule, si attiva parimenti un arre-sto immediato. Le coordinate istan-tanee del robot vengono trasmesse,tramite uscite del SIMATIC S5-95F, adun controllore sovraordinato per esse-re visualizzate. Per la determinazionedella posizione del robot è stato svi-luppato un blocco di programma stan-dard parametrizzabile che consentel’ampliamento dell’impianto a piùzone delimitate da fotocellule inmodo semplice.


5.2.2 Protezione del per-sonale sui robot di sal-datura a portale

Tabella 5.6 Schema a blocchi del sistema di sicurezza

SIMATICS5-95F

PLCsovraordinato Fotocellule

Robot

Programmatoredi camme

Vantaggi per il cliente

• spazi contenuti nel quadro elettrico

• flessibilità

• prezzo interessante

• tempi di reazione ridotti

• efficaci possibilità di diagnostica

• semplice adattamento della progett-azione in caso di ampliamenti futuri

• possibilità di sviluppare blocchi fun-zionali standard certificabili

• sicurezza elevata

Struttura del sistema:1 PLC SIMATIC S5-95F con64 DI/DO di periferia rilevanti per lasicurezza24 DI/DO di periferia non rilevanti perla sicurezza

Costruttore del robot:Bisiach & Carru, Torino, I


555

Tabella 5/7Robot a portale per saldatura tipo TJKP7

Tabella 5/8Quadro elettrico contenente il SIMATICS5-95F

Comando a distanza di locomotive

p.e. di locomotive diesel per centri

di smistamento vagoni ferroviari

La Soc. NEGA GmbH di Oberhausen(Repubblica Federale Tedesca) costrui-sce vetture per rotaie (non solo loco-motive destinate al solo uso su rotaiama anche vetture combinabilirotaia/strada) e revisiona o trasformavecchie vetture che possono funzio-nare senza guida alcuna.

Una delle vecchie vetture revisionateè una locomotiva per centri di smista-mento del tipo Henschel DAG 240 perla ditta MIGROS Betriebe GmbH diBirsfelden (Confederazione Elvetica).Questa locomotiva ha una potenza dicirca 250 PS e può raggiungere unavelocità massima di 20 Km/ora. Puòinoltre funzionare senza macchinista.

Compiti

Per la realizzazione delle funzioni disicurezza è stato utilizzato un control-lore compatto modulare ed autarchi-co, il SIMATIC S5-95F. Compiti princi-pali di questo controllore fail-safesono le conversioni senza errore deisegnali di comando provenienti dalricevitore, il controllo di entrambi ipulpiti di comando manuale nel fun-zionamento senza conducente, il con-trollo della locomotiva, il controllo consicurezza del motore e del cambiocome pure l’arresto di emergenza alsuperamento di determinati valorilimite. I parametri rilevanti per la sicu-rezza controllati sono tra gli altri tem-peratura del cambio e del motore,aria compressa, pressione dell’olionel motore e nel cambio e velocitàdella vettura.

Realizzazione

Il controllore fail-safe SIMATIC S5-95Fin questa applicazione è stato colle-gato con il comando radio tramiteperiferia E/A esterna rilevante per lasicurezza. Il controllore S5-95F con-trolla l’elaborazione dei segnali dicomando che possono arrivare dalcomando a distanza o da entrambi ipulpiti di comando locali. Questisegnali vengono convertiti quindi insegnali di comando per il motore ed ilcambio. Inoltre l’S5-95F gestisce ilcontrollo errori e la corretta inserzio-ne del motore e del cambio comepure la disattivazione in caso di emer-genza al superamento dei parametricritici di sicurezza. Gli stati di funzio-namento relativi della locomotiva percentri di smistamento (marcia avantio marcia indietro) vengono segnalatisul pulpito locale di servizio.


5.2.3 Locomotive radio-comandate

Fig 5/9Schema a blocchi del comando

Comandoa distanza

SIMATICS5-95F

Pulpito diserviziosinistro

Pulpito diserviziodestro

Motore

Cambio


• spazi contenuti nel quadro elettrico

• flessibilità

• prezzo contenuto

• omologazione dell’S5-95F da partedell’ente federale tedesco delle fer-rovie

• confortevoli possibilità di diagnosiper una rapida ricerca degli errori

• riutilizzo con eventuale riadattamen-to della progettazione per altriimpianti

• stand elevato di sicurezza

Costruttore: NEWAG GmbH, Oberhausen

Cliente finale:MIGROS Betriebe, Birsfelden (CH)


555

Figura 5/11Quadro elettrico con l’S5-95F ed il radioco-mando installato sulla locomotiva

Figura 5/10Controllore SIMATIC S5-95F con 64 E/A di periferia rilevanti per la sicurezza e 16 E/A diperiferia non rilevanti per la sicurezza

Introduzione

La società francese Reverchon è dal1927 uno dei più importanti costrutto-ri di attrezzature per lunapark e realiz-za oltre alle nostalgiche giostre ancheautoscooter, giochi con l’acqua edottovolanti. Nonostante l’elevata velo-cità ed i percorsi avventurosi, i pas-seggeri devono essere riportati dinuovo a terra in modo sicuro, sani esalvi.

Funzioni

Per la sicurezza dei passeggeri, le pre-stabilite distanze di sicurezza tra lenavicelle o barchette devono esseregarantite indipendentemente dal tipodi funzionamento. Nel caso peggiorele navicelle o le barchette devonoessere arrestate senza collisione inmodo sicuro.

Per questo vengono montati sensoriridondanti nei punti più importantidelle guide su cui si muovono i mez-zi. Il SIMATIC S5-95F elabora questeinformazioni e sblocca, in caso dinecessità, tramite uscite rilevanti perla sicurezza, i freni a suo tempo azio-nati. Si possono inoltre riconosceredurante il loro funzionamento compo-nenti difettosi in modo tale che i lavo-ri di manutenzione possono essereeseguiti senza interrompere il norma-le funzionamento.

Realizzazione

Sulla base delle esperienze fatte conla programmazione dei controlloristandard della famiglia SIMATIC, lasocietà Reverchon, dopo un corsodedicato all’S5-95F, è stata in grado distabilire, tramite una analisi dei rischidelle singole fonti di pericolo, la clas-se di rischio e di scegliere di conse-guenza i sensori e gli attuatori.

Infine il SIMATIC S5-95F è stato pro-grammato come un controllore stan-dard ad un canale non ridondante.

5.2.4 Ottovolanti perlunapark

Figura 5/12Tipico impianto da parco divertimenti


Vantaggi per i clienti

• flessibilità

• possibile il funzionamento limitatocon uno e persino più errori d’im-pianto

• diagnostica ricca ed efficace peruna veloce localizzazione dell’erroreanche via modem. eventuali fermi diimpianto si riducono al minimo

• progettazione adattabile e trasferibi-le su altri impianti

• semplificazione nella certificazionedell’impianto essendo il SIMATICS5-95F certificato dal TUV

Costruttore: Società REVERCHON, Samois, Francia

Cliente finale: Spinning Coaster, Fiume, Slovenia

Struttura dell’S5-95F: Ingressi/usciterilevanti per la sicurezza : 60

555Caratteristiche tecniche

• ottovolante con gondole girevoli

• superficie complessiva: 42m x 19m x 15 m

• lunghezza del circuito: 420m

• durata di un giro: due minuti e mezzo

• 9 gondole con 4 posti cad.

• capacità d trasporto/ora: 900-1000 persone

• velocità minima: 4-5 m/s

• velocità massima: 10 m/s

• 150 punti di arresto

Tabella 5/13Caratteristiche tecniche


La società ESP-GEKO GmbH con sedea Monaco di Baviera (RFT) costruiscee mette in servizio centrali termicheper produrre energia elettrica.

Una di queste centrali si trova a Feld-berg (RFT) ed è stata attivata consuccesso nel 1998.

La centrale possiede due linee di bru-ciatori con ciascuna una propria cal-daia per la produzione di 12,5 tonnel-late di vapore per caldaia. La turbina avapore è stata dimensionata per unapotenza di 5MW.

Funzioni

Per la realizzazione delle funzioni disicurezza richieste da questo tipo diimpianto sono stati utilizzati tre con-trollori programmabili fail-safe SIMA-TIC S5-95F. Compiti principali di que-sti tre sistemi di automazione sicurisono il controllo dell’impianto di com-bustione e del sistema di alimentazio-ne dell’acqua e dell’aria compressa.

I parametri rilevanti per la sicurezzacontrollati sono, tra gli altri, il control-lo della pressione del vapore, la tem-peratura della caldaia, il tempo di pre-ventilazione, la depressione nellacamera di combustione, la pressionedell’acqua di alimentazione, il conte-nuto di ossigeno, il sistema di alimen-tazione dell’acqua e di rimozione del-le ceneri della combustione ed infineil sistema di alimentazione dell’ariacompressa.

Realizzazione

I tre SIMATIC S5-95F fail-safe sono inquesto impianto collegati tramiteMODBUS con un controllo di proces-so sovraordinato.

Tutti i valori di processo controllati daiSIMATIC S5-95F possono esserevisualizzati dal sistema di controllodel processo e protocollati. Per age-volare la diagnosi e la rimozione dipossibili errori , le segnalazioni disistema del SIMATIC S5-95F vengonoparimenti inviate tramite MODBUS alsistema di controllore del processo elì visualizzate. Le esigenze dellasocietà che gestisce l’impianto riguar-do la manutenzione economica adistanza dei singoli S5-95F si sonopotute realizzare in modo molto sem-plice tramite modem.

Vantaggi per il cliente:

• spazi ridotti nel quadro elettrico

• flessibilità


• in caso di guasto di un controllorefail-safe il resto dell’impianto restaancora disponibile

• possibilità di manutenzione a distanza

• possibilità di comunicazione tramiteMODBUS o PROFIBUS

• possibilità di colloquiare con un con-trollo di processo

• possibilità di diagnosi completa perla localizzazione degli errori

• semplicità nel trasferimento e nel-l’adattamento della progettazionesu altri impianti.

5.2.5 Comando bruciatoriin una centrale termica


Costruttore: Società ESP-GEKO GmbH, Monaco(RFT)

Cliente finale:Soc. Infratec, Feldberg (RFT)

Controllo fail-safe: tre SIMATIC S5-95Fcollegamento via MODBUS,60 I/O rilevanti per la sicurezza percontrollo.


555

Figura 5/15Visualizzazione dell’S5-95F sul sistema dicontrollo del processo

Figura 5/14Quadro elettrico con il SIMATIC S5-95F edil modem per la manutenzione a distanza

Tabella 5/13Schema a blocchi dell’impianto

Centrale Linea bruciatore 1

SIMATICS5-95F

SIMATICS5-95F

SIMATICS5-95F

Sistema di controllo del processo

Linea bruciatore 2

manut. adistanza


La società BPM di Breda (Olanda)appartiene al gruppo Schell ed è lea-der nella produzione di polistirolo. Nelgennaio 1998 è stata messa in servi-zio con successo accanto all’impiantoesistente una ulteriore linea di produ-zione con una capacità annua di40.000 tonnellate. L’impianto funzionacon pressione e temperature elevatee con materiali altamente esplosivi.

Funzioni

Per coprire i rischi di sicurezza legatialla produzione sono stati utilizzatidue controllori compatti fail-safeSIMATIC S5-95F. Compito principaledelegato a questi controllori è il con-trollo sicuro del processo di polimeriz-zazione. Tra i parametri critici per lasicurezza controllati citiamo innanzi-tutto la temperatura e la pressione.Nel caso che questi parametri superi-no i loro valori limite ammessi, incaso di fallimento delle normali rea-zioni previste, viene comandata, tra-mite l’S5-95F, la riduzione del flussodella materia prima e, come ultimapossibilità, l’interruzione del processodi polimerizzazione. In questo caso lalinea di produzione viene portatacompletamente in uno stato sicuro.

Entrambi gli S5-95F in questa struttu-ra d’impianto sono utilizzati come icosiddetti dispositivi di protezioneMSR. Per l’ammortamento di unimpianto di produzione la disponibilitàè un postulato irrinunciabile. Per que-sto il processo vero e proprio è con-trollato da un PLC ad elevata disponi-bilità quale il SIMATIC S5-155H.

Solo quando tutti i componenti nonrilevanti per la sicurezza sottordinati“falliscono”, e ne può derivare unostato pericoloso, intervengono i PLCS5-95F.

Realizzazione

A causa della disponibilità entrambi icontrollori S5-95F sono collegati tra-mite PROFIBUS DP ridondato con ilsistema di controllo del processosovraordinato e con il controllore adelevata disponibilità S5-155H. I duePLC S5-95F comunicano tra di loro inmodo ridondante e sicuro tramitePROFIBUS standard. Tutti i dati di pro-cesso controllati possono così esserevisualizzati sul sistema di controllodel processo e lì protocollati. E’ inol-tre possibile in ogni momento impo-stare nuovi valori limite per i parame-tri controllati direttamente dal control-lo di processo via PROFIBUS.


• spazi ridotti nel quadro elettrico

• flessibilità


• possibilità di comunicazione ad altadisponibilità e contemporaneamen-te rilevante per la sicurezza su busPROFIBUS standard

• comunicazione con il controllo diprocesso

• possibilità di diagnosi efficace per lalocalizzazione degli errori

• semplice programmazione.

5.2.6 Tecnica di controllodel processo: produzionedi polistirolo


555

Tabella 5/17Schema a blocchi dell’impianto

Ethernet

S5-155H

SIMATICS5-95F

PROFIBUS

SIMATICS5-95F

Figura 5/16

Introduzione

La ferrovia elettrica costruita dalla Soc.Scharf GmbH di Hamm (RFT) per i visi-tatori della miniera di sale di Berchte-sgaden è in funzione con pieno suc-cesso dal 1996. Con una capacità mas-sima di trasporto di 6.600 persone algiorno, riesce a fare fronte anche aigiorni di maggiore affluenza trasportan-do i visitatori nella miniera in modosicuro e senza lunghi tempi di attesa.

La Soc. Scharf è leader mondiale nelsettore dei sistemi di trasporto guida-ti per le miniere sotterranee. Gliimpianti principali prodotti sono vago-ni appesi ad una monorotaia, ascen-sori speciali e sistemi di seggiovie. LaSoc. Scharf consegna i suoi impiantianche altri settori industriali con pro-blematiche analoghe a quello dell’in-dustria mineraria quali le costruzionidi tunnel e di pozzi.

La precedente ferrovia azionata afune ha trasportato dal 1911 circa19,5 milioni di visitatori ed è statasovente sfruttata alla sua capacitàmassima. Alla ricerca di un sistema ditrasporto con un proprio sistema diazionamento che aumentasse ilnumero delle persone trasportate conuna contemporanea riduzione delnumero di addetti, la società chegestisce il trasporto ha scelto unimpianto automatizzato a sezioni concapotreno.

Quattro treni ciascuno con otto carroz-ze trasportano per corsa e per treno 55persone. La velocità massima all’avvia-mento è di 2,5 m/s e all’arrivo è di 3,5m/s; ogni 300 secondi parte un nuovotreno . il percorso complessivo di 1.400metri è suddiviso in sei sezioni in ognu-na delle qual è installato subito dopoun segmento normale di binario unsegmento di frenatura. In un segmentodi frenatura la carrozza (vettura ) vienefrenata se nel segmento successivo sitrova ancora una vettura.

