Sblocco delle porte interbloccate

[Candy]

Devo progettare il quadro di una macchina che ha un vibratore circolare. Il vibratore circolare alimenta un nastro di uscita fisso. Durante l'avvio e l'arresto del vibratore, rispetto al nastro fisso, si generano delle zone di schiammiaciento abbastanza pericolose, quindi il costruttore ha deciso di mettere una cabina, sia afona, sia di sicurezza. Il problema sta nella porta di accesso. Due idee discordanti:
A) Secondo me lo sblocco della porta dovrebbe essere controllato da un relè di sicurezza a tempo, in modo da lasciar rallentare il vibratore fino ad essere fermo e di conseguenza attuare lo sblocco porta.
B) Il costruttore vorrebbe che lo controllassi semplicemente col PLC funzionale, facendo rallentare il vibratore tramite l'inverter e poi sbloccare la porta. Il micro interruttore della porta garantirebbe la sicurezza.

Secondo me la soluzione B è solo un palliativo. Se il PLC funzionale sbloccasse la porta col vibratore in marcia. (causa guasti non controllati), l'apertura della porta, togliendo potenza ai motori, lasciarebbe il vibratore in funzione a ruota libera, che impiega ancora parecchi secondi a fermarsi.

Io avevo proposto un piccolo PLC di sicurezza lasciando a questo ed al suo software l'ordine di sblocco della porta.
Il costruttore vorrebbe fare il circuito di sicurezza con i moduli soliti elettromeccanici.

Non ho mai gestito una richiesta d'accesso tramite moduli di sicurezza elettromeccanici per attendere un rallentamento. A dire il vero in passato ho visto fare delle richieste di accesso tramite PLC funzionale ed ora come ora mi sembrano una porcheria, perché, appunto, la fase di rallentamento non è controllata dalla funzione di sicurezza.

Se tramite PLC funzionale gestisco il pulsante di richiesta accesso e, tramite una uscita ed un relè elettromeccanico apro la catena dei pulsanti di emergenza, lasciando al modulo di sicurezza la funzione di conteggio tempo e sblocco porta?

[fantom2002]

Ciao.

Non ho esperienza in merito delle macchine di cui stai parlando, ma provo a dare il mio contributo a livello di brainstorming in termini di sicurezza.

1) Non ho capito cosa intendi con

Il micro interruttore della porta garantirebbe la sicurezza

. Che cosa farebbe questo microinterruttore? In che modo garantirebbe la sicurezza? E' un dispositivo affidabile? poiché tutto si può guastare, esiste una ridondanza nella funzione di sicurezza (doppio microinterruttore, oppure un secondo organo di sicurezza diverso da questo)? e in ogni caso, la sicurezza di una macchina non può essere affidata ad un PLC funzionale non certificato per funzioni di sicurezza. Ma questo dovrebbe venir fuori da prescrizioni risultanti da un assesment di sicurezza, cosa che non è detto il Costruttore voglia fare a meno che non glielo imponga la legge.

2) Affidare la sicurezza al conteggio del tempo di fermata della macchina è sicuro? Hai la certezza che il tempo di fermata del vibratore sia un valore determinato e certo? Non puoi installare sensori di movimento/vibrazione sull'organo meccanico finale?

La soluzione B del Costruttore non risponderebbe alle norme di sicurezza funzionale IEC 61508/61511, ma queste non sono un obbligo di legge, quindi valgono solo come supporto alle tue motivazioni ma non come referenza legislativa.

[Candy]

Che cosa farebbe questo microinterruttore?

Interviene sul modulo di sicurezza che toglie energia ai motori. Attenzione: toglie energia. Non li ferma.

[Candy]

Affidare la sicurezza al conteggio del tempo di fermata della macchina è sicuro?

Dal momento che il vibratore ha una sua massa, ben definita, una velocità massima, ben definita, esiste anche un tempo entro il quale, lasciando i motori a ruota libera, si ferma certamente. Poi si può discutere sull'effetto dell'usura dei vari silenziatori, e qui, si introducono dei tempi precauzionali.

Avevo anche pensato di adottare dei più efficaci quanto economici relè di motore fermo, ma il motore fermo non coincide con l'arresto del vibratore, che ha ancora un poco di movimento inerziale. Stessa considerazione vale per l'arresto in rampa, che non sarebbe nemmeno una funzione di sicurezza dell'inverter.

Nelle premesse iniziali ho omesso una questione, il cliente finale, vuole da capitolato, il rispetto della ISO EN 13849-1.

[fantom2002]

Purtroppo la rete aziendale mi blocca il forum in maniera random. Ora sto rispondendo con smartphone...non è il massimo.

a stasera per gli approfondimenti.

