Calcolo del tempo di risposta di sicurezza

Informazioni generali

Il tempo di risposta di sicurezza è il tempo che intercorre tra l'arrivo di un segnale da un sensore o da un dispositivo di ingresso (come una barriera fotoelettrica o un pulsante di arresto di emergenza) sul canale di ingresso di un modulo di ingresso TM5/TM7 di sicurezza e il segnale di disattivazione sul canale di uscita di un modulo TM5/TM7 di sicurezza, come illustrato nella seguente figura:

Per calcolare il tempo di risposta di sicurezza (SRT), il sistema somma i tempi seguenti:

Tempo di elaborazione nel modulo di ingresso di sicurezza (Tempi di elaborazione nei moduli di I/O)
Tempo di trasporto ingresso (trasferimento del bus dal modulo di ingresso a SLC)
Tempo di elaborazione nel SLC
Tempo di trasporto uscita (trasferimento del bus da SLC al modulo di uscita)
Tempo di elaborazione nel modulo di uscita di sicurezza (Tempi di elaborazione nei moduli di I/O)

Come illustrato nella figura, l'SRT non è lo stesso tempo di risposta globale di una funzione di sicurezza secondo ISO 13849-1, ossia la durata dalla richiesta iniziale della funzione di sicurezza fino a quando la macchina/processo è nello stato definito. Il tempo di risposta complessivo di una funzione di sicurezza secondo ISO 13849-1 include i tempi di risposta dell'apparecchiatura collegata ai moduli di I/O, come una barriera fotoelettrica a un canale di ingresso di un modulo di ingresso e un contattore collegato a un canale di uscita di un modulo di uscita.

In genere, lo stato di sicurezza definito per una macchina è un arresto completo delle funzioni della macchina identificate come pericolose. Ciò significa che occorre considerare, tra le altre cose, le prestazioni di arresto complessive secondo, ad esempio, ISO 13855 nella valutazione dei rischi e nella progettazione delle macchine. Questa prestazione di arresto generale non comprende solo il tempo massimo tra l'attuazione della protezione (ad esempio, pulsante di arresto di emergenza premuto) e il segnale di uscita del dispositivo di uscita che raggiunge lo stato disattivato (ad esempio, contattore diseccitato). Include anche il tempo di arresto, ossia il tempo massimo richiesto per terminare le funzioni pericolose della macchina dopo che il dispositivo di uscita ha raggiunto lo stato disattivato (ad esempio, un motore ha già raggiunto una condizione di assenza di coppia, ma sta ancora rallentando).

Quindi, mentre l'SRT è una parte essenziale delle prestazioni di arresto complessive e aiuta a determinare, ad esempio, la distanza minima tra un sensore di sicurezza (come una barriera fotoelettrica) e la zona operativa, è necessario considerare altri fattori non calcolati dal EcoStruxure Machine Expert - Safety nel determinare i tempi di risposta richiesti per l'applicazione di sicurezza.

NOTA: Ulteriori norme, regolamenti e direttive non menzionati nel presente documento possono applicarsi alla determinazione delle prestazioni di arresto, delle distanze necessarie e di altri parametri che determinano lo stato di sicurezza definito della macchina/processo. Eseguire tali calcoli e progettare la macchina in conformità con tutti gli standard, i regolamenti e le direttive applicabili.

AVVERTIMENTO
	FUNZIONI DI SICUREZZA INSUFFICIENTI E/O INEFFICACI Verificare che il tempo di risposta globale della funzione di sicurezza includa tutti i tempi e i fattori non considerati nel tempo di risposta di sicurezza calcolato da EcoStruxure Machine Expert - Safety, incluso, ma non limitato al tempo di risposta del sensore/dispositivo di ingresso collegato e del dispositivo di uscita/attuatore. Convalidare il tempo di risposta complessivo della funzione di sicurezza, dalla richiesta della funzione di sicurezza fino al momento in cui la macchina/processo ha raggiunto lo stato di sicurezza definito, come determinato dalla valutazione del rischio. Durante la messa in servizio o la nuova messa in servizio della macchina/processo, verificare il corretto funzionamento e l'efficacia di tutte le funzioni di sicurezza e le funzioni non di sicurezza, eseguendo test completi per tutti gli stati operativi, per lo stato di sicurezza definito della macchina/processo e per tutte le potenziali situazioni di errore. Il mancato rispetto di queste istruzioni può provocare morte, gravi infortuni o danni alle apparecchiature.

AVVERTIMENTO

FUNZIONI DI SICUREZZA INSUFFICIENTI E/O INEFFICACI

Verificare che il tempo di risposta globale della funzione di sicurezza includa tutti i tempi e i fattori non considerati nel tempo di risposta di sicurezza calcolato da EcoStruxure Machine Expert - Safety, incluso, ma non limitato al tempo di risposta del sensore/dispositivo di ingresso collegato e del dispositivo di uscita/attuatore.
Convalidare il tempo di risposta complessivo della funzione di sicurezza, dalla richiesta della funzione di sicurezza fino al momento in cui la macchina/processo ha raggiunto lo stato di sicurezza definito, come determinato dalla valutazione del rischio.
Durante la messa in servizio o la nuova messa in servizio della macchina/processo, verificare il corretto funzionamento e l'efficacia di tutte le funzioni di sicurezza e le funzioni non di sicurezza, eseguendo test completi per tutti gli stati operativi, per lo stato di sicurezza definito della macchina/processo e per tutte le potenziali situazioni di errore.

