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Modules Relais Sécurité : Le Guide Ingénierie Complète de la Sélection, du Câblage & de la Conformité
Guide d'ingénierie · Sécurité des machines
Modules Relais Sécurité : Comment Ils Fonctionnent, Sélection & Applications
Un guide d'ingénierie pratique des modules de relais de sécurité : ce qu'ils font, en quoi ils diffèrent des relais standard, comment sélectionner la bonne architecture et comment la réinitialisation, les diagnostics et les performances de sécurité s'intègrent dans une fonction complète de sécurité de la machine.
En Bref
A module relais de sécurité fait partie d'un système de contrôle lié à la sécurité Il surveille les entrées définies de l'appareil de sécurité et fournit des sorties contrôlées au circuit de sécurité de la machine en aval Le relais lui-même n'est qu'une partie de la fonction complète de sécurité : dispositifs de protection, câblage, logique de réinitialisation, éléments de contrôle final, comportement d'arrêt de la machine et validation de toute la matière.
Les modules relais de sécurité sont largement utilisés sur les machines industrielles où des dispositifs de protection tels que des rideaux lumineux de sécurité, des dispositifs d'arrêt d'urgence, des interrupteurs de garde ou des scanners laser de sécurité doivent être connectés à un circuit de commande lié à la sécurité.
À première vue, un relais de sécurité peut ressembler à un simple composant DIN-rail avec plusieurs bornes d'entrée et de sortie En pratique, la sélection implique plus que le comptage des contacts Les ingénieurs doivent tenir compte de la fonction de sécurité, de l'architecture d'entrée, du comportement de diagnostic, de la stratégie de réinitialisation, de l'interface de sortie, du niveau de performance requis ou SIL et de la façon dont la machine atteint une condition sûre.
Ce guide se concentre sur ces principes d'ingénierie plutôt que de traiter chaque relais de sécurité comme s'il avait la même structure interne, la même numérotation de terminal ou la même portée de certification.
Ce que vous apprendrez
- Ce que fait un module relais de sécurité au sein d'un architecture de contrôle de sécurité des machines.
- Pourquoi un relais de sécurité est différent d'un relais de commande classique.
- Comment fonctionnent ensemble les canaux d'entrée, la surveillance, la logique de réinitialisation et les sorties de sécurité.
- Lorsqu'un relais de sécurité dédié est approprié, cela devient plus logique lorsqu'un contrôleur de sécurité configurable ou un automate de sécurité peut avoir plus de sens.
- Comment interpréter la catégorie, PL et SIL sans supposer qu'un composant détermine automatiquement la valeur nominale de la machine complète.
- Quelles spécifications et détails d'application comptent lors de la sélection d'un module relais de sécurité.
02 · Fondamentaux
Qu'est-ce qu'un module relais de sécurité ?
Un module relais de sécurité est un composant de contrôle lié à la sécurité utilisé pour surveiller les entrées de sécurité définies et les interfacer avec le système de contrôle de la machine qui effectue la réponse de sécurité requise.
Dans une fonction typique de sauvegarde de la machine, le dispositif de protection n'est que la première partie de la chaîne Un rideau lumineux de sécurité, un dispositif d'arrêt d'urgence, un interrupteur de garde ou un scanner laser de sécurité détecte une condition, mais la machine a encore besoin d'un étage de contrôle lié à la sécurité pour évaluer le signal et contrôler les sorties en aval.
C'est là qu'un module relais de sécurité est couramment utilisé Il se situe entre le dispositif d'entrée de sécurité et les éléments de commande de machine finaux, fournissant une fonction de surveillance et de commutation définie au sein de l'architecture de sécurité globale.
L'architecture interne exacte varie selon les produits Selon la conception du relais, les fonctions peuvent inclure la surveillance d'entrée à double canal, la détection de cross-canal ou de divergence, la surveillance de réinitialisation, l'indication de diagnostic, les sorties de relais surveillées ou les entrées de contrôle dédiées pour des fonctions supplémentaires.
Pour cette raison, il vaut mieux définir un relais de sécurité par son rôle dans la fonction de sécurité plutôt que de supposer que chaque relais de sécurité utilise exactement le même circuit interne, la même numérotation des terminaux ou la même logique de surveillance.
Où le relais de sécurité s'intègre dans la chaîne de sécurité
01 · Détection
Dispositif d'entrée de sécurité
Détecte l'accès, l'interruption, l'ouverture de la protection, l'actionnement de l'arrêt d'urgence ou une autre condition définie liée à la sécurité.
02 · Logique
Module Relais Sécurité
Surveille les signaux de sécurité pertinents et fournit des sorties contrôlées en fonction de la fonction de sécurité configurée.
03 · Réponse
Contrôle de sécurité des machines
Les éléments de commande en aval arrêtent, inhibent ou amènent de toute autre manière la fonction dangereuse de la machine à l'état sûr requis.
Principe d'ingénierie
Un relais de sécurité ne détecte pas le danger à lui seul et n'arrête pas physiquement la machine à lui seul. Il assure l'étage de commande et de sortie surveillé entre le dispositif de sécurité et la réponse de la machine en aval.