[WALTERmwp]

Ciao Candy, presupposta la consapevolezza dell'assenza della valutazione dei rischi nell'ambito della discussione, propenderei per il ricorso al relè di sicurezza.
Accesso all'interno della cabina, con dispositivi non alimentati, consentito tramite lo sbocco del Safety Switch (non so se era inteso come micro) previa acquisizione del segnale di motore fermo (velocità zero dall'inverter, assenza comando start ?) e del segnale "assenza rotazione" dell'alimentatore circolare acquisito tramite sensore funzionale allo scopo (l'informazione "assenza di rotazione" potrebbe essere ridondante rispetto al tempo di attesa predefinito per ritenere la massa in condizione di riposo).
Non credo ciò costituisca una approssimazione e potrebbe essere valutata come una soluzione di buon senso.
Vero è che il Safety PLC o ci va o non ci va, ma per questa applicazione quanto sopra potrebbe essere coerente.
Prendilo solo come un parere in più.

Saluti

[Candy]

si, ok, il mio "microswitch" intendeva proprio uno switch di sicurezza del riparo mobile.

Tutto quello che scrivi è sensato. Il mio dubbio era ed è il come realizzare la richiesta di accesso. In presenza di un riparo mobile bloccato, (bloccato perché la sua apertura deve essere vincolata al fatto che la massa mobile sia realmente a riposo), è necessario, (normale, consueto), predisporre un pulsante vicino all'accesso con una richiesta di accesso.
La richiesta è una memoria gestibile anche con PLC funzionale. La porta bloccata invece è una funzione di sicurezza ed il suo sblocco è come minimo ordinato da un dispositivo di sicurezza che fa le verifiche del caso.

Se avessi un PLC di sicurezza non avrei nemmeno aperto il thread. Il mio problema è come realizzare la parte di sblocco della porta.
Ragionavo in questi termini:
a) la porta si sblocca in sicurezza positiva tramite un modulo di sicurezza con un contatto n.c.
b) il PLC funzionale gestisce la richiesta di accesso, eventualmente ordina all'inverter un rallentamento della massa.
c) il PLC funzionale eccita un modulo di sicurezza che apre la catena dei pulsanti di emergenza.
d) il modulo principale di sicurezza gestisce il tempo di ritardo. Terminato tale tempo diseccita il modulo di blocco porta, toglie energia agli inverter, ecc.

In questo modo, il PLC funzionale non interferirebbe nella catena della sicurezza, ma si comporterebbe come un ulteriore pulsante di emergenza. La porta sarebbe sbloccata da un relè di sicurezza, dipendente dal modulo master, che sorveglia sia i pulsanti elettromeccanici che l'ordine del PLC. Il comportamento della funzione di sicurezza sarebbe identico, sia effettuando una richiesta di accesso, sia premendo un pulsante di sicurezza.

Certo, con tutti questi relè e moduli di mezzo, un piccolo PLC safety forse costa meno, ma il cliente ha sempre ragione finché è nel lecito.

[WALTERmwp]

Dal punto di vista pratico utilizzerei un pulsante luminoso predisponendolo per la richiesta di apertura o, non dovesse essercene più a disposizione, implementerei il comando a livello di pannellino di controllo (se presente); personalmente non ritengo più "ergonomico" il pulsante in prossimità della porta ( ... dipende però da quanto è grande l'impianto).
A quel punto, l'evidenza dell'inizio sequenza di arresto avviata a seguito della richiesta, la si potrebbe dare anche ricorrendo alla torretta luminosa (se presente).

Per quanto riguarda le azioni conseguenti, valuterei la possibilità di gestire il sistema in modo differente rispetto all'apertura della serie dei contatti dei pulsanti di emergenza.
Dal punto di vista elettromeccanico, per esempio, l'inverter risulterebbe non alimentato e non potrebbe essere alimentato (anche a fronte di un errore nel PLC funzionale) al contrario del PLC che, rimanendo operativo, interpreterebbe la situazione come tale (una sorta di stand-by).
Se fosse possibile quindi eviterei di togliere l'alimentazione a tutto (ripeto se possibile) riservandomi così l'opportunità di svolgere della diagnostica e poter controllare, per esempio, gli stati degli eventuali sensori utilizzati/interessati al servizio dell'alimentatore circolare o ad altro (il più delle volte apri e accedi perché si incastra qualcosa).
L'importante è che non vi siano organi in movimento e che gli stessi siano privi dei presupposti per essere movimentati.
Non essendo un arresto in emergenza, al PLC concederi la facoltà di portare tutto a riposo o nella migliore condizione utile ad una ripartenza, prima di arrivare a sbloccare la porta.

Saluti

[Candy]

E però non torna con quanto desiderato dal cliente finale. Il quale vuole che si applichi la EN 13849-1, con tutta la documentazione del caso. Come faccio a dirgli che questo tipo di arresto del vibratore risponde al PL, categoria, ecc...? Non ci sta.

[kevinpirola]

il mio professore di automazione industriale quando ci ha spiegato queste cose ha detto una semplice frase.

Tutto quello che è nel ciclo del PLC e quindi che è programmato ecc ecc con un'ottima approssimazione non sarà nulla di sicuro.
La sicurezza va fatta con dei PLC appositi.


Questo è tutto quello che mi sento di dirti, secondo me controllare lo sblocco di sicurezza tramite il PLC non è una buona idea (come anche tu avevi detto nel tuo primo messaggio).