Realizzazione

Le più severe esigenze in merito allasicurezza dell’intero sistema dicomando della ferrovia della minierasono state pienamente soddisfatteutilizzando più sistemi fail-safe SIMA-TIC S5-95F. Per il comando della loco-motiva il controllo è stato installatodirettamente sulla locomotiva stessa

mentre per il controllo delle variesezioni è stato installato in quadrielettrici a terra. In conformità all’anali-si di rischio secondo le norme DIN V19250 i controllo delle locomotivesono sottoposti alla classe di sicurez-za 3 ,4, e 5 mentre il controllo dellevetture nei vari segmenti è sottopo-sto alla classe 5.


5.2.7 Trasporto di personenella miniera di sale diBerchtesgaden

Figura 5/18SIMATIC S5-95F sotto i sedili della vettura trainante

Figura 5/19SIMATIC S5-95F installato in quadro elettrico per il controllo dei vari segmenti


555Comando delle vetture

Per il comando delle vetture il SIMA-TIC S5-95F è stato collocato sotto ilsedile laterale della vettura trainanteche, con le sette vetture agganciate,costituisce uno dei quattro treni dellaminiera. Ogni vettura dispone di unproprio azionamento ed ogni motoreè dotato di un freno che si attivaautomaticamente in caso di mancan-za di tensione. Ulteriori componentielettromeccanici sono le doppie spaz-zole, i convertitori di frequenza ed idatori di segnale.

L’S5-95F controlla la correttezza deiparametri introdotti per la velocità del-le vetture ed i ritardi alla frenatura nelfunzionamento semiautomatico edautomatico. Il conducente può inoltre,tramite manovella di guida, influiredirettamente sulle funzioni di ritardoo di frenatura di emergenza e, in casoestremo, arrestare tutto il treno trami-te i dispositivi di emergenza. Anchequesta funzione viene controllata dalSIMATIC S5-95F.

Controllo dei vari segmenti

Per ognuno dei sei segmenti di frena-tura e corsa è stato utilizzato un S5-95F. Compito principale di questiSIMATIC S5-95F installati in quadrielettrici a terra è di attivare il segnaledi via libera sulle linee di contatto travettura e binario come pure la comu-nicazione rilevante per la sicurezza

con ognuno dei SIMATIC S5-95F delsegmento successivo. In parallelo aquesto vengono scambiati dati, trami-te una comunicazione standard, con illivello centrale di gestione e supervi-sione.

Comunicazione

Il binario di alimentazione viene con-trollato centralmente tramite unSIMATIC S5-115U con CPU 943 e tra-mite un pannello operatore OP 25che rappresenta il sistema di servizioe supervisione d’impianto. La comu-nicazione standard tra questa stazio-ne di testa ed i comandi dei vari seg-menti per il servizio e la supervisioneavviene tramite il sistema di busSINEC L1 funzionante secondo il prin-cipio master-slave. I SIMATIC S5-95Fcollegati comunicano parimenti tra diloro sullo stesso sistema di bus ma inquesto caso la trasmissione dei datiavviene in modo sicuro.

Per questo sistema di bus sonodisponibili gateways per PROFIBUS.In caso di nuovi impianti è possibilegià oggi far comunicare tra loro iSIMATIC S5-95F in modo sicuro sulbus standard PROFIBUS mentreavviene un contemporaneo scambiodati con componenti standard.

La comunicazione tra i controllori fail-safe SIMATIC S5-95F installati sullequattro vetture trainanti ed i controllodei vari segmenti del percorso avvie-ne tramite contatti installati sui binari.

Costruttore: Maschinenfabrik Scharf GmbH,Hamm, (RFT)

Cliente finale: Salzbergwerk, Berchtesgaden (RFT)

Controllori installati:4 SIMATIC S5-95F sulle vetture trai-nanti,6 SIMATIC S5-95F sui vari segmentidi ferrovia,1 SIMATIC S5-115U (CPU 943) conOP 25.

Nel posto centrale di comando e digestione del traffico ferroviario urbano( metropolitane e linee tranviarie) edindustriale in tutto il mondo si devonopoter comandare e controllare tutte lecabine di blocco collegate sia esseelettroniche o tradizionali a relè.

Con l’introduzione della cabine diblocco SICAS (Siemens ComputerAided Signalling) è stato sviluppatoun sistema di controllo VICOS OC100 con postazioni di servizio chesoddisfa pienamente le esigenze dimultifunzionalità.

il comando a distanza VICOS OC 15utilizza come centrale la postazione diservizio di VICOS OC 100 . Per il tra-sferimento dei dati si utilizzano siste-mi che si trovano normalmente sulmercato quali il SIMATIC S5-95F, col-legamenti a bus o punto a punto. Lanuova stazione di comando a distanzasviluppata è modulare ed impiegacomponenti hardware dell’ultimagenerazione, i controllori S7 ed S5della famiglia SIMATIC. Questohardware standard è disponibile intutto il mondo. Una stazione dicomando a distanza consente, indipendenza dal carico del telegramma

e dal mezzo di comunicazione, lacomunicazione con max 16 partner(postazioni di servizio, sistemi digestione). Il controllo a distanzaVICOS OC 15 è stato testato inaccordo alle norme tecniche di sicu-rezza ferroviarie (norma Mu 8004)emanate dall’ufficio federale ferrovia-rio della Repubblica Federale Tedesca.In merito alla sicurezza il comando adistanza non deve essere visto comeun isola ma come membro della cas-setta di comunicazione “posto di ser-vizio cabina di blocco”.

Il comando a distanza si utilizza perl’interfacciamento di una zona didisinserzione in una stazione di bloc-co a relè. Esso realizza l’interfacciadati di processo per la cabina di bloc-co a relè che può così essere diretta-mente controllato dal sistema di con-trollo VICOS OC 100.

Dispositivi di servizio e visualizzazione

Per il sistema di comando a distanzaVICOS OC 15 non è disponibile alcundispositivo di servizio e visualizzazio-ne. Il sistema viene controllato daidispositivi del sistema di servizioVICOS OC 100.

Referenze

Il comando a distanza VICOS OC 15 èutilizzato attualmente presso leseguenti società:• Lausitzer Braunkohle AG, Senften-

berg, RFT• Rheinbraunkohlenwerk AG, Koln, RFT• Verkehrs- Aktiengesellschaft Nurn-

berg (VAG), Nurnberg, RFT• Ustra Hanmnoversche Verkehrsbe-

triebe AG, Hannover, RFT (Tabella5.16).

Configurazione hardware

L’hardware della stazione di comandoa distanza (Tabella 5.21) è basata sulcontrollore programmabile fail-safeSIMATIC S5-95F (confronto sicurocon certificazione dell’ispettoratofederale delle ferrovie tedesche) e dalSIMATIC S7-400 (come canale origi-nale e di riferimento).

Per il collegamento alla centrale dicomando a distanza secondo lo sche-ma a blocchi riportato il Tabella 5.22 è

possibile utilizzare una rete locale, ilPROFIBUS o un accoppiamento viamodem. Se si devono collegare piùstazioni di comando a distanza oppu-re cabine di blocco SICAS alla retelocale o al PROFIBUS , queste, permotivi di disponibilità, possono esse-re raddoppiate. Il numero dei partnerpossibili che possono comunicare conuna stazione di comando a distanzapuò essere al massimo di 16.

Sicurezza nella tecnica di segnale

La sicurezza del comando a distanzaVICOS OC15 è basata sul controlloreprogrammabile fail-safe SIMATIC S5-95F per eseguire i confronti necessarinelle stazioni di comando a distanza.La centrale di comando a distanzaviene realizzata utilizzando il VICOSOC 100. Le visualizzazioni ed icomandi vengono salvati tramite ade-guate procedure. L’accesso allesegnalazioni da parte delle cabine diblocco avviene tramite hardware adun canale. Segnalazioni invece rile-vanti per la sicurezza vengono attivatein modo antivalente tramite un canaledi riferimento.

I processori (canale originale e canaledi riferimento) si scambiano recipro-camente le segnalazioni scannerizza-te e memorizzano stati di particolarielementi. Entrambi i processori ese-


5.2.8 Comando a distan-za VICOS OC 15 per cabi-ne di blocco a relè

Figura 5/21Hardware della stazione di comando adistanza VICOS OC15 nel quadro elettrico

Figura 5/20Carrozza tranviaria della Soc. Ustra Hanno-versche Verkersbetriebe AG nel quartierefieristico di Hannover

guono la valutazione delle novità egenerano in modo indipendente tra diloro i telegrammi di segnalazione distato. Questi vengono trasferiti daentrambi i processori al “comparatoredi sicurezza” che li confronta.

In caso di irregolarità il SIMATIC S5-95F,come comparatore sicuro, attiva unblocco per il trattamento dei comandiche necessitano di abilitazione e generauna segnalazione d’errore alla centrale.Questo blocco viene rimosso se unadeterminata subroutine viene eseguitasenza errore. Solo il processore delcanale originale invia il telegramma disegnalazione di stato alla centrale.

Se le segnalazioni devono essere atti-vate da segnali di rilevatori luminosidel banco di manovra, gli stati degliindicatori luminosi degli elementi(p.e. di uno scambio) vengono combi-nati logicamente tra di loro.

Per ogni comando in uscita vienecontrollata la via dei dati rileggendoun ingresso digitale nel canale di rife-rimento. Per comandi che richiedono

l’abilitazione avviene anche un con-trollo dei dati riletti nell’S5-95F defini-to come comparatore sicuro.

Inoltre vengono testati sulla loro impo-stazione base, prima e dopo ogniemissione di comandi, i relè di ingres-so comandi. I relè di ingresso dicomando per i gruppi di tasti soggettiad abilitazione di comando vengonoabilitati dall’S5-95F. Per le operazionisottoposte ad abilitazione di comandoviene eseguito nel SIMATIC S5-95F ilconteggio dell’abilitazione di comandoed attivato il protocollo di stampa.

L’S5-95F controlla anche le routineche devono essere eseguite sui com-ponenti monocanale nel intervallo ditempo di probabilità di guasto dell’or-dine di dieci ore. Tra queste routinecitiamo:• test funzionalità processori e memorie;• elementi di test;• funzionalità delle unità di rilettura;• funzionalità delle unità di ingresso.

Nei canali di elaborazione (canale ori-ginale e canale di riferimento) vengo-

no memorizzate i dati delle segnala-zioni dei testi. Questi dati contengo-no tutti gli stati di segnalazione verifi-catisi in questo canale di comando adistanza. All’interno del tempo di pro-babilità di guasto vengono eseguite,con questi stati di segnalazione, lefunzioni sopracitate e vengono trasfe-rite in forma di telegramma di stato disegnalazione all’S5-95F.

Analisi sicura della memoria deglistati di segnalazione

Entrambi i processori indipendenti(canale originale e canale di riferimen-to) possiedono una memoria disegnalazione di stati ed eseguono, inmodo indipendente tra di loro, unaanalisi ogni due cicli, una segnalazio-ne di novità e se necessario un’analisidella tensione pulsante. Entrambi iprocessori generano il telegramma disegnalazione di stato ed eseguono ilconteggio di alcune segnalazioni. Itelegrammi di segnalazione di statovengono controllasti nell’S5-95Fcome comparatore sicuro.

Tabella 5/22Schema a blocchi di una stazione di comando a distanza del sistema VICOS OC 15

555

S7-400segnalazionie comandivalenti

S7-400segnalazionie comandivalenti

S7-400segnalazionivalenti

S7-400segnalazioniantivalenti

Canale di riferimento

Comparatoresicuro

Abilitazionedei comandisottoposti adabilitazione

Centrale

S7-400

CPU+ comando unità+ segnalazioni

valenti

tecnica gestionale decentralizzata

S7-400

CPU+ comando unità+ segnalazioni

antivalenti

Cabina di blocco a relèCircuiti di collegamentoRipartitore intermedio

S5-95F S5-95F


22

Esempi di collegamentoEsempi di collegamentoEsempi di collegamento

666

I seguenti schemi di collegamentohanno ricevuto le approvazioni BGdall’ente normatore tedesco.

Dispositivi di comando di emergen-

za per macchine molto semplici

Interruttori d’emergenza

Solamente nel caso di macchine mol-to semplici, in dipendenza dall’esitodella stima del rischio, è possibilerealizzare l’arresto di emergenza conun interruttore di emergenza. In talcaso è possibile solamente realizzareun arresto in categoria 0. Un taledispositivo, infatti, non possiedealcun contatto ad apertura forzata alcontrario degli usuali dispositivi diemergenza (schema 6/1).

Un interruttore di emergenza deveessere progettato in modo che

• il dispositivo di comando dell’inter-ruttore sia unico;

• l’interruttore d’emergenza sia colle-gato in modo tale da interrompere ilcircuito di alimentazione dei disposi-tivi della macchina che generano imovimenti pericolosi. Non risultanecessario interrompere l’alimenta-zione di tutti i circuiti relativi allamacchina;

• l’interruttore sia sicuramente in gra-do di interrompere la corrente arotore bloccato del più grossomotore presente sulla macchina;

• l’interruttore sia sicuramente in gra-do di interrompere la somma dellecorrenti nominali di tutte le utenzeda esso alimentate.


Un interruttore di emergenza può:

• essere comandato manualmente;

• essere comandato a distanza trami-te una bobina di minima tensione(schema 6/1);

• essere dotato di sganciatori disovraccarico e/o di corto circuito(esecuzione come interruttore auto-matico);

• essere contemporaneamente ingrado di esercitare la funzione diinterruttore principale, nel casorisponda alle caratteristiche richiesteper la funzione di interruttore princi-pale (un interruttore principale devein ogni caso disinserire tutti i circui-ti di corrente).

Un esempio di interruttore di sicurez-za utilizzabile con macchine moltosemplici è illustrato nello schema 6/2.

6.1 Comandi di sicurezza

Ad utenze che non possono/debbono essere scollegatein caso di emergenza

Interruttore principale

Alimentazione

„Interruttore di emergenza“

Ad utenze che debbonoessere scollegate incaso di emergenzaDispositivo

Manuale

U<

Dispositivodi ripristinoa chiave opulsante afungo

Dispositivodi comandodi emergenza

Schema 6/1Interruttore di emergenza con comando manuale o azionabile a distanza

K2

Ad utenze chenon possono/debbonoesserescollegate incaso diemergenza

Interruttoreprincipale

Alimentazione Ad utenze che debbono esserescollegate in caso di emergenza

K1

„Interruttore di emergenza“

Off

Dispositivo dicomando

On

Off

K1

p.e. Impianti

K2

On

Schema 6/2Esempio di dispositivo di comando di una macchina con interruttore di emergenza (permesso solo con limitazioni)

• Circuiti di protezione

• Dispositivi di sicurezza SIGUARD con tecnica di protezione a relè di sicurezza

adatti per:• Arresti di emergenza• Controllo dei ripari• Dispositivi di comando per presse

Contattore d’emergenza

Un cosiddetto contattore d’emergen-za non è di norma permesso. Solo inun ambito ristretto di circostanze èammesso l’utilizzo di un contattore diemergenza quando venga applicato adue rami in collegamento esistenti.L’utilizzo di ulteriori contattori in serieè vietato. Da qui deriva anche la limi-tazione per un impiego con macchinemolto semplici (vedi schema 6/3).

