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Circuiti di comando che svolgono funzioni di sicurezza e l'esclusione dei guasti (UNI EN ISO 13849)

In accordo con quanto previsto dalle norme UNI EN ISO 13849-1:2008 e UNI EN ISO 13849-2:2008, al fine di stimare i livelli di prestazione (PL) dei circuiti di comando che svolgono funzioni di sicurezza, è possibile escludere alcuni guasti a condizione che vengano soddisfatti alcuni requisiti. Nello specifico, la norma UNI EN ISO 13849-2:2008 riporta un elenco dei guasti che è possibile escludere suddivisi a seconda della tecnologia (meccanica, pneumatica, idraulica ed elettrica). Ad esempio, il prospetto D.4 della norma UNI EN ISO 13849-2:2008 riporta l'esclusione dei guasti per conduttori/cavi; nello specifico è riportato che il guasto “Cortocircuito tra due conduttori qualsiasi” può essere escluso a condizione che sia i conduttori che l'involucro soddisfino i requisiti di cui alla norma CEI EN 60204-1:2006.

L'esclusione di un guasto può portare ad avere un PL molto alto, ma le misure per poter escludere quel tipo di guasto devono essere mantenute durante tutto il ciclo di vita del componente. Per assicurare ciò, possono essere necessarie misure addizionali al di fuori del circuito di comando quali per esempio:

  • misure per assicurare il corretto accoppiamento tra la spinetta ed il microinterruttore;
  • misure per la protezione contro danneggiamenti esterni.


L'esclusione dei guasti è un compromesso tra i requisiti di sicurezza e la teorica possibilità di accadimento di un guasto; l'esclusione di un guasto può essere basata su:

  • improbabilità tecnica di avere un certo tipo di guasto;
  • esperienza tecnica comunemente accettata, indipendente da un particolare tipo di applicazione;
  • requisiti tecnici relativi all'applicazione e a specifici rischi.


Con riferimento all'esclusione dei guasti, il documento ISO/TR 23849:2010 riporta quanto segue:

  • non è opportuno che il raggiungimento di un PL pari ad “e” sia basato unicamente sull'esclusione di guasti; in generale, è necessario essere sempre più critici sulla possibilità di escludere un guasto al crescere del livello di prestazione richiesto;
  • in generale, l'esclusione dei guasti non dovrebbe essere applicabile agli aspetti meccanici dei microinterruttori di interblocco e degli interruttori azionati manualmente.


Sulla base di quanto previsto dalla norma UNI EN ISO 13849-1:2008, si possono fare le seguenti considerazioni:

  • funzione di arresto di emergenza: a meno di poter escludere il guasto meccanico del pulsante di arresto di emergenza (ad esempio “distacco del frutto”), anche utilizzando due contatti elettrici del pulsante non è possibile raggiungere un PL superiore a “c” (ovvero il circuito di comando è conforme all'architettura di categoria 1 secondo la norma UNI EN ISO 13849-1:2008);
  • funzione di interblocco del riparo: a meno di poter escludere il guasto meccanico del microinterruttore di interblocco (ad esempio “allentamento della camma”), anche utilizzando due contatti elettrici del microinterruttore non è possibile raggiungere un PL superiore a “c” (ovvero il circuito di comando è conforme all'architettura di categoria 1 secondo la norma UNI EN ISO 13849-1:2008);
  • funzione di comando ad azione mantenuta: a meno di poter escludere il guasto meccanico del pulsante (ad esempio “incastro del pulsante in posizione di azionamento”), non è possibile raggiungere un PL superiore a “c” (ovvero il circuito di comando è conforme all'architettura di categoria 1 secondo la norma UNI EN ISO 13849-1:2008).


Esempio: funzione di sicurezza interblocco di un riparo mobile:

  • due microinterruttori di interblocco --> PL = e
  • un microinterruttore di interblocco senza esclusione del guasto meccanico --> PL = c
  • un microinterruttore di interblocco con esclusione del guasto meccanico --> PL = e
Esempio di circuito di comando

Esempio di circuito di comando


Alcuni criteri che possono essere considerati per poter escludere il guasto di tipo meccanico di un microinterruttore di interblocco sono:

  • inclusione del guasto negli elenchi di cui alla norma UNI EN ISO 13849-2:2008 (prospetto A.4);
  • conformità alle norme applicabili (per esempio alla norma UNI EN 1088:2008);
  • frequenza di attivazione del componente;
  • utilizzo del componente conformemente alle condizioni indicate dal relativo costruttore (ad esempio con riferimento alla forza massima che può essere applicata sulla testina del microinterruttore);
  • protezione del microinterruttore da forze che possono agire dall'esterno (ad esempio possibilità di urto con i carrelli elevatori);
  • corretto accoppiamento meccanico e fissaggio del microinterruttore (incluse le misure per il loro mantenimento a seguito dell'installazione);
  • vibrazioni assenti o comunque ridotte.
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Commenti e note

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La ringrazio

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Buongiorno Luca, sono contento se il libro sulla UNI EN ISO 13849-1:2008 le potrà essere utile; mi permetto anche di consigliarle la frequenza di qualche corso sull'argomento, ad esempio io ed i miei colleghi siamo spesso docenti di queste tematiche in UNI, ma è anche possibile organizzare l'attività presso le aziende. Le segnalo inoltre, sul nostro sito alla sezione convegni http://www.quadrasrl.net/in-evidenza/convegni.html un ampio ventaglio di seminari gratuiti per progettisti di macchine, che sono momenti formativi di aggiornamento tecnico organizzati a scopo promozionale con i nostri partner (ABB,Leuze, KUKA, Schmersal, Tritecnica)

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di ,

Buongiorno la ringrazio per l'attenzione. Ho compreso che non si possono creare degli standard di sicurezza e ho anche compreso che si può raggiungere un PL o un SIL dato come dato di input attraverso non solo l'uso di moduli di sicurezza o PLC di sicurezza, ma anche tramite la logica cablata utilizzando componenti di sicurezza (scelta mai fattibile a mio avviso). Ho visto il suo libero, l'ho acquistato e lo studierò per bene, ho visto infatti che all'interno c'è tutto quanto serve per le mie esigenze. Chiaramente lo ribadisco io non sono un progettista che si occupa di ANALISI DEI RISCHI, io sono un progettista elettrico che come dato di input ha un livello di PL o SIL dato dal costruttore della macchina (costruttore meccanico) e in base a quel livello tramite una delle due note normative, progetto i circuiti di sicurezza dell'equipaggiamento elettrico della macchina. Grazie mille

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di ,

Buonasera Luca, Non esistono schemi “standard” per la realizzazione dei circuiti di comando aventi funzioni di sicurezza, in quanto l’architettura (ad esempio a canale singolo o ridondante) è solo uno degli aspetti da tenere in considerazione per stimare il PL o il SIL dei circuiti. Tenga presente inoltre che le architetture non corrispondono necessariamente a schemi fisici, ma possono anche rappresentare una “logica” di funzionamento; ad esempio i bus di comunicazione adeguati a funzioni di sicurezza non hanno un hardware ridondante, ma sono adeguati all’utilizzo in circuiti di comando aventi un PL o un SIL molto elevati in quanto la logica di codifica e decodifica dei messaggi trasmessi è in grado di individuare gli errori di trasmissione.

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di ,

Buongiorno complimenti per l'articolo. Chiedo cortesemente se esiste una tabella o per lo meno un elenco o degli schemi elettrici tipici standard per sapere quali dispositivi mettere e come collegarli per attuare le protezioni di sicurezza delle macchine. Ad esempio mi chiedono di eseguire il quadro di comando e il bordo macchina di un classico impianto di aspirazione e filtraggio aria di una falegnameria costituito da motore per aspiratore pilotato da inverter con pressostato differenziale sulla tubazione di aspirazione, avviamento diretto coclea, avviamento diretto valvola stellare per lo scarico ceneri e avviamento diretto per ventilatore trasporto polveri residue nel cassone esterno all'azienda. Lo schema elettrico del quadro di comando oltre chiaramente ad eseguire le funzioni base della macchina con o senza PLC, dovrà anche prevedere un circuito di sicurezza. Se non viene specificato nulla (come il 90% delle volte purtroppo) dal costruttore della macchina (costruttore meccanico della macchina) sul livello PL o SIL da implementare di norma si cerca di capire quali saranno le problematiche della macchina eseguendo un calcolo in base alla EN 12100 e usando poi una delle due norme 13849 o all'altra che da il SIL si individua appunto un PL o un SIL. Ora avendo PL o SIL è sempre difficile capire che cosa fare a livello di schema elettrico cioè quali dispositivi usare come collegarli ad esempio quando usare un doppio canale in ingresso al modulo di sicurezza??? quando abbiamo SIL 2 o SIL 3???? Non so se riesce a capirmi e la ringrazio per quanto potrà suggerirmi.

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