Technique de sécurité.
En général, le terme de technique de sécurité couvre tous les dispositifs techniques qui servent à la minimisation des risques pour les personnes et l’environnement.
Concrètement, les machines ou les installations sont généralement commandées par des systèmes électriques ou électroniques. Ces systèmes sont responsables de la réduction du danger potentiel. Ils doivent par conséquent satisfaire à certaines exigences.
Les exigences relatives à la mise en œuvre de la réduction des risques et aux modules individuels sont décrites dans les normes nationales et internationales. Les dispositions particulières relatives aux servo-variateurs sont définies dans la norme de produits internationale DIN EN 61800 – la 5e partie de la norme décrivant explicitement les systèmes d’entraînement électriques avec fonctions de sécurité intégrées.
Fidèle à la devise : mieux vaut prévenir que guérir !
Que contient la norme internationale DIN EN 61800-5-2 ?
La norme internationale DIN EN 61800-5-2 spécifie les exigences relatives à la sécurité des entraînements de puissance électriques à vitesse de rotation réglable. Les fabricants de servo-variateurs peuvent faire certifier l’intégrité de sécurité de leurs produits par des organismes de contrôle agréés en appliquant les exigences définies.
Quelles sont les fonctions de sécurité disponibles et à quoi servent-elles ?
Par fonction de sécurité, on entend la fonction de commande d’une machine qui réduit à un niveau acceptable les différents risques qui en émanent.
Pour une meilleure lisibilité, nous classons les fonctions de sécurité en fonctions de mise à l’arrêt, de limitation, de positionnement, de freinage et de surveillance. En savoir plus …
Comment sécuriser les axes soumis à la force de gravité conformément aux normes ?
Les deux publications ci-après, par exemple, stipulent les mesures qui peuvent ou qui devraient être prises pour sécuriser les axes soumis à la force de gravité :
- Fiche d’information DGUV nº 005 09/2012 : Axes soumis à la force de gravité/Axes verticaux (la DGUV est l’Assurance allemande contre les accidents)
- DIN EN ISO 16090-1:2019-12 : Sécurité des machines-outils – Centres d’usinage, fraiseuses, machines de transfert ; Annexe G : Axes soumis à la force de gravité.
Les publications indiquent les dispositifs de freinage qui conviennent pour la sécurisation des axes soumis à la force de gravité, en fonction de la situation de danger correspondante.
La norme DIN est basée sur la publication de la DGUV, mais dans certains cas, elle impose des exigences plus strictes au concept de solution. Les deux publications décrivent les recommandations pour le test de frein cyclique. En principe, ce dernier est toujours exigé par la norme DIN.
Si une personne peut se tenir complètement ou partiellement sous l’axe vertical, la DIN et la DGUV suggèrent l’utilisation d’un frein d’arrêt en combinaison avec un système de freinage redondant. En savoir plus …
Pour cette approche, STÖBER Antriebstechnik propose une solution développée en collaboration avec la société Pilz : le servo-variateur SD6 avec le module de sécurité SE6 offre une fonction de sécurité innovante et indépendante de l’encodeur ainsi qu’une fonction de gestion sécurisée du frein pour un ou deux freins.
Les nombreuses fonctions de sécurité satisfont aux exigences de la norme DIN EN 61800-5-2 et sont certifiées conformément à SIL 3, PL e (cat. 4). Le servo-variateur SD6 répond aux exigences de la DGUV et de la norme DIN EN ISO 16090-1:2019-12 pour la sécurisation des axes soumis à la force de gravité, par exemple, en combinaison avec deux autres composants STOBER : combiné à un moteur STOBER avec frein d’arrêt et à l’adaptateur moteur ServoStop avec frein intégré, STOBER offre une solution simple et sûre aux concepteurs de machines et aux constructeurs.
Quel rôle joue le concept de maintenance dans la technique de sécurité ?
D’une manière générale, l’expérience directe ou indirecte avec les machines d’un fabricant joue souvent un rôle décisif dans l’acquisition de machines et d’installations. Les fabricants de machines connues dans le domaine de la technique d’exploitation ou de la planification de la production pour leur discrétion particulière ou leur facilité d’entretien sont souvent privilégiés.
En raison de l’importance particulière de la sécurité des machines et des composants qui y sont intégrés, des exigences accrues s’appliquent aux travaux de maintenance. Selon le concept de maintenance, il est possible que la technique d’exploitation sur place ne soit pas en mesure d’exécuter les travaux de maintenance. Par exemple pour un montage sécurisé de l’encodeur avec justificatif de suivi. Voire qu’elle ne soit pas autorisée à les exécuter. Ce qui se traduit par une augmentation des temps de mobilisation.