Dispositivi di comando di sicurezza

basati su contattori singoli

Impiego con due contattori ausiliari

Dispositivi di comando di sicurezza diqualsiasi complessità permettono l’u-tilizzo congiunto di contattori ausiliari.Per alcuni anni è stato consideratocome stato dell’arte il collegamentocon due contattori ausiliari e ad essicollegati degli elementi di commuta-zione ausiliari (schema 6/4).

Il collegamento menzionato offre duegradi di ridondanza. A causa dellamancata apertura forzata entrambi icontattori ausiliari non hanno un con-trollo reciproco sulla regolare funzio-nalità.

Questo ha come conseguenza che incaso di contatto non funzionante ilguasto non viene riconosciuto e ciònonostante il collegamento continuaa funzionare.

Un guasto successivo nel secondocontattore poteva mettere completa-mente fuori uso il dispositivo. La sicu-rezza non era di conseguenza garanti-ta. Per questo motivo questo tipo dicollegamento (schema. 6/4) oggi nonè più utilizzato.


666

Dispositivo dicomando diemergenza delcircuitoelettrico dicomando

Ad utenze che nonpossono/debbonoessere scollegatein caso diemergenza

Interruttoreprincipale

Alimentazione Ad utenze che non debbono esserescollegate in caso di emergenza

Schema 6/3Esempio di un circuito di comando di una macchina con due contattori di emergenza, permesso solo con limitazioni

L1

Pulsante dimarcia oppuredi marcia inseguitoall’emergenza

N

K1

K2

K2K1

Circuito con piùemergenze in serie K1

K2

Uscite di sicurezza

K1

K2

- senza apertura forzata- nessun autocontrollo

F1

Questo collegamento non èoggi più utilizzato

Schema 6/4Questa combinazione di protezione consta di due contattori ausiliari e di elementi dicommutazione ad essi sovraordinat

Impiego con tre contattori ausiliari

I collegamenti con tre contattori ausi-liari rappresentano ad oggi lo statodell’arte. Nello schema 6/5 viene illu-strato l’utilizzo di tre contattori ausilia-ri con contatti ad apertura forzata. Itre contattori ausiliari garantisconoridondanza e controllo funzionale.Grazie ai contatti ad apertura forzataviene garantita la sorveglianza reci-proca dei contattori ausiliari. Un gua-sto può di conseguenza essere rico-nosciuto, ed il collegamento, interrot-to secondo una determinata procedu-ra, non può nuovamente ripristinarsi.

Con questa tipologia di collegamentopuò essere di conseguenza persegui-to l’attuale stato dell’arte, per il qualeun funzionamento errato dei contatto-ri ausiliari non può portare ad uno sta-to pericoloso un impianto.

Collegamento con più dispositivi di

comando di emergenza

Negli schemi da 6/5 a 6/19 è statosempre rappresentato un unico dispo-sitivo di emergenza. Normalmenteperò in una macchina vengono utilizza-ti molteplici dispositivi di emergenza. Icontatti di questi dispositivi di emer-genza sono collegati in serie tra loro.Nei dispositivi completi.


Esempi di collegamento per il con-

trollo dei dispositivi di protezione

I collegamenti per il controllo deidispositivi di protezione possonoessere realizzati con dei finecorsameccanici. Negli esempi inerenti l’e-mergenza sono rappresentate le pos-sibilità di collegamento per diversiapparecchi. Questi schemi di inserzio-ne sono validi anche per i circuiti di

controllo dei ripari di sicurezza che uti-lizzano uno o due finecorsa meccanicial posto del pulsante di emergenza.Quanti finecorsa meccanici sianonecessari per ogni riparo, è evidenzia-to nel capitolo 2.

L+/L1

K3

K1

Pulsantedi marcia

L–/NK2 K3

Circuito con piùemergenze in serie

K1 K2

K1

K1

K3

K2

K3

K1

K2

Uscite di sicurezza

K3

F1

Schema 6/5Combinazione di protezione costituita da tre contattori ausiliari con autocontrollo

Porta

Aperta

Chiusa

Chiuso

Aperto

Schema 6/7Impiego di finecorsa meccanici per il controllo di ripari mobili

per applicazioni di sicurezza 3TK28 èpossibile legare più contattori ausiliariad un collegamento di sicurezza.Questi collegamenti interni possono

trovarsi a partire da pagina 6/5. Que-sti collegamenti possono naturalmen-te essere realizzati anche solo concontattori.

Singolo canale


Doppio canale


Schema 6/6Inserzione di molteplici dispositivi di emergenza

Gli schemi elettrici interni riportatisono quelli della versione con coman-do in corrente continua. Gli schemielettrici dei dispositivi di sicurezzaSIGUARD 3TK28 nella versione concomando in corrente alternata sonoin ampia misura equivalenti a quelli incorrente continua. Si differenzianoper la presenza del diodo di protezio-ne V1 contro l’inversione di polaritànella versione in c.c., e per i raddriz-zatori connessi ai contattori in quellain c.a. I dispositivi di sicurezzaSIGUARD 3TK28 per comando in cor-rente continua, previsti per ampiocampo di lavoro della bobina, posso-no essere impiegati anche in correntealternata.


666

K1 K3

X4 X5 X6

L-

13 23

K3

K1

K2K1K2

K3

K3

X3

2414

X1L+

K2

K3

R2

H2V1

K1

V3

H1

K1

U

R3

K1

R1 K2 V2

K2

25

K2

(26)

K3

X21 23 4

5 6

1

2

3

4

5

6

Uscite di sicurezza

Uscite di segnalazione

Datore di segnali(dispositivo di comando)

Pulsante di ripartenza (start)Per 3TK28 01 fino a3TK28 04 e 3TK29

LED „presenza tensione“

LED „apparecchio inserito“

Schema 6/8Schema elettrico interno per dispositivi di sicurezza 3TK2801 e 3TK2802 con comando inc.c. L’uscita di segnalazione normalmente chiusa si riferisce al dispositivo 3TK2802

1

1

2

3

4

3 4 2

L1/L+

(X3)

X4

N/L-

13

K1

K3

K2

F1

14

X1L1/L+

X6X2N/L-

(X2) (X4) X5 (X6)

Uscitedi sicurezza

Uscite disegnalazione

Datore di segnali(emergenza)

Pulsante diripartenza (start)

Schema 6/9Dispositivo di sicurezza 3TK2801 fino al 3TK2804 per circuiti di emergenza(per i 3TK2801 e 3TK2802 i morsetti X2, X4, X6 si trovano sopra; il 3TK2803 non ha ilmorsetto X3).

6.2 Dispositivi di sicurezza SIGUARD 3TK28

Al ritorno della tensione l’apparecchioè immediatamente disponibile (non ènecessario alcun contatto in aperturae in chiusura del dispositivo di con-trollo)

Il pulsante di start d può in caso dibisogno essere omesso (ponticello X5– X6), se la ripartenza automatica chene deriva non causa alcun pericolo.

( ) per i 3TK28 01 / 02 i morsetti X2,X4, X6 si trovano sopra; il 3TK28 03non ha il morsetto X3.


1

1

2

3

4

3

L1/L+

(X3)

X4

N/L-

13

K1

K3

K2

F1

14

X1L1/L+

X6X2N/L-

(X2) (X4) X5

4 2

(X6)

Uscite di sicurezza


Datore di segnali


Aperta

Chiusa

Porta

Schema 6/10Dispositivo di sicurezza da 3TK28 01 fino a 3TK28 04 per il controllo di ripari mobili

1

1

2

3

4

3

L1/L+

(X3)

X4

N/L-

13

K1

K3

K2

F1

14

X1L1/L+

X6X2N/L-

(X2) (X4) X5

4 2

(X6)

Uscite di sicurezza


Datore di segnali(emergenza)


Schema 6/11Dispositivo di sicurezza 3TK2801 fino al 3TK2804 per circuiti di emergenza con controllodei conduttori esterni di alimentazione (per i 3TK2801 e 3TK2802 i morsetti X2, X4, X6 sitrovano sopra; il 3TK2803 non ha il morsetto X3)


666

K3

K2

K1

K1

K1K3

K1 K2

X1 X2 X3 X4 X5 X6

K2

K1 K3

K3

13

K3

K1

K2

23 33 43 57 65

14 24 34 44 58 66

L+

1 243

65

V1

R1

H1

H2

R2

U

R3

L–

1

2

3

4

5

6

Uscite di sicurezza


Datore di segnali

Pulsante di ripartenza (start)



Schema 6/12Schema di collegamento interno del dispositivo di sicurezza 3TK28 04 (azionamento in c.c.)

4 3 1 2

5 8 6 6

1

2

3

4

5

6

5

6

8

8

D1 K2

X5 13 33 43 65

K3

K1

K2

34

K1

K2

K3

K1 K2

23

66442414

H2

54

R2D2

K3

K3K1

D3R3

H3R5R1

H1

V1

U

X4L- X6

X3

K1

(X2)

L+ 53X1 Uscite di sicurezza


Datore di segnali




per 3TK28 05LED „tensione di rete“

H2 = LED „Canale 2“H3 = LED „Canale 1“H2 + H3 = apparecchio inserito

Il morsetto X2 non è cablato

per 3TK28 06E’ possibile un particolare collegamentotramite il morsetto X2

Schema 6/13Schema di collegamento interno dei dispositivi di sicurezza 3TK28 05 e 3TK28 06 (azionamento in c.c.);il collegamento tramite il morsetto X2 è possibile solo con il 3TK28 06


D1 K2

X5 13 33 43 65

K3

K1

K2

34

K1

K2

K3

K1 K2

23

66442414

H2

54

R2D2

K3

K3K1

D3R3

H3R5R1

H1

V1

U

X4N/L- X6

X3

K1

X2

EMERGENZA

L1/L+ 53

Pulsantemarcia

X1

F1

L1/L+

N/L-

KM1

M3~

L1

L2

L3

N/L-KM1

KM1

KM2

Schema 6/14Dispositivo di sicurezza 3TK28 06 con allacciamento ad un canale.Questo schema è valido anche per il 3TK28 05 (Cat.2).

D1 K2

X5 13 33 43 65

K3

K1

K2

34

K1

K2

K3

K1 K2

23

66442414

H2

54

R2D2

K3

K3K1

D3R3

H3R5R1

H1

V1

U

X4N/L- X6

X3

EMER-GENZA

L1/L+ 53

Pulsantemarcia

X1

F1

L1/L+

N/L-

KM2

M3~

L1

L2

L3

N/L-KM1

KM1

KM2

KM2

KM1

Schema 6/15Dispositivo di sicurezza 3TK28 06 con allacciamento a due canali.Questo schema è valido anche per il 3TK28 05 (Cat.3).


666

D1 K2

X5 13 33 43 65

K3

K1

K2

34

K1

K2

K3

K1 K2

23

66442414

H2

54

R2D2

K3

K3K1

D3R3

H3R5R1

H1

V4

U

X4N/L- X6

X3L1/L+ 53X1

F1

L1/L+

N/L-

KM2

M3~

L1

L2

L3

N/L-KM1

KM1

KM2

KM2

KM1

EMER-GENZA

Pulsantemarcia

Schema 6/16Dispositivo di sicurezza 3TK28 06 con allacciamento a due canali con controllo dei conduttori esterni di ali-mentazione. Questo schema è valido anche per il 3TK28 05 (Cat.4).

13

4414

53

54 66

7

X4

X5X3L+

t

4 1 2 5

X2

43

K3

23

24

65 87

8878

v x 10 t x 10

3

R1

K3

K1 K3

K3

K1 K2

K2

34

X1

V1

V2

K1

K2

R4 R3K2

33

K1

97

K4

98Y2 Z2 Y1 Z1

V4 V3

v7

UK1

H3 H2

K5

L-

R2

H1

L1/L+

Y2 Z2IN2 N/L-IN1 Y1N/L- Z1

L1/L+Elem. ritardat.1° Canaletv = 0,5...30s

Uscite di sicurezza

Datore di segnaliUscite di segnalazione

57

12

43

Ponticelli Y1-Z1 E Y2-Z2 perdecuplicare i tempi di ritardo

8

Elem. ritardat.2° Canaletv = 0,5...30s

Uscite di sicurezza ritardatePulsante di ripartenza

Il collegamento al morsetto X2è possibile

8

Schema 6/17Schema di collegamento interno del dispositivo di sicurezza 3TK28 07 (azionamento in c.c.)


1

2

3

4

5

6

7

8

N/L-

98

KM1

KM1

M3~

8

5

X4KM1

K3

K1

K2

34 66442414 54 78 88

K4

K5

6X2

X5X3X1

F1

L1/L+

N/L-

7

13 33 6523 53

1 2

7 87 97

F2 F24 3

L1/L+

N/L-

43

L1

L2

L3

Uscite di sicurezza

Disinserzione motore

Datore di segnale (emergenza)


Azionamento a tiristori controllati

Segnale di inizio frenatura

Circuito di rotazione

Freno meccanico

Schema 6/18Dispositivo di sicurezza 3TK28 07 per arresti di emergenza di categoria 1 (frenature controllate)

Pulsantedi ripartenza

X3

X4

X5L+

L-

13 43 65

K3

K1

K2

34

23

66442414

X1

54X6

F1

L1/L+

N/L-

1

X2

Porta

33 53

4

4

1 Uscitadi sicurezza

Aperta

Chiusa

Schema 6/19Dispositivo di sicurezza 3TK28 06 per il controllo dei ripari mobili


666

X3

X4

X5L+

L-

13 43 65

K3

K1

K2

34

23

66442414

X1

54X6

F1

L1/L+

N/L-

33 53

KM1

KM2

La ripartenza automatica con idispositivi di controllo è permessasoltanto in casi eccezionali. Quandouna ripartenza automatica non puòcausare alcun pericolo, è possibilerinunciare al pulsante di ripartenza(start).

Porta

Aperta

Chiusa

KM2

M3~

L1

L2

L3

KM1

N/L-KM1

KM2

Schema 6/20Dispositivo di sicurezza 3TK28 06 con allacciamento a due canali e controllo dei condut-tori esterni di alimentazione e possibilità di ripartenza automatica

Classificazione in categorie di sicu-

rezza secondo EN 954-1

Dai precedenti esempi vengonoanche classificate in modo chiaro lecategorie di sicurezza di un circuito.Secondo EN 954-1.

La sottostante classificazione è validaper una applicazione corretta deglischemi forniti anche in condizioniambientali gravose, come in caso diinquinamento industriale (grado diinquinamento 3).

Con particolari accorgimenti nel cab-laggio è possibile raggiungere unacategoria di sicurezza superiore, per

esempio attraverso cablaggi separatio utilizzando protezioni meccanichesui contatti di emergenza così comesugli interruttori di posizione. In que-sto caso si può raggiungere la cate-goria 4 di sicurezza anche senza uncontrollo dei conduttori esterni di ali-mentazione, a condizione che venga-no utilizzate le adeguate unità periferi-che.