Il mancato rispetto di queste istruzioni può provocare morte, gravi infortuni o danni alle apparecchiature.

AVVERTIMENTO
	FUNZIONAMENTO IMPREVISTO DELL'APPARECCHIATURA Collocare i dispositivi operatore del sistema di controllo accanto alla macchina o in una posizione dalla quale si abbia una visuale completa sulla macchina. Proteggere i comandi operatore contro l'accesso non autorizzato. Il mancato rispetto di queste istruzioni può provocare morte, gravi infortuni o danni alle apparecchiature.

Per ulteriori informazioni, vedere Tempo di risposta di sicurezza in EcoStruxure Machine Expert - Safety - Guida utente.

Prerequisiti

Condizioni preliminari per il calcolo del tempo di risposta di sicurezza:

i valori corretti sono definiti per i parametri pertinenti del Safety Logic Controller (vedere Configurazione dei parametri relativi al tempo di risposta di sicurezza per TM5CSLC100FS e TM5CSLC200FS e Configurazione dei parametri relativi al tempo di risposta di sicurezza per TM5CSLC300FS e TM5CSLC400FS).
Il parametro ManualConfiguration è impostato a No per i moduli di I/O. Con questa impostazione, i valori impostati per il Safety Logic Controller vengono applicati anche ai moduli di I/O.
Se il parametro ManualConfiguration è impostato su Yes per i moduli di I/O: accertarsi che siano definiti valori corretti per i parametri pertinenti di ogni modulo interessato. Per informazioni, vedere il capitolo Parametri del modulo pertinenti.

Tempi di elaborazione nei moduli di I/O

Per i moduli di I/O Schneider Electric di sicurezza, occorre considerare i seguenti tempi di elaborazione segnale.

Moduli di ingresso Schneider Electric:

Valore filtro configurato del filtro di disattivazione
5000 µs quando si configurano i segnali di clock esterni
Tempo di aggiornamento I/O per TM5SAI4AFS (misurazione corrente analogica) e TM5STI4ATCFS (misurazione temperatura analogica)
Tempo di elaborazione modulo (base tempo + tempo aggiornamento I/O) per modulo di conteggio (TM5SDC1FS)

NOTA: il valore del tempo di aggiornamento I/O dipende dal parametro del filtro di ingresso configurato. Il tempo di elaborazione del modulo dipende dalla base tempo configurata.

Moduli di uscita Schneider Electric:

moduli TM5SDOxxxx: 800 µs max
TM5SDM4DTRFS: 50 ms max (relè integrato)
TM7SDM12DTFS: 1 ms max.

Calcolo del tempo di risposta di sicurezza

Procedura in Machine Expert - Safety:

Passo	Azione
1	Selezionare Progetto > Calcolatore tempo di risposta
2	È ora possibile calcolare il tempo di risposta di sicurezza per i singoli percorsi dei segnali di ingresso-uscita. Per questo scopo, selezionare il modulo di ingresso per il quale deve essere calcolato il tempo di risposta nell'elenco a sinistra Moduli di ingresso e, se applicabile, un canale di ingresso di questo modulo nell'elenco centrale Elenco canali. Risultato: i parametri impostati per il canale/modulo di ingresso selezionato sono riportati nell'area sottostante. Finché non viene selezionato alcun modulo, non viene visualizzato alcun parametro.
3	Nell'elenco a destra Moduli di uscita/Azionamenti, selezionare il modulo di uscita per il quale deve essere calcolato il tempo di risposta. Risultato: la finestra di dialogo visualizza i tempi di risposta calcolati per il percorso selezionato. Documentare tali valori a fini di verifica.

Passo

Azione

Selezionare Progetto > Calcolatore tempo di risposta

È ora possibile calcolare il tempo di risposta di sicurezza per i singoli percorsi dei segnali di ingresso-uscita. Per questo scopo, selezionare il modulo di ingresso per il quale deve essere calcolato il tempo di risposta nell'elenco a sinistra Moduli di ingresso e, se applicabile, un canale di ingresso di questo modulo nell'elenco centrale Elenco canali.

Risultato: i parametri impostati per il canale/modulo di ingresso selezionato sono riportati nell'area sottostante. Finché non viene selezionato alcun modulo, non viene visualizzato alcun parametro.

Nell'elenco a destra Moduli di uscita/Azionamenti, selezionare il modulo di uscita per il quale deve essere calcolato il tempo di risposta.

Risultato: la finestra di dialogo visualizza i tempi di risposta calcolati per il percorso selezionato. Documentare tali valori a fini di verifica.

NOTA: durante messa in servizio e utilizzo del sistema, il tempo di risposta di sicurezza deve essere ottimizzato, se richiesto.