Pour le dire de manière provocante : la facilité de maintenance de l’ensemble de la machine dépend du concept de maintenance pour la technique de sécurité.
Quels sont les indices de sécurité ?
Selon la norme en vigueur, les niveaux de sécurité requis ou réalisables sont spécifiés en SIL (Safety Integrity Level) ou PL (Performance Level). Tous deux sont basés sur la probabilité statistique d’une défaillance dangereuse.
Alors que dans le domaine des normes de produits pour les composants tels que les servo-variateurs, c’est la classification selon SIL qui est utilisée, le PL qui s’oriente généralement sur la norme DIN EN ISO 13849 est utilisé dans la construction générale de machines et d’installations.
La norme de produit DIN EN 61800-5-2 pour les servo-variateurs classe le niveau de sécurité de SIL 1 à SIL 3, SIL 3 offrant le niveau de sécurité le plus élevé.
La norme DIN EN ISO 13849 définit le niveau de sécurité de PLa à PLe et décrit leur réalisation sur la base de catégories dans la gamme B, 1, 2, 3 et 4. PLe dans la catégorie 4 offre la plus grande sécurité dans cette classification.
Que signifie SSR et en quoi est-ce meilleur que SLS ?
La fonction de sécurité Safely Limited Speed (SLS) surveille une vitesse, tandis que la fonction de sécurité Safe Speed Range (SSR) surveille une plage de vitesse complète.
SLS garantit qu’un mouvement est exécuté à la vitesse maximale admissible, indépendamment de la direction.
SSR, par contre, peut réduire sélectivement une vitesse admissible dans une seule direction. Une application type est l’extrémité de la plage de déplacement des axes linéaires où, par exemple, une plage de déplacement autorisée en mètres par minute peut être spécifiée.
La fonction SSR surveille si un entraînement respecte une fenêtre de vitesse définie. Un cas d’application classique de la technique de convoyage de produits alimentaires.
Quels sont les avantages offerts par une réduction des composants liés à la sécurité ?
D’une manière générale, on peut dire qu’avec le nombre de composants (indépendants du fabricant), la complexité et donc le risque d’erreur d’un système augmentent lors de la planification et de la mise en service ainsi que lors de l’exploitation et de la maintenance.
Un bon exemple en matière de complexité et de définition du problème est la mise en œuvre classique de la fonction de sécurité Vitesse limitée sûre (SLS) sur un servomoteur hautement dynamique.
La détermination de la vitesse repose en règle générale sur un appareil de mesure, l’encodeur. Son installation, son raccordement, l’acheminement des signaux correspondant et l’analyse des signaux font partie des considérations de sécurité.
Outre les sources d’erreur évidentes, comme le couplage mécanique à l’actionneur, il existe également les spécifications de chaque fabricant concernant la qualité de la connexion ou pour la plausibilisation des valeurs mesurées par l’utilisateur. Ce qui place souvent même les experts face à des obstacles de taille et qui n’est pas toujours possible.
En outre, il peut y avoir des restrictions de chaque fabricant dans la sélection des entraînements et des appareils de mesure, de sorte que la combinaison réellement requise par un client ne soit pas du tout disponible.
Au plus tard en cas de maintenance, les connaissances approfondies du système nécessaires à cet effet ne sont souvent pas disponibles même pour le personnel de maintenance bien formé ou lui posent de grands défis, ce qui peut avoir un effet négatif sur le temps d’arrêt des machines.
Qu’entend-on par gestion sécurisée du frein ?
La gestion sécurisée du frein dans l’automatisation des machines et des installations est un sujet complexe et important dont la négligence peut causer des préjudices corporels, environnementaux et matériels !
Cela s’applique tout particulièrement aux axes soumis à la force de gravité (également aux axes verticaux) : l’usure mécanique ou la contamination des freins par de l’huile peuvent provoquer la descente ou la chute involontaire de l’axe.
Si une défaillance des freins ne peut être exclue et si des personnes peuvent se tenir dans la zone de danger, des mesures d’atténuation des risques s’imposent.
La gestion sécurisée du frein comprend aussi bien la commande sécurisée des freins que leurs tests cycliques ainsi que le respect des échéances de test correspondantes. En savoir plus …
Autres thèmes autour de la technique de sécurité.
Avec sa 6e génération, STOBER a toujours le servo-variateur approprié tant pour les systèmes à haute performance que pour les applications multiaxe hautement efficaces ou les modules compacts.
Les différentes fonctions de sécurité sont clairement regroupées et expliquées de manière compréhensible.
Apprenez à sécuriser les axes soumis à la force de gravité conformément aux normes.
Contactez-nous ! Nous nous ferons un plaisir de vous conseiller.