Categorie di sicurezza Esecuzione Dispositivi utilizzabili

B, 1, 2 Un canale Tutti i dispositivi base e di ampliamento

3 Due canali 3TK28 05, 3TK28 06, 3TK28 07 anche in collegamento con uno o più moduli di ampliamento

4 Due canali e controllo dei 3TK28 05 e 3TK28 06 anche in collegamento con uno o più conduttori di alimentazione moduli di ampliamento


Inserzione dei moduli di amplia-

mento

I moduli di ampliamento 3TK29 devo-no essere utilizzati sempre in combi-nazione con un modulo di sicurezzabase 3TK28. Ad ogni uscita di sicu-rezza del modulo base può esserecollegato un modulo di ampliamento.I contatti di segnalazione del modulodi ampliamento devono sempre esse-re collegati in serie al pulsante distart del modulo base. La categoria disicurezza secondo EN 954-1 che ilmodulo di ampliamento può raggiun-gere si allinea a quella raggiunta dalmodulo base al quale è collegato, se idue componenti sono montati affian-cati l’uno all’altro all’interno del qua-dro elettrico. Infatti in questo caso iconduttori che collegano i due appa-recchi tra loro sono così corti che unguasto causato da un contatto acci-dentale tra di essi può essere sicura-mente escluso. La schema 6/21mostra uno schema di collegamento

tra il dispositivo 3TK28 06 e duemoduli di ampliamento 3TK29 07.

Se si necessita di uscite di sicurezzaritardate (alla diseccitazione) per tem-pi di ritardo fino a 8 secondi, è dispo-nibile il modulo di ritardo 3TK29.3(schema 6/22). I tempi di ritardo sonoimpostabili tramite dei ponticelli dicollegamento tra i morsetti Y2, Z1, Z2e Z3.

Nel caso si desideri, è possibile collegare aldispositivo di sicurezza base più di unmodulo accessorio, come viene mostratonello schema. Nell’esempio propostopotrebbero essere collegati fino a 5 moduliaccessori.

K2

X3 X5 13 43 65

K3

K1

K2K1 K2

23

H2

53

R2D2

K3 D3R3

103 123

K3

K4

R1

R3

H1

U

X7

R2

K3

EMER-GENZA-

33 9383 113 133 73 93103 123

K3

K4

K4

83

9474

113

R1

R3

H1

U

114X8

X7 133

134

R2

K3

X4 34

K2

K3

66442414 54

K3K1

H3

X6 A1/L+

A2/L-

73

K4

12474

104X8 A2/

L-84

124104A1/L+

84 114 13494

D1

L1/L+

N/L-

K1

R5R1

H1

V1

U

F1

L1/L+

N/L-

X2

START

X1

K1

Il dispositivo 3TK28 06 (oppure 3TK28 05)a due canali e con controllo dei conduttoriesterni di alimentazione, raggiunge lacategoria 4 di sicurezza anche quando adesso vengano collegati uno (o più) moduliaccessori.

Schema 6/21Dispositivo di sicurezza 3TK28 06 con allacciamento a due canali e controllo dei condut-tori esterni di alimentazione, collegato a due moduli di ampliamento 3TK29 07.Questo schema è realizzabile anche con il dispositivo 3TK28 05.


666

Il dispositivo 3TK28 06 (oppure il 3TK28 05) con allacciamento a due canalie controllo dei conduttori esterni di alimentazione, raggiunge la categoriadi sicurezza 4 anche quando è utilizzato in combinazione a uno (o più)moduli accessori.

K2

X3 X5 13 43 65

K3

K1

K2K1 K2

23

H2

53

R2D2

K3 D3R3

EMER-GENZA

33

X4 34

K2

K3

66442414 54

K3K1

H3

X6

D1

L1/L+

N/L-

K1

R5R1

H1

V1

U

F1

L1/L+

N/L-

X2

START

X1

K1

A1/L+

K1

R3U

A2/L-

V1

V2 R4

R6

R7

K2

Y2 Z1 Z2 Z3

C4

+

C3

+

C2

+

C1

+

7 97

K1

K2

87

9878X8

X7

R5R1

H1

R2

88

Schema 6/22Dispositivo di sicurezza 3TK28 06 con allacciamento a due canali e controllo dei condut-tori esterni di alimentazione in combinazione con un modulo di ritardo 3TK29.3.Questo schema è valido anche per il dispositivo 3TK28 05.

X7

A2/L-A1/L+

97

K1

K2

K2K1

7

9878

H1

1

X8

R1

R2

C4

++

R7

Y2 Z1 Z2 Z3

R3U

87

88

C3C2

+

C1

+ R6

R4

V1

V2

R5

1 Ucite di sicurezza

R3 U

A2/L-A1/L+

K3

K4

84

K4K3

1249474 104

H1

X8

R1

R2

6

114 134

X7 10383 93 11373

1

133123

1 6Uscite di sicurezza LED „apparecchio inserito“

Schema 6/23Modulo di ritardo 3TK29.3 con comando in c.c.

Schema 6/24Modulo di ampliamento 3TK29 07 con comando in c.c.

Moduli di ampliamento

Dispositivi per presse

Schemi di collegamento per presse

I dispositivi di sicurezza per comandoa due mani 3TK28 11 e per il controllodella frenatura delle presse lineari3TK28 15, sono utilizzati per il coman-do ed il controllo delle presse.

Dispositivo per il comando a due

mani 3TK28 11

Il dispositivo per il comando a duemani 3TK28 11 viene utilizzato princi-palmente per il comando delle pres-se. La sicurezza di questo dispositivoconsiste nell’obbligare l’operatore adimpegnare entrambe le mani sullapulsantiera che comanda il dispositi-vo, tenendole con ciò lontane dallazona pericolosa. Tale dispositivo sod-disfa i requisiti della categoria 4 disicurezza secondo la EN 954-1, dellacategoria 3 secondo la EN 60 204-1(VDE 0113 parte 1) così come la cate-goria IIIc secondo la EN 574 (normasul dispositivo per il comando a duemani). Questo significa che i pulsantidi comando del dispositivo devonoessere azionati contemporaneamente(entro massimo 0,5 secondi l’unorispetto all’altro), e devono rimanerepermanentemente azionati durante ilfunzionamento della macchina. Seuno dei due pulsanti viene rilasciatosi provoca l’immediato arresto dellamacchina. Se viene superato il tempodi 0,5 secondi oppure se durante ilfunzionamento viene rilasciato unodei due pulsanti di comando provo-cando così un arresto, per poter ripri-stinare il funzionamento della macchi-na è necessario portare nella posizio-ne di riposo entrambi i pulsanti e poiripigiarli contemporaneamente. Sideve poi fare attenzione a che ilsegnale di comando del dispositivosia perlomeno pari a 50 mA e 24 Vc.c. . In caso contrario Siemens è ingrado di fornire delle esecuzioni spe-ciali a contatti dorati dei pulsantiSIGNUM 3SB3 oppure della pulsan-tiera per il comando bimanuale3SB3863.

Dispositivo per il controllo della fre-

natura delle presse lineari 3TK28 15

Questo dispositivo viene utilizzato percontrollare la corretta corsa di frenatu-ra delle presse lineari, quali quellemeccaniche, idrauliche e pneumatiche.

Ad ogni inserzione della pressa attra-verso il dispositivo di comando a duemani 3TK28 11, il dispositivo 3TK2815 effettua il controllo della frenatura.

Il dispositivo 3TK28 15 deve esseresempre utilizzato in combinazione aldispositivo per il comando a due mani3TK28 11. Per i dispositivi per il con-trollo delle presse con tecnica a relèsi vedano le pagine da 6/28 a 6/31.



666

Schema 6/25Dispositivo per il comando a due mani 3TK28 11

Schema 6/26Dispositivo per il controllo della frenatura delle presse lineari 3TK28 15 e dispositivo per il comando a due mani 3TK28 11

X2A1

32

KM1S1

4224

KM2

X1T11

F1

L1/L+

N/L-

T12 T13

KM2

S2

T21 T22 T23 14A2

13 3123 41

KM1

1 2F2 F3

1

3TK

2811

1

2

Pulsantiera per comando a due mani

Circuito di retroazione

5A1+ 16 1

14

H1

S3

8

1513

10123

F1L1/L+

N/L-

7 9

K4

4 6 11A2-

K2

K3

3TK2811

K1

S1

S2

S4

PE

OT

K4

S5

6

3

4

5

7

14

13

32

31

24

23

3TK

2815

X1

X2K4

K3

1

2

3

4

5

6

7

Pulsantiera per comando a due mani

Circuito di retroazione

Pulsante di stop

PE: finecorsa meccanico per il rilevamento dellacorretta corsa di frenatura

OT: punto morto superiore (p.m.s.)

Pulsante di marcia

Pulsante di risalita manuale

K1 Contattore per il comando della pompa idraulicaK2 Salita battenteK3 Discesa battente, 1°canaleK4 Discesa battente, 2°canale

Inserzione di una pressa

• Inserzione pompa idraulica attraverso S4. K1 si chiude• Attraverso S5 il battente si sposta al punto morto

superiore (p.m.s.). K2 si chiude• Comando del dispositivo 3TK28 11. K3 e K4

si chiudono. Il battente scende fino al momen-to dell’apertura del contatto del finecorsa S3

• Se la prova ha dato esito positivo, si accende il LEDH1. Rilasciando il dispositivo 3TK28 11, il battente ritornaautomaticamente al p.m.s. Le uscite 8-13, 1-14 e 10-15 rimangono chiuse fino a che c’è presenza tensione.

• Rilascio del dispositivo 3TK28 11• Secondo comando del dispositivo 3TK28 11

• Se la prova ha dato esito negativo, si può riportare ilbattente al p.m.s. soltanto azionando il pulsante di“risalita manuale”. La pressa va in sicurezza, cioè èinibito il suo azionamento. Occorrerà provvedere allariparazione dell’impianto di frenatura della macchina.


6.3 Dispositivi di sicurezza SIGUARD 3TK28 con tecnica a relè

12

3

1

2

3

4

4

ϑ

K1

K2

K1 K2

K1

K1C1

V1

K2

K1

K2

A1

A2

Y34 Y22 Y21 13 23

Y11 Y12 14 24

Y33

K2

Alimentazione

Pulsante di marciaCircuito di retroazione

Sensore(p.e. emergenza)

Sensore(p.e. emergenzadue canali)

Circuito uscita di sicurezza


LED „Power“

LED „Canale 1“

LED „Canale 2“

Fusibile PTC

A1/A2

Y33/34

Y11/12

Y21/22

13/14

23/24

12

3

4

All’inserzione dell’alimentazione si illumina il LED“Power”, l’emergenza chiude, C1 viene caricato, ilpulsante start azionato. La carica di C1 aziona K1, V1viene comandato, parte K2 e K1 + K2 vanno inautocontrollo. I LED “Canale 1” e “Canale 2” siilluminano.

Controllo durante la marciaIl pulsante di marcia è premuto Errore!L’emergenza chiude, V1 aziona subito K2, C1 non vienecaricato, K1 non viene azionato.Si illumina solamente il LED „Canale 1“.

Controllo dei conduttori esterni di alimentazioneLe emergenze vengono cortocircuitate di modo cheuna corrente di corto circuito scorra sul fusibile PTC.Non si accende alcun LED.


ϑA1

A2

Y11 Y12 14 24

H2H1K1

K2

K1

K1

K1C1

V1

K2

H3K1

K2

Y33 Y34 Y22 Y21 13 23

K2

K2

Schema 6/27Schema interno di collegamento 3TK2823

Schema 6/28Descrizione delle funzioni del 3TK2823

1

2 31

2

3

4

4

A1/A2

Y1/Y2

13/14

23/24

33/34

41/42

Alimentazione del pulsante di emergenza

Pulsante di marciaCircuito di retroazione




Circuito uscita di segnalazione

LED „Power“

LED „Canale 1“

LED „Canale 2“

Fusibile PTC

K2

13Y2 Y1 23 (33) (41)

K1

K1

14

K2

K1

(42)(34)24

K2

K2K1

A1

A2

ϑ

Schema 6/29Schema interno di collegamento 3TK2821/24


666

M

M

M

13 23

14 24K2

A2K1

N/–N/–

EMER-GENZA

A1

24 V AC/DCL/+

(34) (42)

(33) (41)

K3K3 H1

K2

K1

K1

K2

K3

MARCIA

Y1 Y2

3TK

2821

/24

Schema 6/303TK2821/24 per emergenza, categoria disicurezza 2, un canale con circuito di retroazione

Schema dei collegamenti

I seguenti schemi di collegamentohanno ricevuto l’approvazione BGdall’ente normatore tedesco.

M

13 23

14 24

K2

K1

K2

A2

K1

N/–N/–

EMER-GENZA

A1

24 V AC/DC L/+

(34) (42)

(33) (41)

MARCIA

Y1

K1

K2

3TK

2821

/24

Y2

H1Schema 6/313TK2821/24 per emergenza, categoria disicurezza 3 (4),due canali con circuito diretroazione

M

K2

K1

Y11 Y34 13 23

14 24

K2

A2Y21 Y22

K1

N/–N/–

EMER-GENZA

A1 Y12

MARCIA

L/+

Y33

K1

K2

3TK

2823

24 V AC/DC

Schema 6/323TK2821/24 per emergenza, categoria disicurezza 4,due canali con circuito di retroazione

6.3.1 Dispositivi dicomando di emergenza


Schema 6/33 3TK2825 per emergenza, categoria di sicurezza 2 secondo EN 954-1, un canale, controllo dello Start

Schema 6/34 3TK2825 per emergenza, categoria di sicurezza 4 secondo EN 954-1,due canali, controllo dello Start

M

K3

M

K1

M

K2

13 23

14 24

K2

Y33

K1

N/–

A1

L/+

34 42

33 41Y22

Y44

L/+

N/–

52

51

PEK3

PE

K1

K2

MA

RC

IA Y21

Y34

Y12

Y43

Y10 Y11

K3

3TK

2825

A2

EMER-GENZA

H2H1

M

13 23

14 24

K2

Y33

K1

N/–

A1

L/+

34 42

33 41Y22

Y44

L/+

N/–

52

51

PE

PE

K1

K2

MA

RC

IA

Y21

Y34

Y12

Y43

Y10 Y11

3TK

2825

A2

K1

K2EMER-GENZA

H2H1

Y33

A1 Y22

L/+

N/–PE

PE

K1

MA

RC

IA

Y21

Y34

Y12Y10 Y11

3TK

2827

A2

13 23

14 24

N/–

L/+

32 48

31 47

58

57

K2K1

K2 K1

EMER-GENZA

H1

M MK2

Schema 6/35 3TK2827 per emergenza, categoria di sicurezza 2 secondo EN 954-1,un canale, controllo dello Start


666

Y33

A1 Y22

L/+

N/–PE

PE

K1

K2

MA

RC

IA

Y21

Y34

Y12Y10 Y11

3TK

2827

A2

13 23

14 24

N/–

L/+

32 48

31 47

58

57

K2K1

EM

ER

-G

EN

ZA

H1

K2

K1

M

Schema 6/363TK2827 per emergenza, categoria di sicu-rezza 3 secondo EN 954-1,due canali, con-trollo dello Start

Schema 6/373TK2827con disinserzione per categoria diarresto 1, categoria di sicurezza 3 secondoEN 954-1,due canali, con circuito di retro-azione e controllo dello Start

