Risparmio di tempo con la sicurezza funzionale basata sull'azionamento

L'implementazione di un sistema di sicurezza in una macchina dal principio alla fine può essere considerata un'impresa scoraggiante e complicata. La nuova tecnologia di sicurezza negli azionamenti e la standardizzazione che unifica i requisiti e la terminologia in uso sul mercato hanno semplificato questo processo. Le nuove soluzioni elettroniche di sicurezza integrate nell'azionamento sono perfettamente in grado di sostituirsi ai tradizionali sistemi di sicurezza che implicano aggiunte di logiche cablate quali relè e contattori. La funzione Safe Torque Off (STO) è già integrata in tutti gli azionamenti ABB. Usando un modulo opzionale, si possono integrare ulteriori funzioni di sicurezza nei nuovi industrial drive ACS880 all-compatible.

Alcuni dei vantaggi più importanti conseguibili con la sicurezza integrata nei convertitori di frequenza includono la riduzione dei tempi e dello sforzo di progettazione, e la facilità della messa in servizio di una o più funzioni di sicurezza incorporate pre-programmate. Altri vantaggi sono dati dalla riduzione del numero di dispositivi di sicurezza necessari, dei cablaggi e dei costi, oltre all'assenza di parti usurabili rispetto ai tradizionali dispositivi di sicurezza elettromeccanici.

Uno dei compiti chiave iniziali del lavoro di un progettista della sicurezza sta in un'analisi dei rischi per definire dove è necessaria la sicurezza sulla macchina, per poi decidere quali livelli e funzioni adottare per rendere sicura la macchina. Per facilitare questo lavoro, lo strumento di progettazione della sicurezza funzionale di ABB (FSDT-01) aiuta i costruttori di macchine, gli OEM e gli integratori di sistema a calcolare, verificare e documentare il livello di integrità della sicurezza (SIL) o il livello di performance (PL) necessari, progettati e conseguiti utilizzando una procedura graduale molto logica, conforme agli standard EN IEC 62061 e EN ISO 13849-1.

Lo strumento di progettazione della sicurezza funzionale riduce il carico di lavoro del progettista semplificando e velocizzando il processo di progettazione, assicurando al tempo stesso che i calcoli di sicurezza siano realizzati in conformità con gli standard. Inoltre, lo strumento di progettazione è compatibile con numerose librerie di sicurezza, rendendo molto più rapida e facile la scelta del dispositivo.  

Strumento per design funzionale della sicurezza FSDT-01

Safe torque off (STO), cioè la funzione che porta i convertitori di frequenza in modo sicuro in uno stato di assenza di coppia (per es. arresto d'emergenza) e/o impedisce un avviamento accidentale, è il fondamento obbligatorio della sicurezza funzionale integrata basata sul convertitore di frequenza. La STO è pertanto incorporata nel convertitore di frequenza come funzione di sicurezza elettronica da usarsi come alternativa ai tradizionali metodi elettromeccanici quali i contattori.

Evidenziando l'impegno di ABB per la sicurezza funzionale basata sui convertitori di frequenza, molti dei suoi convertitori di frequenza includono la funzione STO di serie. La serie di industrial drive ACS880 offre la più vasta gamma di funzioni di sicurezza integrate nei convertitori di frequenza, con STO di serie e la possibilità di montare un modulo aggiuntivo per utilizzare funzioni di sicurezza opzionali come SLS (Safe Limited Speed) o SS1(Arresto in Categoria 1) che permettono di raggiungere i livelli di sicurezza SIL3 e PLe senza utilizzo di encoder di sicurezza. 

Azionamenti industriali ACS880 montati a parete con sicurezza integrate

Il modulo opzionale, senza encoder e certificato TÜV, lavora senza soluzione di continuità con gli industrial drive ACS880. Offre diverse funzioni di sicurezza in un compatto modulo plug-in. Tali funzioni comprendono: Safe stop 1 (SS1), Safe stop emergency (SSE), Safe brake control (SBC), Safe-limited speed (SLS), Safe maximum speed (SMS) e Prevention of Unexpected Start-up (POUS). Per le funzioni di sicurezza quali Safe Direction (SDI) che richiedono il feedback di un encoder, ABB fornisce il modulo di funzioni di sicurezza FSO-21 unitamente all'interfaccia per encoder impulsi FSE-31. Questi si integrano senza problemi con l'unità di controllo dei convertitori di frequenza.

Il modulo delle funzioni di sicurezza è facile da mettere in servizio e configurare con il tool Drive Composer Pro, l’interfaccia PC per le serie di industrial drive ACS880. Usando il modulo di sicurezza, il cliente ottiene in modo semplice la funzionalità direttamente nell'azionamento e non ha bisogno di studiare come collegare e cablare la logica con relè e contattori esterni. Il cliente è quindi in grado di implementare le funzioni di sicurezza in modo che operino in sinergia con l’azionamento, semplicemente parametrizzando il modulo di sicurezza in base al progetto di sicurezza. Questo a sua volta contribuisce ad evitare l'incombenza del progetto logico elettromeccanico.

Il vantaggio principale è dato dalle funzioni di sicurezza integrate che operano senza soluzione di continuità insieme al sistema di controllo dei convertitori di frequenza. Le ampie funzioni diagnostiche aiutano nella ricerca guasti per mantenere effettiva la sicurezza del sistema, dato che i messaggi del sistema relativi alla sicurezza fanno parte del funzionamento standard dell'azionamento e sono accessibili tramite il pannello di controllo dei convertitori di frequenza. Inoltre, il design del modulo delle funzioni di sicurezza comporta meno manutenzione e meno cause di guasto, essendo privo di parti usurabili. Il modulo di sicurezza offre anche la possibilità di implementare funzioni di sicurezza relative al controllo e monitoraggio della velocità per applicazioni che lo necessitino. Ne conseguono costi più bassi e maggiore affidabilità.

I vantaggi diretti per il costruttore, il progettista o l'utente della macchina prevedono anche un minor cablaggio, con conseguente risparmio sui costi e riduzione della superficie designata alla componentistica di sicurezza. Anche il tempo di risposta più rapido migliora la protezione in situazioni d'emergenza.

Il modulo funzioni di sicurezza, FSO-12

Il modulo delle funzioni di sicurezza può essere collegato facilmente a un PLC di sicurezza, quale l'AC500-S di ABB. Questo rende possibile costruire un sistema di sicurezza di grandi dimensioni, in cui il PLC di sicurezza controlla diversi convertitori di frequenza, e i moduli assicurano le funzionalità di sicurezza locali e il feedback verso e da ogni convertitore di frequenza. L'azionamento e il PLC vengono collegati utilizzando protocollo PROFIsafe su base profinet. ABB offre anche un'ampia varietà di dispositivi di sicurezza quali interruttori, contattori, barriere e relè.