13 23

14 24

N/–

L/+

32 48

31 47

58

57

K2K1

Y11

Y33 Y34 A2

N/–

EMER-GENZA

A1 Y12 Y21

PE

PE

Y22

H1

Y10

3TK

2827

K2

K1MARCIA

L/+

K2

K1

M

K5

K1

Y34 13 23

14 24

K1

N/–N/–

MARCIA

L/+

Y33 A1

K2 K3 K4 K5

13 23 33 43 51

A2 14 24 34 44 52

3TK

2830

Y11

A2Y21 Y22

EMER-GENZA

A1 Y12

24 V AC/DC

3TK

2823

Schema 6/383TK2823 collegato con 3TK2830 per emer-genza, categoria di sicurezza 4 secondo EN954-1,due canali, con circuito di retroazione


Schema 6/393TK2825 collegato con 3TK2830 per emergenza, categoria di sicurezza 4 secondo EN 954-1,due canali, con controllo dello start

Schema 6/403TK2827 collegato con 3TK2830 per emergenza, categoria di sicurezza 4 secondo EN 954-1, due canali, con controllo dello start

24 V AC/DC

Y33

A1 Y22

N/–

PE

PE

K1

K5

MA

RC

IA

Y21

Y34

Y12Y10 Y11

3TK

2825

A2

13 23

14 24

K2K1

N/–

L/+

34 42

33 41

52

51 A1 13

14

K3

N/–

A2

N/–

23

K4

33

K5

43

K6

51

24 34 44 52

3TK

2830

K6

H2H1

EMER-GENZA

Y33

A1 Y22

24 V AC/DC

N/–

PE

PE

K1

MA

RC

IA

Y21

Y34

Y12Y10 Y11

3TK

2827

A2

13 23

14 24

K2K1

N/–

L/+

32 48

31 47

58

57 A1 13

14

N/–

A2

N/–

23

K4

33

K5

43

K6

51

24 34 44 52

3TK

2830

K7

K3 K7

EMER-GENZA

H1


666

Schema 6/413TK2821/24 per il controllo dei ripari di pro-tezione, categoria di sicurezza 2 secondoEN 954-1, un canale, con circuito di retro-azione, Start automatico

MM M

13 23

14 24

K2

A2

K1

N/–

N/–

A1

24 V AC/DCL/+

(34) (42)

(33) (41)

K3

K2K1 K3

aperto

3TK

2821

/24

K1

K2

K3

Y1 Y2

H1

chiuso

aperto chiuso

6.3.2 Controllo dei riparidi protezione

Schema 6/423TK2821/24 per il controllo dei ripari di pro-tezione, con blocco, categoria di sicurezza 2secondo EN 954-1, un canale, con circuitodi retroazione, Start automatico

13 23

14 24K2

A2K1

N/–N/–

A1

24 V AC/DCL/+

(34) (42)

(33) (41)

K3K3 H1

K2

K1K1

K2

K3

Y1 Y2

apertochiuso

apertochiuso

3TK

2821

/24

M

M

M


Schema 6/443TK2822 per il controllo dei ripari di prote-zione, categoria di sicurezza 4 secondo EN954-1, due canali, con circuito di retroazio-ne, Start automatico

M

13 23

14 24K2

A2K1

N/–

N/–

A1

24 V AC/DC

L/+

(34) (42)

(33) (41)

K1

K2

aperto chiuso

aperto chiuso

3TK

2821

/24

K1

K2

Y1 Y2

H1∞

∞

∞

∞

M

13 23

14 24K2

A2K1

N/–N/–

A1

24 V AC/DCL/+

Y33 Y34

aperto chiusoK1

K2

Y21

Y11

Y22

Y12

3TK

2822

K1

K2

Schema 6/433TK2821/24 per il controllo dei ripari di pro-tezione, categoria di sicurezza 3 (4) secondoEN 954-1, due canali, con circuito di retro-azione, Start automatico (per la categoria 4 ènecessaria una protezione supplementare)


666

Schema 6/463TK2825 per il controllo dei ripari di protezione, categoria di sicurezza 4 secondo EN 954-1, due canali, concircuito di retroazione, Start automatico

Schema 6/453TK2825 per il controllo dei ripari di protezione, categoria di sicurezza 2 secondo EN 954-1, due canali, concircuito di retroazione, Start automatico

MMM

13 23

14 24

K2

A2

K1

N/–

A1

L/+

34 42

33 41Y22L/+

N/–

52

51Y21

Y34

Y12

Y44

Y10 Y11

Y43

PE

PE

K3

K2K1 K3

K1

K2

ap. chiu.

aperto chiuso

K3

3TK

2825

Y33

H2H1

M

13 23

14 24

K2K1

N/–

L/+

34 42

33 41

52

51

aperto chiuso

3TK

2825

K2

K1

A2

A1 Y22L/+

N/–

Y21

Y34

Y12

Y44

Y10 Y11

Y43

PE

PE

K1

K2

Y33

H1 H2


Schema 6/473TK2827 per il controllo dei ripari di protezione, categoria di sicurezza 2 secondo EN 954-1, due canali, concircuito di retroazione, controllo dello start

Schema 6/483TK2827 per il controllo dei ripari di protezione, categoria di arresto 1, categoria di sicurezza 3 secondoEN 954-1, due canali, con circuito di retroazione, controllo dello start

M M

A2

A1L/+

PE

Y21

Y33

Y12Y10 Y11

N/–

PE

13 23

14 24

N/–

L/+

32 48

31 47

58

57

K2K1

K1 K2

K1

aperto chiuso

aperto chiuso

K2

3TK

2827

Y22

Y34

EIN

H1

M

13 23

14 24

N/–

L/+

32 48

31 47

58

K2K1

K2

3TK

2827 K1

A2

A1

L/+

PE

Y21

Y33

Y12Y10 Y11

N/–

PE

K1 aperto chiuso

K2

Y22

Y34

H1

EIN 57


666

N/–

A1

K3 K4 K5 K6

13 23 33 43 51

A2 14 24 34 44 52A2

A1

24 V AC/DC

N/

Y21

Y34

Y12Y11Y10

PE

PE

13 23

14 24

K2K1

N/–

L/+

34 42

33 41Y22

Y44 52

51

N/–

K1

K6aperto chiuso

3TK

2825

3TK

2830

Y33 Y43

H2H1

Schema 6/493TK2825 collegato con 3TK2830 per il controllo dei ripari di protezione, categoria di sicurezza 4 secondo EN 954-1, due canali, con circuito di retroazione, Start automatico

Controllo dei ripari di protezione

tramite i finecorsa di sicurezza a

magnete SIGUARD senza contatto

In collegamento con il modulo di sor-veglianza è permesso il controllo diun riparo di protezione fino alla cate-goria di sicurezza 3 in accordo con laEN 954-1 (schema 6/50).

Il modulo di sorveglianza può funzio-nare tanto con ripristino automaticocome anche con controllo della ripar-tenza. Il pulsante di START vieneeventualmente omesso.

Controllo di più ripari di protezione

con un modulo di sorveglianza fino

alla cat. 3 in accordo alla EN 954-1

E’ possibile collegare fino ad un mas-simo di otto finecorsa a magneteSIGUARD ad un unico modulo di sor-veglianza. Quando uno degli otto fine-corsa a magnete viene azionato (ilriparo di protezione viene aperto), ilmodulo viene disinserito. Per ogniingresso esiste un uscita di segnala-zione del PLC. Il funzionamento sicu-ro è garantito da due uscite di sicu-rezza a relè.

Qualora non venga utilizzato uningresso, i morsetti corrispondentidebbono essere ponticellati.

Nel caso le esigenze di sicurezza sia-no limitate è possibile utilizzare ilmodulo di sorveglianza anche senzapulsante di START. Per queste appli-cazioni i contatti X1 e Y1 devonoessere stabilmente ponticellati.


Schema 6/50Finecorsa a magnete SIGUARD con modulo di sorveglianza 3SE6801-1cc in categoria disicurezza 3 secondo EN 954-1

M3~

SK3

L1

0V

+24 V DC

S21

K1

K2

S22 14 24S14S13

A1 A2 Y1 X1 13 23

sw/b

k 13

bl/b

l 14

100 mA

br/b

r 21

ws/

wh

22

K3

K4

0VUscita di sicurezza

START

I max.

µP1

µP2

L1 5

Sezione di allacciamento: max. 2 x 2,5 mm2 con puntalino, min. 1,5 mm2

Fissaggio: A scatto su guida da 35 mm secondo la DIN EN 50022

Grado di protezione Morsetti: IP 20DIN VDE 0470 parte1: Custodia: IP 40

Peso: circa 300 g

Posizione di montaggio: qualsiasi, lato frontale visibilead armadio aperto

Protezione contro cortocircuito: 4 A T

Temperatura ambiente: Lavoro: -10°C/+55°CMagazzinaggio: -55°C/+80°C

Categoria sovratensione: 2 (2,5 kV)Grado di inquinamento: 2Tensione nominale di isolamento: 250 V secondo DIN VDE 0110

parte 1 (1997-04)


666

Tensione di alim. secondo IEC 38: 24 V DC +10%/-10%

Consumo proprio: 24 V DC nom. 6,5 W, max. 9,1 W

Uscite di sicurezza: 13 -14, 23-24

Absicherung Ausgangskreise: 4 A T

Corrente continua limite alla massima temperatura ambiente: 4 A

Corrente ai contatti max.: 8 A

Tensione ai contatti max.: 400 V~ 50/60 Hz, 250 V

Capacità dei contatti: AC 15-C 250Tensione in alternata: max. 1500 VATensione in continua: si veda la curva di carico

limite con relè SR4 di sicurezza

Categoria di sicurezza: 3 (secondo EN 954-1)

Soddisfa le esigenze della IEC 947-5-1 e della DIN VDE 0660 Parte 10

Schema 6/51Controllo di un massimo di 8 ripari di protezione con il finecorsa a magnete ed il modulodi sorveglianza 3SE6808-6DB in categoria 3 secondo EN 954-1

Finecorsa a magnete 5

+SPS

+24 V

4AT

Finecorsa a magnete 6 Finecorsa a magnete 7 Finecorsa a magnete 8

Uscite di segnalazioneal PLC

Y5 Y6 Y7 Y8 Y+ L+ 23

S21 S22S13 S14 Y1 Y2 Y3 Y4 X4 L– 24

13

14Uscite di segnalazioneal PLC

Finecorsa a magnete 1 Finecorsa a magnete 2 Finecorsa a magnete 3 Finecorsa a magnete 4

0 V

START

(C)1998

S21 S22S13 S14

S21 S22S13 S14

S21 S22S13 S14

S21 S22S13 S14

S21 S22S13 S14

S21 S22S13 S14

S21 S22S13 S14

Esempio di collegamento per il modulo di sorveglianza 3SE6 808-6DB

Dati tecnici del modulo di sorveglianza 3SE6 808-6DB per finecorsa a magnete

Si vedano anche le pagine 6/14 e 6/15


6.3.3 Dispositivi per presse

Schema 6/52Schema di collegamento interno per il dispositivo di comando a due mani 3TK2834

Schema 6/53Dispositivo per il comando a due mani. Categoria di sicurezza 4, secondo EN 954-1

13 23

14 24 32 42

4131

A2 Y33

A1 Y23

3TK

2834

6

4

5

Y32

Y22

Y31

Y21Y12Y11

1 23

ϑ

Tensione diFunzionamentoUscite

A1A213, 1423, 2431, 3241, 42Y11, Y12Y21, Y22,Y23

Ingressi

L/+N/–Uscita di sicurezza 1 (Chiusura)Uscita di sicurezza 2 (Chiusura)AperturaAperturaCircuito di retroazionePulsante S1Pulsante S2

Rete

Fusibile PTC

Comando logico

Canale 1

Canale 2

Uscite di sicurezza

1

2

3

4

5

6

13 23

14 24 32 42

4131

A2 Y33

A1 Y23

3TK

2834

Y32

Y22

Y31

Y21Y12Y11S1, S2 Pulsanti sul pulpito a due maniH1 Indicatore luminosoK1, K2 devono essere ad apertura forzata

K1 H1

S1K1

K2

L/+ L/+

S2

K2N/–N/–

K1

K2

M


666

Schema 6/54Schema di collegamento interno per il dispositivo di comando a due mani 3TK2834

Schema 6/55Dispositivo di comando a due mani 3TK2834 in collegamento con il dispositivo per il con-trollo della corsa di frenatura 3TK2835 per il controllo della corsa di frenatura delle pres-se lineari idrauliche, pneumatiche e meccaniche in accordo al VBG 7 n 5.2 par.11,Categoria di sicurezza 4, secondo EN 954-1

1 2 3 4

1

2

3

4

13 23

14 24 34 42

4133

A2 Y33

A1 Y21

3TK

2835

Y32

Y14

Y31

Y13Y12Y11

Y34

Y22

Rete

Fusibile PTC

Comando logico

Uscite di sicurezza

Tensione difunzionamentoUscite

A1A213, 1423, 2433, 3441, 42Y11, Y12, Y13, Y14Y21, Y22Y31, Y32, Y33,

Ingressi

L/+N/–Uscita di sicurezza (Discesa battente)Chiusura (Saluto battente)Chiusura (Corsa di frenatura o.k.)Apertura (pompa idraulica inserita)Circuito di retroazione (K4)Finecorsa (S4) per controllo corsa di frenaturaPunto morto superiore (S3)ϑ

Interruttore principalePulsanti del pulpito dicomando a due maniFinecorsa per puntomorto superioreFinecorsa per controllocorsa di frenaturaPompa idraulica inseritaSalita battente(funzionamento manuale)Protezione pompaidraulicaSalita battenteDiscesa battenteIndicatore luminoso

S0S1, S2

S3

S4

S5S6

K1

K2K3, K4H1

K4N/–

13 23

14 24 34 42

4133

A2 Y33

A1 Y21

3TK

2835

Y32

Y14

Y31

Y13Y12Y11

K2

K4

Y22

S4

Y34

K3

K1

K1H1

S5

S6

S3

13 23

14 24 32 42

4131

A2 Y33

A1 Y23

3TK

2834

Y32

Y22

Y31

Y21Y12Y11

S1

K3

K4

L/+

L/+

S2

N/–

S0

Tabella 6/1

Procedura per l’inserzione di una

pressa:

1. Procedere all’inserzione dellapompa idraulica tramite S5, por-tare il battente al punto mortosuperiore, eventualmente trami-te S6.

2. Azionare S1ed S2 sul pulpito dicomando a due mani fino a chenon apre il finecorsa S4.

3. Rilasciare S1 ed S2.

4. Azionare di nuovo S1 ed S2: l’in-dicatore luminoso S1 si illuminase il controllo della frenaturafunziona correttamente.

5. Rilasciare S1 ed S2: il battenteritorna al punto morto superiore.

6. Quando è in funzione il controllofrenatura, tutte le uscite riman-gono attive, fino al disinserimen-to della tensione wird.


Tabella 6/2

Diagnostica degli errori

Se la camma del finecorsa S4 nonfunziona correttamente, allora l’indica-tore luminoso H1 non si illumina. Laparte pericolosa della macchina puòvenire portata al punto morto superio-re solo attraverso S6.

Con la pressa in tale condizione nonè più possibile un processo produtti-vo. In questo caso è necessario infor-mare il personale specializzato peresaminare la pressa.

Potete trovare informazioni più det-tagliate sul dispositivo di comando adue mani 3TK2834 nelle istruzioni diservizio con nr. di ordinazione3ZX1012-0TK28-7CA1, sul dispositi-vo per il controllo della frenaturanelle nr. 3ZX1012-0TK28-6CA1.

LEDs Funzione

ATTIVO INATTIVO

Controllo frenatura o.k.

Controllo frenatura errato oppure prova non ancora eseguita

123456

789

1011

1213141516

Alimentazione (US) inserita.S5 viene azionato, K1 commuta (rilascio automatico).S6 viene azionato, K2 commuta (il battente sale manualmente).Viene raggiunto il punto morto superiore, S3 viene azionato.S6 viene rilasciato, K2 ritorna in posizione.S1 ed S2 sul pulpito di comando a due mani vengono azionati.Il dispositivo di comando a due mani 3TK2834 diventa libero, K3 e K4 commutano.Il battente scende, S3 non è più azionatoIl controllo della corsa è eseguito, S4 viene azionato, K3 ritorna in posizione.Il battente rimane alzato, S1 ed S2 vengono rilasciati, K4 ritorna in posizione.S1 ed S2 vengono azionati, K4 commuta nuovamente, H1 si illumina.S1 ed S2 vengono rilasciati, K4 ritorna in posizione, K2 commuta,il battente sale.S4 non viene più azionato.Viene raggiunto il punto morto superiore, S3 viene azionato.S1 ed S2 vengono azionati, K2 ritorna in posizione, K3 e K4 commutano.Il battente scende, S3 non viene più azionato.S1 ed S2 vengono rilasciati, K3 e K4 aprono, K2 commuta.I punti dal 14 al 16 vengono ripetuti ad ogni corsa.

Controllo di frenatura conforme alle regoleUs

3TK2834

23/24 (K4)

S3S4S5S6

3TK2835

13/14 (K3)23/24 (K2)33/34 (H1)41/42

K1

S1, S2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 1610

A B C


666

Tabella 6/3

Tabella 6/4Schema funzionale del dispositivo di comando per presse.La distanza “s” permessa corrisponde alla lunghezza dell’azionamento del finecorsa S4.La distanza “s” è stabilita dal produttore della pressa in accordo alla ZH 1/456.

123

456

78

9

1011

Alimentazione (US) inserita.S5 viene azionato, K1 commuta (rilascio automatico).S6 viene azionato, K2 commuta(il battente sale manualmente).Viene raggiunto il punto morto superiore, S3 viene azionato.S6 viene rilasciato, K2 ritorna in posizione.S1 ed S2 sul pulpito di comando a due mani vengono azionati. Il dispositivodi comando a due mani 3TK2834 diventa libero, K3 e K4 commutano.Il battente scende, S3 non è più azionato.Il controllo della corsa è eseguito, S4 viene azionato, K3 ritornain posizione.Il battente non rimane alzato, S4 non viene più azionato,(viene bypassato) K3 commuta.S1 ed S2 vengono rilasciati, K3 e K4 ritornano nuovamente in posizione.S1 ed S2 vengono azionati, K4 commuta nuovamente.Il controllo frenatura è sospeso.

Controllo di frenatura troppo lungoUS

3TK283423/24 (K4)

S3S4S5S6

3TK283513/14 (K3)23/24 (K2)33/34 (H1)41/42

K1

S1, S2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 1610

A B D

A

S3

S4S

S

B C D !

Le barriere ottiche di sicurezza SIGUARD possono essere alimentateesternamente a 24 V c.c.. Tutti i cavidi collegamento devono essere previ-sti schermati.

Dispositivo di controllo standard

per le barriere ottiche SIGUARD

Normalmente il sistema funziona conripristino controllato, il che richiedel’utilizzo di un pulsante di START. Perun ripristino automatico bisogna pon-ticellare tra loro i morsetti T11 ed X2.

Anche il dispositivo di controllo conmuting senza utilizzo della funzione dimuting può essere impiegato unita-mente alle barriere ottiche SIGUARD.

Per simulare il funzionamento di unalampada di muting (qui non è richie-sta) devono essere ponticellati i mor-setti AML e 53. I contatti in aperturadei contattori esterni devono esserecollegati in serie tra i morsetti ERK edERK+ nel circuito di retroazione.

Quando apre uno delle uscite di sicu-rezza della barriera, il dispositivo dicontrollo viene azionato. Per lo sche-ma di collegamento delle uscite elet-troniche si veda sotto.

Dispositivo di controllo con

funzione Muting

Lo schema mostra l’utilizzo delle bar-riere ottiche con funzione di mutingespletata tramite quattro sensori dimuting con uscite a relè.


6.4 Dispositivi di protezione operanti senza contatto

6.4.1 Esempi di collegam.per le barriere ottiche disicurezza SIGUARD

K1 K1

+–

– + +–+–

13 23

A2(–)

A1(+) PE

42

41T44T12T11 X1

14 24

T24 X2 T22

K2K2K2K1

K2

K3K1 K1

K3 K3

K1 K2 K3D1 D2

K1K2

K1 X2

X3

?/?

3RG7817-1DB2

L N

2 1 3 42 1 3 4

Start

Circuito diretroazione

Uscite di sicurezza ai contattidella macchina

Alimen-tatore24 V DC

EmettitoreRicevitore

Ponticello per funzioneopzionale di test

Schema 6/56 Schema di collegamento del dispositivo di controllo standard per le barriere ottiche SIGUARD

Schema 6/58 Connessione di differenti sensori dimuting

Schema 6/57 Ripristino automatico

• L’utilizzo di una lampada di muting(bianca) è prescritto dalla norma eviene sorvegliato dal dispositivo dicontrollo (morsetto 53).

• Il pulsante di START non può venireponticellato. Non esiste possibilitàdi ripristino automatico.

• Il morsetto 63 può essere caricatoad un massimo di 1,5 A. Per evitareun sovraccarico il ricevitore è porta-to a massa sul morsetto 63.

Unità di controllo

T11 T34 X1 X2

MS

x+

MS

x–

MS

xP

MS

xN

Sensori dimuting conuscite a relè

Unità di controllo

MS

x–

MS

x+

MS

xP

MS

xN

Sensori di mutingcon uscite PNP

Unità di controllo

GND VCC PNP

Possibili connessioni


666

MS1+ MS1–

MS3+ MS3–

MS1N MS1P BWS1N BWS1P

MS3N MS3P BWS2N BWS2P

A1+ A1+ ESS+ ERK+ ERK MS2+ MS2N MS2P MS2– 13 23 33 53 63 AML PE

ESS EST+ EST BWSE+ BWSE– MS4+ MS4N MS4P MS4– 14 24 34 54 64 A2– A2–

3RG7817-3FA2

+–2 1 3 4

+–2 1 3 4

1

1 Circuito di retroazione tra i morsetti ERK ed ERK+

START

+24 V

RESET

EmettitoreRicevitore

Ponticello per la funzioneopzionale di test

+24 VGND

Schema 6/59Schema di collegamento del dispositivo di controllo con muting senza utilizzo della funzione di muting

Schema 6/60 Schema di collegamento del dispositivo di controllo con muting con utilizzo della funzione di muting

+– +–

START

MS1+ MS1–MS1N MS1P BWS1N BWS1P

A1+ A1+ ESS+ ERK+ ERK MS2+ MS2N MS2P MS2– 13 23 33 53 63 AML PE

ESS EST+ EST BWSE+ BWSE– MS4+ MS4N MS4P MS4– 14 24 34 54 64 A2– A2–

Interruttorea chiave

+24 V

RESET

+24 V DCmax.

MLMS2 MS1

MS1

MS2

MS4

MS3S

R

MS4 MS3

MS3+ MS3N MS3P MS3– BWS2N BWS2P

Emettitore

2 1 3 4

Ricevitore

Ponticello per la funzioneopzionale di test

GND

+24 V

3RG7817-3FA2

2 1 3 4

Schema di collegamento delle usci-

te di sicurezza


Uscite di sicurezza

14, 24: uscite di sicurezza pnp a statosolido con test ciclico. Se il dispositi-vo di controllo è attivo e la barriera disicurezza non è impegnata, questeuscite si portano a 24 V c.c.. Se ildispositivo di controllo viene spento,queste uscite rimangono aperte.

33: uscita di sicurezza npn a statosolido con test ciclico. Se il dispositi-vo di controllo è attivo e la barriera disicurezza non impegnata, questauscita si porta a massa.

Consiglio

Picchi di corrente sopra circa i 60 Vdanneggiano permanentemente leuscite elettroniche. I contattori utiliz-zati devono essere equipaggiati didiodi per la soppressione dei picchi ditensione.

I contattori Siemens della famiglia“SIRIUS” possono essere equipag-giati con questi diodi oppure essereutilizzati con i diodi già integrati diret-tamente nel contattore stesso.

Come contattori esterni si consiglial’utilizzo dei contattori Siemens disicurezza con diodo integrato, tipo3RH1122-1JB40, oppure delle combi-nazioni composte da contattore3RH1122-1BB40 e diodo 3RT1916-1DG00.

Utilizzo dell’interruttore a chiave

Con l’aiuto dell’interruttore a chiavepuò essere simulata la funzione dimuting. Questo è possibile nel caso,con sensori di muting attivati, venga amancare la tensione di alimentazionedel dispositivo di controllo di muting.In questa condizione il dispositivo dicontrollo riconosce sempre un erroree non può ricominciare dall’inizio unciclo. Una partenza dell’impianto nonrisulta possibile.

Quando l’interruttore a chiave vieneazionato, il dispositivo di controllorimane attivo in modalità muting perun massimo di 10 minuti, in modotale che la lavorazione che richiede lafunzione di muting possa essere por-tata avanti. Qualora non sia più azio-nato alcun sensore di muting, ilmuting finisce automaticamente ed ildispositivo deve essere ripristinato.

ERK

Unità dicontrollo

ERK

+24 V

33

K2 ext.

K2 ext.

14, 24

Schema 6/61

Dispositivo di controllo e barriere

ottiche monoraggio per la catego-

ria 2 di sicurezza secondo EN 954-1


666

3RG7821-7BG00

Emettitore 1 Ricevitore 1

3RG7821-7CD00

WHBN WHBN WHBN WHBN

Emettitore 2 Ricevitore 2

3RG7821-7BG00 3RG7821-7CD00

START

+24 V (interna) IN OUT 0 V (interna)

Alimenta-zione

+24 V 0 V

X10X9 X12X11X6X5 X8X7

A2A1 X1 X3X2 X4

X13

+24 V(interna)

X14

+24 V(interna)

0 V (interna)OUTIN

0 V(interna)OUTIN

Circuito di retroazioneesterno

TEST

X15 X16 X1 X18 X19 X20

X22 Y1 X23

PNP-OUT

13 14 X21

K1

Contattore

+24 V(interna)

3RG7826-1CB1

6.4.2 Esempio di collegamentoper le barriere ottiche di sicu-rezza monoraggio SIGUARD

Schema 6/62

Dispositivo di controllo e barriere

ottiche monoraggio per la catego-

ria 4 di sicurezza secondo EN 954-1


1 2 4 3 1 2 4 3 1 2 4 3 1 2 4 3

M3~

1 2 4 3 1 2 4 3 1 2 4 3 1 2 4 3

3RG7821-7CD003RG7821-7BG00

+24 V DC

A1 X4 X5 X6 X7 X8 13 23 39 41

Y1 Y2 + – 14 24 34 42

L1

Relay

24V T1 Q1 T2 Q2 RESTART Cont.M

RESTART

0 V

0V T3 Q3 T4 Q4 PM Indic.

K4

K5

N

Emettitore Ricevitore Emettitore Ricevitore

Emettitore Ricevitore Emettitore Ricevitore

Cont.M

3RG7827-1DE2

UB OUT

UB OUT

0 V

X14A2 X9 X10 X11 X12 X13

X1 X2 X3 + –

SS

Schema 6/63

Esempi di collegamento all’unità di

controllo

Le barriere di sicurezza a pressioneSIGUARD unitamente al dispositivo di controllo 3RG78 57-1BD possonoessere impiegate come sistema disicurezza atto a soddisfare fino allacategoria 4 in accordo con la EN 954-1.


666Il dispositivo di controllo in custodia da22,5 mm controlla da un lato i segnalidell’emettitore e del ricevitore edall’altro le possibilità di errore dell’inte-ro sistema. Il dispositivo di controllo èalimentato a 24 V c.c.. Le uscite di sicu-rezza a disposizione sono con tecnica arelè. Un’ulteriore uscita può essere por-tata a un PLC come segnalazione. Pereffettuare un ripristino delle funzionalitàdella barriera deve essere utilizzato unpulsante di START manuale.

6.5 Barriere di sicurezza ottiche a pressione SIGUARD

Ricevitore 3RG7855-1R Emettitore Alimentatore24 V DC

Pulsante di STARTUscita di segnalazione Uscite di sicurezza

12-V-Regler

Elaboratore deisegnali

K2

K1 K2

K1

3RG

7857

-1B

D

wh gn bn A1(+) X1 X2 X3 13 23

K1

Uscite di sicurezzaA2(–) 14 24

K2K2

K1

Schema 6/64

OFF di emergenza con SIMATIC S5-95F

Poiché l'S5-95F soddisfa alle normeEN 954-1 e/o alle IEC 61508, conesso è possibile realizzare ancheschemi "OFFd'emergenza".

A questo scopo sono state approntatiblocchi funzionali standard certificatidall'Associazione Professionale.

Questi blocchi funzionali rendonopossibile sia l'attribuzione bit a bit diingressi e uscite (un ingresso = un'u-scita) sia l'attribuzione byte a byte diingressi e uscite. E' così possibileattivare un intero circuito di OFF d’e-mergenza con più pulsanti d'emer-genza dopo un’analisi interna e con leconfortevoli possibilità di segnalazio-ne dell'S5-95F.

E' anche ammesso sotto determinatipresupposti attivare/disattivare barrie-re ottiche (muting).

Disposizione dei singoli conduttori

I sensori (pulsanti d'emergenza, bar-riere luminose, ecc.) possono esserecollegati sia alla periferia di sicurezzadell'S5-95F sia essa onboard oppureesterna. Nei datori a un canale il con-duttore del segnale deve essere por-tato in parallelo alle due apparecchia-ture parziali, nei datori a due canaliogni conduttore di segnale deveessere portato a una apparecchiaturaparziale, In entrambi i casi il segnalearriva in modo ridondante al PLC, madal punto di vista del programmaapplicativo viene interrogato comeingresso singolo. Se è necessario untest incrociato i conduttori dei sensorinon vengono alimentati con una ten-sione costante di 24 V, ma da unauscita digitale onboard conschematacon il software di parametrizzazioneCOM 95.

Questa uscita di test viene quindidisinserita brevemente per il test e ilsegnale di zero controllato sull'ingres-so corrispondente.


Il contatto di rilettura di elementi dimanovra e del pulsante di marciapossono essere collegati sia a ingres-si di sicurezza sia a ingressi non disicurezza.

Descrizione dello schema 6/65

I sensori vengono combinati logica-mente tra loro a piacere in un bloccoprogramma e il risultato assegnato aun merker d'appoggio al quale vieneanche attribuita un'uscita "OFF d'emergenza". Nel caso più semplicetutti gli ingressi (contatti in apertura)vengono inseriti dal programma inserie tra loro e assegnati a questomerker. Il blocco di start combina nelprogramma ciclico i segnali "merkerd'appoggio, pulsante di marcia eingresso di reazione". L'uscita OFFd'emergenza viene quindi abilitata seil merker d'appoggio e la combinazio-ne dei sensori hanno segnale logico1, l'ingresso di reazione dell'organo didisinserzione dà segnale 0 e il pulsan-te di marcia riconosce un fronte posi-tivo.

Il blocco di stop parametrizzato disin-serisce un'uscita d'emergenza abilita-ta, non appena il relativo merker d'ap-poggio assume segnale 0. A secondadel collegamento dei sensori alla peri-feria di sicurezza onboard o esterna,tale disinserzione ha luogo nel bloccoorganizzativo OB3 entro 10 ms o nel-l'OB 13 entro 120 ms. L'uscita OFFd'emergenza può essere nuovamenteabilitata se il corrispondente merkerd'appoggio assume nuovamente ilrisultato logico 1 (p. e. i pulsanti d'emergenza vengono rilasciati), alpulsante di marcia si ha un frontepositivo e l'ingresso di reazione dàsegnale 0.

6.6 SIMATIC S5-95F - Disinserzione sicura con blocchi fun-zionali "OFF di emergenza" certificati

Schema 6/65Principio del riconoscimento e della disinserzione di catene "OFF d'emergenza" nel con-trollore ad elevata sicurezza S5-95F

START

NOT-AUS-Verknüpfung

Pulsante diSTART

Pulsante 1 diemergenza

Pulsante 2 diemergenza

Pulsante n. diemergenza

Se la catena non è avviata e ilfronte positivo allo start e lacombinazione OFF d'emergenzadanno risultato logico "1" e ilsegnale di reazione è inversorispetto all'uscita OFFd'emergenza, allora si ha uscitaOFF d'emergenza = "1"

Com

bina

zion

e

PB

START

CombinazioneOFF d’emergenza

Uscita OFFd’emergenza

Reazione& Attuat.

FBSTOP CATENA

FBSTART CATENA

Interrupt softwareInterrupt a tempo

(OB3) con pulsante d'emergenza collegato a periferia onboard(OB13) con pulsante d'emergenza collegato a periferia esterna

666Introduzione

I seguenti esempi mostrano il colle-gamento di un pulsante ON di tacita-zione e il collegamento di un pulsanted'emergenza alla periferia onboarddell'S5-95F.

Regola

I pulsanti d'emergenza devono esse-re collegati agli ingressi d'emergenza.In generale i pulsanti d'emergenzapossono essere collegati alla periferiadi sicurezza sia onboard sia esterna.

Il pulsante ON di tacitazione puòessere collegato alla periferia di sicu-rezza onboard oppure alla periferiaesterna di sicurezza o non di sicurez-za.

Esempio 1

La schema 6/66 mostra uno schemaper il comando indiretto delle appa-recchiature di disinserzione d'emer-genza con due contattori ausiliariridondanti e con una reazione tramitedue contatti ausiliari guidati e periferiaesterna.

Esempio 2

La schema 6/67 mosta il collegamen-to di un pulsante ON di tacitazione eil collegamento di un pulsante d'e-mergenza alla periferia on board disicurezza.


Schema 6/67Collegamento del pulsante ON di tacitazione e delle apparecchiature d'emergenza concontrollo incrociato

Schema 6/66Comando di contattori ausiliari ridondanti con rilettura tramite contatti ausiliari guidati

123456789

1011121314151617181920

123456789

1011121314151617181920

L+L–

K1

E

K2

123456789

1011121314151617181920

123456789

1011121314151617181920

K2

E

K1

Apparec-chiatura didisinserz.OFFd'emerg.

K3

K1

K2

A 32.2

A 32.2

123456789

1011121314151617181920

123456789

1011121314151617181920

L+L–

DE 32.2

S1

123456789

1011121314151617181920

123456789

1011121314151617181920

DE 33.0

S2a

DE 32.2

DE 33.0

S2b

S1= pulsante ON di tacitazione S2= pulsante d'emergenza

L+

DA 33.0


6.7 SIGUARD ET 200S

Schema 6/69 Schema di collegamento del Powermodule SIGUARD PM-D F1

Schema 6/68 Avviamento d’emergenza con partenza controllata, categoria di sicurezza 4

DS

F-Kit

M~

RS

F-Kit

M~

DS

F-Kit

M~

Power module

Contattoridel circuito

Interruttoredel circuito

PM-DF1

IM151

PM-X

PROFIBUS-DP

Mas

ter

L+M

A1+A2–

Pulsantedi marcia

Pulsanted’emer-genza

Categorie di sicurezza

PM-DF1

Partenza direttaDS

Partenza invertitaRS

Interruttori ausiliari(per circuito di retroazione)F-Kit

Modulo di connessionePM-X

Calotta di copertura

SPS

L1 L2 L3

Contattori in Input

PM-X

F-Kit

PM-DF1

PM-D

1 2 3 4

Mod

ulo

term

inale

Commento

Si seguano i seguenti passi:

• Collegare la tensione ausiliaria U1 ai morsetti L+, M

• Collegare la tensione ausiliaria U2 ai morsetti CON A1+, CON A2-

• Il circuito d’emergenza deve essere chiu-so sui morsetti CH1+, CH1- e CH2+, CH2-

• L’impianto entra in funzione non appena ilpulsante di marcia viene collegato ai mor-setti ON+, ON-.

I conduttori esterni del circuito d’emergenzae del pulsante di marcia sono controllatidurante il funzionamento.

Riferimenti trasversali:Si veda anche il capitolo 2.31 di ET 200SSIGUARD, pag.2/49, come pure il manuale SIMATIC ET 200S –Nr. di ordinazione GE S7 151- 1AA00-8AA0

Lo schema mostra le parti fondamentali di un SIGUARD Powermodule, peresempio il PM-D F1, emergenza con controllo dello START

L+

ϑ

M

ON+

ON–

CH1+

CH1–

CH2+

CH2–

CONA1+

CONA2–

OUT– OUT+

ET 200SBus

ϑ

666


Schema 6/70Monitoraggio delle partenze motore, emergenza, categoria d’arresto 0,partenza controllata, categoria 4 di sicurezza.Le partenze motore sono monitorate utilizzando un contatto NC al contattore(F-kit) connesso al circuito di retroazione in serie al pulsante di marcia.

M M M

K1

Q1

K2

Q2

K3

Q3

U1+ 1/8– 2/9

U2+ 4/11– 5/12

K0 K1 K2 K3

K2 K3

K0 K1

22

2728

EMER-GENZA

Pulsante di marcia

26

25

Contattoriin input

Partenzadiretta

Circuito diretro-azione

K0

23

PowermodulePM-DF1


Questo capitolo descrive esempi appli-cativi dei sistemi SIMOVERT MASTER-DRIVES per applicazioni che riguardanola variazione del numero dei giri conmotori in corrente alternata.

Gli esempi mostrano le possibilità direalizzazione. Queste devono esserein accordo con le funzionalità dellamacchina, affinchè questa giunga alnecessario risultato. Ciò conduce aduna parametrizzazione individuale perincontrare le esigenze della categoriadi arresto 1.

Le soluzioni rappresentate sono rea-lizzabili con i sistemi SIMOVERTMASTERDRIVES e SIMODRIVE 611analogico e 611 universale.

La funzione “fermata sicura” è realiz-zabile con le funzioni specifiche degliapparecchi “sicurezza non attiva”oppure “blocco della partenza”. Sonoquindi da rispettare le istruzioni corri-spondenti descritte nella documenta-zione di prodotto.

SIMOVERT MASTERDRIVES Vector control Katalog DA65.10

SIMOVERT MASTERDRIVES Motion control Katalog DA65.11

SIMODRIVE 611Katalog NC 60.1 e NC 60.2

Schema 6/71 Categoria d’arresto 0, un canale con circuito di retroazione.Categoria di sicurezza 3 in accordo con EN 954-1.

6.8 Avviamento di una macchina

6.8.1 Esempi applicativi perla funzione arresto di emer-genza. Categoria di arresto 0

X5 13 33 43 65

K3

K2

34

23

66442414 54X4N/L- X6

X3

X2

Pulsante d’emergenza

L1/L+ 53Puls

ante

di m

arci

a

X1

F1

DC P 24 V

DC M

3TK

2806

M3~

U2 V2 W2Umrichter

CU

PVP24 V

Option K80X533

X

K

L1L2L3PE

1243

X101

SIMOVERT MASTERDRIVES

M

U1 V1 W1

ingresso binariocon AUS2P556i00 e i002

X:

666


Schema 6/72 Categoria d’arresto 0, due canali con circuito di retroazione.Categoria di sicurezza 3 in accordo con EN 954-1.

L1L2L3PE

N/–

14

13

24

23

K1M3~

K1

A2

Pulsanted’emer-genza A1

DC P 24 VDC M

Y1 Y2

Puls

ante

di

mar

cia

L/+N/–

U2 V2 W2Umrichter


CU

P24 V

Option K80X533

X

K1

U1 V1 W1

1243

X1013TK

2824

PV

M

ingresso binariocon AUS2P556i001 e i002

X:

Protezione extra


Schema 6/73 Categoria d’arresto 1, due canali con circuito di retroazione.Categoria di sicurezza 3 secondo EN 954-1, con frenatura controllata dei motori

X

L1L2L3PE

L+/CL–/D

Einspeise-einheit

Wechselrichter

P24 V

Option K80

X

K

X101

X533

U2 V2 W2SIMOVERT MASTERDRIVES

CU

PV

M

Y

L+ (C) L– (D)

U2 V2 W2Wechselrichter


CU

PV

M

P24 V

Option K80

Y

L+ (C) L– (D)

X101

X5331243

1243

Y: ingresso binariocon AUS3P559i001 e i002

X: ingresso binariocon AUS2P556i001 e i002

M3~

M3~

13 23 31 43 53Y11A1 Y12

DC 24 VDC M

Y33 Y34

EI

Y10

3TK

2827

A1 13 23 33 43 51

3TK

2830

14 24 32 44 54A2 Y21 Y22

NOT-HALT

PE

PE 14A2 24 34 44 52

6.8.2 Esempi applicativi perla funzione arresto di emer-genza. Categoria di arresto 1

666


Schema 6/74 Categoria d’arresto 1, due canali con circuito di retroazione.Categoria di sicurezza 3 secondo EN 954-1, con frenatura controllata dei motori.

X:

Y:

ingresso binariocon AUS2P556i001 e i002ingresso binariocon AUS3P559i001 e i002

L1L2L3PE

14 24

N/–

32 44 54

K1

A2Y21 Y22

NOT-HALT

DC 24 VDC M

PE

PE

H1

L/+N/–

3TK

2827

13 23 31 43 53

K1

Y11A1 Y12 Y33 Y34

EI

U2 V2 W2Umrichter


X533

X

Y10

X101

M3~

CU

PV

M

P24 V

Option K80

Y

K1

U1 V1 W1

1243

48

Nähere Funktionsbeschreibungen fürdas Zweihand-Steuergerät 3TK2834finden Sie in der BetriebsanleitungBestell-Nr. 3ZX1012-0TK28-7CA1, für das Nachlauf-Prüfgerät 3ZX1012-0TK28-6CA1.

49

666

77

Comunicazionea sicurezza di errore tramitebus standard


7


Ulteriori possibilità di risparmio nellatecnica d'automazione si devonoricercare soprattutto con la giustascelta della tecnica d'installazione.Nella tecnica standard la razionalizza-zione dovuta alla decentralizzazionecon l'impiego della moderna tecnolo-gia a bus, ha già comportato sensibiliriduzioni di costi. Altre possibilità dicontenimento dei costi si avranno infuturo grazie alla trasmissione paralle-la dei segnali rilevanti per la sicurez-za attraverso i bus di campo standardgià installati. Naturalmente questanovità economica e tecnologica ecce-zionalmente promettente deve essererealizzata in sintonia con le prescrizio-ni di legge e con le norme. Per que-sto, sotto l'egida dell'AssociazioneProfessionale, con le organizzazionidegli utilizzatori di bus di campo, qualiad esempio PNO (PROFIBUS-Nutze-rorganisation) e l'associazione AS-i(Actuator Sensor Interface), si stannodefinendo gli obiettivi di sicurezza e sistanno elaborando i corrispondentiprogrammi di prova. Anche la succes-siva normativa riguardante questi pro-grammi di prova viene esaminata inquesto ambito.

Sistema completo a sicurezza inte-

grata

Con il sistema "Safety Integrated"diventerà possibile in futuro combina-re la struttura di sicurezza con la partestandard di un impianto in un unicosistema trasparente e razionalmentedefinito, basandosi sugli sperimentatisistemi a bus di campo PROFIBUS eAS-Interface.

Grazie all'impiego di una comunica-zione a norme di sicurezza su questiaffidabili bus di campo standard, iprogettisti sono quindi in condizionedi lavorare in modo proficuo con glistessi engineering tools e con glistessi metodi sia nella tecnica stan-dard sia in quella di sicurezza. Si ottie-ne quindi una ottimale trasparenzanella trasmissione dati tra le partistandard e di sicurezza di un medesi-mo impianto, senza ulteriori interfac-ce, anziché concepire una trasmissio-ne dati di sicurezza tramite bus spe-ciali.

La fusione nella "Safety Integrated”dei due mondi mediante PROFIBUS eAS-i, con tutti i loro vantaggi, derivadall'esperienza accumulata in anni perquanto riguarda automazione e sicu-rezza, e non certo a costo di una ridu-zione della produttività o della dispo-nibilità dell'intero impianto.

"Safety Integrated” garantisce sicu-rezza nell'industria manifatturiera nonsolo a livello di macchina, ma natural-mente propone soluzioni adeguateanche per l'industria di processo. Idue settori applicativi pongono in talu-ni casi esigenze diverse per quantoriguarda la comunicazione di sicurez-za.

Per grandi volumi di dati, alta velocitàdi trasmissione e aree a rischio d'esplosione viene impiegato il PROFIBUS-DP, anche in combinazionecon il PROFIBUS-PA, entrambi conprofili a norme di sicurezza.

Per piccoli volumi di dati e sempliciattuatori e sensori singoli distribuiti,dove si ha anche la necessità del tra-sporto dell'alimentazione per i senso-ri, è necessario impiegare il bus AS-icon profilo a norme di sicurezza. Ilnome di questi profili fissati dall'orga-nizzazione degli utenti di PROFIBUS è"ProfiSafe".

ProfiSafe: impiego di PROFIBUS-DP

e PROFIBUS-PA standard con

comunicazione sicura

Nell'ambito della Totally IntegratedAutomation, in futuro i componenti disicurezza "Safety Integrated" e i com-ponenti standard saranno perfetta-mente integrati con i medesimi toold'ingegnerizzazione e di diagnosticanel sistema di controllo di processoPCS 7 e diventeranno un unico siste-ma omogeneo e compatibile.

Se nel campo della periferia numerosisensori e attuatori devono essere col-legati a una stazione comune, questosi può realizzare mediante grandi bloc-chi di periferia di sicurezza decentraticollegati a PROFIBUS-DP. Nell'ambitodella tecnica di processo con pericolod'esplosione diventerà inoltre possibi-le la combinazione con PROFIBUS-PAin comunicazione rilevante per la sicu-rezza. In futuro sarà quindi possibilecollegare direttamente apparecchiatu-re di campo senza ulteriori unità diperiferia e barriere di protezione EX.Grazie alla trasmissione di dati stan-dard e di dati di sicurezza attraverso ilmedesimo cavo di bus, in una stazio-ne slave PROFIBUS-DP possonoessere naturalmente combinate traloro a piacere unità di periferia di sicu-rezza e standard.

Nel campo dei sensori è attualmentein crescita l'impiego di efficaci dispo-sitivi di protezione senza contatti qua-li fotocellule e scanner. Queste appa-recchiature di rilevamento dispongonodi una ricca elettronica capace di ana-lisi di sicurezza che, accanto a coman-di d'arresto a norme di sicurezza, puòanche fornire un vasto repertorio didati diagnostici.Anche complessi sen-sori/attuatori potranno quindi esserecollegati direttamente a PROFIBUScome nodi/partner di sicurezza.


Tabella 7/1 Sistema completo a sicurezza integrata

Accanto alla comunicazione rilevanteper la sicurezza di apparecchiature(p.e. controllori programmabili) connodi/partner di periferia decentrata disicurezza, è necessario realizzareanche una comunicazione di sicurezzadelle unità fra di loro, così da ottenerei molteplici vantaggi che si hannoripartendo gravosi compiti d'automa-zione in una soluzione d'automazionedecentrata che preveda molti piccolicontrollori singoli.

Impiego di AS-i con comunicazione

di sicurezza

Se in ambito periferico sono impiegatisensori/attuatori semplicemente strut-turati, distribuiti con regolarità sull'in-tero impianto e che trasmettono soloinformazioni binarie (p.e. blocchi por-ta, pedane a contatto, pulsanti d'e-mergenza, i finecorsa, ecc.) si deter-mina l'esigenza di collegare questiapparecchi direttamente come

nodi/partner al bus AS-i con comuni-cazione di sicurezza. In caso di colle-gamento diretto di sensori/attuatori diquesto tipo, è però assolutamentenecessario per l'economicità dellasoluzione che anche l'alimentazionevenga addotta attraverso il bus e chesia utilizzata la più semplice tecnica dimorsetti di collegamento,

In questo modo i vantaggi dell'AS-istandard possono essere pienamenteutilizzati. Le informazioni dei sensorivengono raccolte sul posto tramiteunità slave in custodia IP 67 e inoltra-te via bus AS-i e master AS-i al PLCstandard. La categoria 3 di comunica-zione rilevante per la sicurezza secon-do EN 60 954-1 viene garantita daspeciali slave e da un monitor checome partecipante al bus controlla lasicurezza della comunicazione e met-te a disposizione uscite di sicurezzaparametrizzabili.

Il futuro appartiene ai sistemi a bus

standard con comunicazione di

sicurezza, non a i bus speciali!

Solo l'impiego della comunicazione disicurezza via bus standard di compro-vata apertura quali PROFIBUS e AS-Interface, permette di raggiungerei voluti livelli di risparmio sia nell'inge-gnerizzazione che nell'installazione.Grazie all'impiego parallelo della tec-nica dei bus di campo standard ancheper la sicurezza è possibile in ognimomento connettere altri mezzi qualiad esempio trasmettitori radio, infra-rossi, cavi a fibra ottica oppure, utiliz-zando gli appositi gateway, passarenell'area con pericolo d'esplosione.


777

PROCESS FIELD BUS

Link DP/PA

Link DP/AS-i

• Fotocellula• Emergenza• Controllo porta di protezione

• PLC• Supervisione• Sistema di controllo di processo PCS 7

Sistemi standard esistemi di sicurezzadella tecnica di processo

PROFIBUS-PA

PROFIBUS-DP

• ET 200• SIMATIC a elevata sicurezza• SINUMERIK/SIMODRIVE

• SIRIUS• Pannello di serv.• BERO

• AS-Interface

Standard

Tecnica di sicurezza,Safety Integrated concollegamento aAS-Interface

Sistemistandard

Tecnica di sicurezza,Safety Integrated concollegamento aPROFIBUS

8AppendiceAppendice

8Appendice

8

8/2 Safety Integrated - Manuale applicativo Siemens AG

8.1 Tabelle di supporto per la scelta delle apparecchiature

Campo d'impiego– preferibilmente in

Funzioni di sicurezza realizzate mediante

Modifiche/ampliamenti delle funzioni di sicurezza mediante

Approvazioni

Soluzioni d'automazione già predisposte

Ingressi/uscite (I/O)

Potere di manovra delle uscite, max.

Temporizzatori di sicurezza

Collegamento a un canaleCollegamento a due canaliCollegamento di sicurezza incrociato(per canali doppi)

Compatibilità EMC e climatica

Diagnostica e ricerca guasti

Messa in servizio

Collegamento non di sicurezza

Collegamento di sicurezza

Tipo di documentazione

Combinazioni SIGUARD 3TK28

costruzione di macchine in serie,piccoli impianti

cablaggio (tecnica a contattori)

modifica del cablaggio

Categoria 4 secondo prEN 954-1presse meccaniche e idrauliche secondo EN 692/693 livello di requisiti IIIB secondo prEN 574

nessuna soluzione software

• 1 ingresso (più apparecchi di coman-do devono essere collegati in serie)

• fino a 5 contatti di abilitazione (uscite di sicurezza)

• 1 contatto di segnalazione (non di sicurezza)

• con apparecchiature d'ampliamento è possibile disporre di numerosi altricontatti di abilitazione.

Ie /AC-15 250 V 4 AIe /AC-3 400 V 1,1 kWIth ... 10 A

300 s

possibilepossibilepossibile (tra i canali e massa)

elevata (tecnica a contattori)

con mezzi di test esterni e con cablaggio supplementare

nessuna funzione di test a causa della bassa complessità

possibile mediante moduli esterni a • AS-Interface• PROFIBUS-DP

–

manuale

p.e. piccolo PLC a elevata sicurezza

SIMATIC S5-95F

costruzione di macchine in serie,(grandi impianti)

programma applicativo

programmazione

Categoria 4 secondo prEN 954-1Classe di requisiti 6 secondo DIN V19250 presse meccaniche e idrauli-che secondo EN 692/693 EBA secon-do Mü 8004

pacchetti di programma softwarestandard (già collaudati)

• complessivi 20/12• di cui onboard 20/8

di sicurezza• di cui onboard 0/4

non di sicurezza• ulteriori I/O esterni

di sicurezza 128/64• ulteriori I/O esterni

non di sicurezza 256/256

Ith2A

9990 s per ogni timer

possibile possibile possibile verso massa

IEC 801, 2-6, grado di severità 3

funzioni diagnostiche integrate nel-l'apparecchiatura, funzioni di test sudispositivo di programmazione

supportata da funzioni di test integra-te su dispositivo di programmazione

con processore di comunicazione• CP 521 verso sistema sovraordinato• CP 541 a PROFIBUS-DP

• diretto a SINEC L1• con processore di comunicazione

CP 541 a PROFIBUS

automatico

Safety Integrated - Manuale applicativo Siemens AG 8/3

8888.2 Panoramica delle principali Norme in vigore nella Comunità Europea

Norme specialistiche per tipi di macchine (Norme europee):

Tecnica di processi termici

• Requisiti di sicurezza generali prEN 746-1

• Sistemi di combustione e di condutture per carburanti prEN 746-2

• Impianti di zincatura a fuoco prEN 746-4

• Impianti di trattamento a caldo di bagni di sale prEN 746-5

• Impianti per il trattamento di fluidi prEN 746-6

• Impianti di processi termici sotto vuoto prEN 746-7

• Impianti per eseguire tempere prEN 746-8

Macchine per industria mineraria sotterranea

• Macchine mobili per estrazione prEN 1552

• Macchine e locomotive mobili prEN 1889-1

• Veicoli idraulici prEN 1804-1

• Macchine scavatrici prEN 1872

Macchine per l'edilizia e per materiali da costruzione

• Macchine movimento terra EN 474-1prEN 472-2 ... 11EN ISO 3457

• Apparecchiature prEN 996

• Foratrici prEN 791

• Macchine per costruzioni di tunnel prEN 815prEN 12111

• Macchine per costruzione di strade EN 500-1 ... 5ENV 500-6prEN 536

• Produzione, trasporto, gettate di calcestruzzo in preparazione

• Produzione di cemento, calce, gesso prEN 1009

• Herstellung von Produktenaus Beton und Kalksandstein in preparazione

• Produzione di derivati di calcestruzzo ecc. in preparazione

• Produzione di ceramica in preparazione

• Produzione di vetro in preparazione

• Macchine demolitrici in preparazione

• Produzione di calcestruzzo e malta prEN 12151

• Macchine per il trasporto, la distribuzione di calcestruzzo e malta prEN 12001

Nelle seguenti norme specialistichesono descritti i requisiti di sicurezza di

specifici tipi di macchine:



Macchine da stampa e per la carta

• Macchine da stampa e per la lavorazione della carta prEN 1010

• Macchine per la produzione di carta prEN 1034

Macchine per conceria

• Macchine rullatrici prEN 972

• Macchine per tagliare e dividere in preparazione

• Macchine con piastre mobili prEN 1035

• Macchine spruzzatrici e felpatrici in preparazione

• Asciugatrici in preparazione

• Arrotolatrici e macchine similari in preparazione

Macchine per scarpe e pellami

• Macchine punzonatrici e perforatrici in preparazione

• Bordatrici prEN 930

• Macchine risuolatrici prEN 1845

• Macchine cucicitrici prEN 931altri in preparazione

• Macchine modulari per la riparazione di scarpe in preparazione

• Presse per pelli e scarpe in preparazione

Macchine per fonderia

• Impianti di pressofusione prEN 869

• Macchine per stampi, ecc. prEN 170

• Dispositivi di pressofusione per produzione di verghe d'alluminio prEN 2147

• Impianti a raggi infrarossi prEN 1248

Macchine tessili

• Macchine tessili EN ISO 11111

• Macchine per lavaggio chimico prEN ISO 8230

• Macchine lavatrici e stiratrici prEN ISO 10472-1 bis 6

Compressori

• Compressori e pompe sotto vuoto prEN 1012-1

• Pompe sotto vuoto prEN 1012-2

• Pompe e dispositivi con pompe per liquidi prEN 809


888


Macchine per il trattamento di superfici

• Dispositivi per spruzzare prEN 1954

• Macchine per la pulizia superficiale di prodotti industriali in preparazione

• Dispositivi per la mescola in preparazione

• Impianti di asciugatura, forni, sistemi vaporizzatori prEN 1539

• Macchine per lavaggio ad alta pressione prEN 1829

Centrifughe industriali

• Con energia cinetica di rotazione superiore a 200Nm in preparazione

Robot industriali

• Sicurezza EN 775

Accessori per le macchine

• Equipaggiamento elettrico delle macchine industriali EN 60204-3-1

• Sicurezza, apparecchiature per usi domestici EN 60335-2-28

Ascensori/ apparecchi di sollevamento

• Ascensori prEN 81-1 rev.prEN 81-2

• Piccoli montacarichi prEN 81-3

• Marciapiedi mobili EN 115

• Scale mobili in preparazione

• Ascensori per cantieri prEN 1494

• Apparecchiature di sollevamento trasportabili e modificabili sul posto prEN 1493

• Ponti elevatori prEN 12077-2

Trasporti continui

• Sicurezza di base prEN 616

• Trasporti continui di pezzi e rottami prEN 617 ... 620

Veicoli di trasporto

• Equipaggiamento elettrico prEN 1175-1 ... 3

Apparecchiature per magazzini

• Sicurezza prEN 528



Laser e impianti laser

• Macchine per la lavorazione dei materiali mediante raggi laser prEN 31553

• Requisisti minimi di documentazione prEN 31252

• Interfacce meccaniche prEN 31253

Pompe di calore, impianti di raffreddamento

(non solo per prescrizione di macchine)

• Pompe di calore, requisiti prEN 25-8

• Impianti di raffreddamento e pompe di calore EN 378-1Requisiti tecnici di sicurezza

Macchine utensili, Sicurezza

• Presse meccaniche EN 692

• Presse idrauliche prEN 693

• Presse piegatubi prEN 12622

• Centri di lavoro prEN 12417

• Automazioni prEN 12415

Sistemi di produzione

• Sistemi di produzione automatizzati prEN 1921

BAG Gruppi modi di funzionamento

BG Associazione Professionale

BIA Istituto per l'assicurazionecontro gli infortuni sul lavoro

CNC Controllo numerico compu-terizzato

CPU Unità centrale

MLFB Maschinenlesbare Fabrikatenummer: Numero di ordinazioneSiemens-Komponenten

NC Controllo numerico

NCK Unità del controllo numerico

NCU Controllo numerico compu-terizzato

PLC Controllore a logica programmabile

PM Commutazione positivo - massa

PP Commutazione positivo - positivo

S5 SIMATIC S5

S7 SIMATIC S7

SBH Arresto operativo di sicurezza

SBR Rampa di frenatura di sicurezza

SE Finecorsa softwaredi sicurezza

SG Velocità di sicurezza

SGA Uscite rilevanti per la sicurezza

SGE Ingressi rilevanti per la sicurezza

SH Arresto di sicurezza

SI Safety Integrated

SN Camme software di sicurezza

SPL Logica programmabiledi sicurezza

DMS Sistema di misura diretta

IMS Sistema di misura indiretta

HMI Human Machine Interface

OP Pannello operatore

IBS Messa in servizio


8888.3 Significati e abbreviazioni

8.4 Letteratura tecnica

[1] Richtlinie 89/392 EWG (Maschinenrichtlinie) Bundesanzeigerverlag. 1993.

[2] Positionspapier DKE 226.0.3:Sicherheitsgerichtete Funktionenelektrischer Antriebssysteme inMaschinen. Stand 1/98.

[3] Schäfer, M.; Umbreit, M.:Antriebssysteme und CNC-Steuerungen mit integrierterSicherheit. BIA-Report Nr. 4/97

[4] Kategorien für sicherheits-bezogene Steuerungen nach EN 954-1. BIA-Report 6/97.

[5] ZH1/419. Prüf- und Zertifizierungs-ordnung der Prüf- und Zertifi-zierungsstellen im BG-Prüfzert.Ausgabe 10/1997.

[6] Reinert D.; Schaefer M.; Umbreit M.:Antriebe und CNC-Steuerungenmit integrierter Sicherheit,In: ETZ-Heft 11/1998

[7] Sicherheitsrelevante Datenüber-tragung; Anforderungen sowiedeterministische und probabilisti-sche Verfahren; 1998, Uwe Jes-garzewski, Rainer Faller – TÜVProduct Service

[8] Anforderungen an mikroprozes-sorgestützte Feldgeräte für denEinsatz in sicherheitsrelevantenAnwendungen; 1998, Dr. Adam,Matalla, Dr. de Haas (BASF),Faller (TÜV Product Service)

[9] Poposal for an Interim Solutionfor the Use of Non-Safety-Rela-ted Intelligent Field Instrumentsin Safety Applications in the Pro-cess Industry; 1997-1998, RainerFaller – TÜV Product Service


8888.5 Certificati di omologazione

8.5.1 Certificati perSINUMERIK Safety Integrated



888

8.5.2 Certificati perSIMATIC SafetyIntegrated



888



888



888


Documents

Safety Integrated: Programma di sicurezza per l’industria · 4 Safety Integrated - Manuale applicativo Siemens S.p.A. Safety Integrated - Manuale applicativo Siemens S.p.A. 5 Norme