Ce qu'est pas un module relais de sécurité
- Il est pas simplement un relais standard avec un label“safety”. Les produits relais de sécurité sont conçus pour des fonctions de contrôle définies liées à la sécurité et doivent être sélectionnés en fonction de leurs capacités documentées.
- Il est pas un substitut à l'évaluation des risques. La fonction de sécurité requise et les performances cibles doivent d'abord être établies à partir de l'application de la machine.
- Ça fait ne pas déterminer automatiquement le PL, SIL ou la Catégorie de la machine complète. L’architecture complète des entrées, de la logique, des sorties et du diagnostic est importante.
- Il est pas toujours le bon contrôleur pour chaque machine. Des systèmes plus complexes peuvent être mieux adaptés aux contrôleurs de sécurité configurables ou aux automates de sécurité.
- Ça fait cela n’implique pas une méthode de câblage universel. Les affectations de terminaux et la logique de réinitialisation varient entre les modèles de relais et les dispositifs de sécurité connectés.
Note terminologique :
“Le relais de sécurité des”Safety, le module de relais de sécurité des“, le” et le relais de surveillance de sécurité des“” sont souvent utilisés de manière interchangeable dans la pratique industrielle, mais la portée et les fonctions du produit doivent toujours être vérifiées à partir de la documentation réelle du fabricant.
03 · Principe de fonctionnement
Comment fonctionnent les modules relais de sécurité
Un module relais de sécurité surveille généralement un ou plusieurs canaux d'entrée liés à la sécurité, vérifie si les conditions définies sont valides et contrôle les sorties liées à la sécurité qui s'interfacent avec le circuit de commande aval de la machine.
La différence importante est que le relais ne répond pas simplement à un signal ON ou OFF Selon la conception du produit, il peut également surveiller si plusieurs canaux changent de la manière attendue, si la condition de réinitialisation est valide et si certains défauts ou incohérences sont présents.
Cette surveillance est ce qui fait du relais de sécurité une partie d'un fonction de contrôle liée à la sécurité plutôt qu'un simple dispositif de commutation classique.
La mise en oeuvre exacte varie considérablement d'un modèle de relais à l'autre Certains sont conçus pour les circuits d'arrêt d'urgence ou de garde-commutateur, certains pour les dispositifs de protection basés sur OSSD, et d'autres incluent des fonctions supplémentaires telles que l'inhibition, la synchronisation ou des diagnostics plus avancés.
Une séquence typique de relais de sécurité
01
L'entrée de sécurité est surveillée
Un rideau lumineux de sécurité, un dispositif d'arrêt d'urgence, un interrupteur de protection, un scanner laser de sécurité ou un autre dispositif compatible fournissent le ou les signaux d'entrée pertinents liés à la sécurité.
02
L'état du canal est évalué
Lorsque le relais est conçu pour une surveillance bi-canal, il évalue si les canaux sont dans l'état attendu et peut détecter certaines inadéquations, divergences ou défauts de câblage.
03
La condition de réinitialisation est vérifiée
Selon l'architecture configurée, le relais peut nécessiter une réinitialisation manuelle délibérée ou peut revenir automatiquement à son état prêt une fois la condition d'entrée de sécurité définie restaurée.
04
Les résultats de sécurité changent d’état
Le relais contrôle ses sorties liées à la sécurité en fonction de l'état d'entrée et de surveillance, permettant au circuit de sécurité de la machine en aval d'arrêter, d'inhiber ou d'activer la fonction requise.
05
La réponse de la machine est exécutée
Les contacteurs, les entraînements, les éléments de contrôle de sécurité ou autres dispositifs de contrôle final effectuent la réponse réelle de la machine Le relais de sécurité lui-même n'est qu'un étage dans cette chaîne complète.
Important
La redondance à elle seule ne fait pas automatiquement d'un circuit une fonction de sécurité valide. La surveillance des canaux, les diagnostics, le comportement en cas de panne, l'architecture de sortie et la conception complète du système de contrôle contribuent tous aux performances de sécurité obtenues.
Qu’est-ce que la surveillance bi-canal ?
De nombreuses fonctions de sécurité utilisent deux canaux de signal afin que le système de contrôle puisse détecter plus de conditions de défaillance que ce qui serait possible avec un seul chemin de signal.
Un relais de sécurité compatible peut surveiller les deux canaux et vérifier s'ils changent d'état comme prévu Selon la conception du relais, une condition anormale telle qu'un canal restant actif tandis que l'autre change peut empêcher le relais de revenir à son état prêt normal ou peut générer une indication de défaut.
Cependant, le comportement diagnostique exact est spécifique au produit. Termes tels que détection de défauts croisés, surveillance des écarts, surveillance de la simultanéité ou détection de court-circuit ne doivent être utilisés que lorsqu'ils sont pris en charge par la documentation particulière du relais.
Que signifient K1 et K2 dans les diagrammes des relais de sécurité ?
K1 et K2 sont des désignations couramment utilisées dans les schémas électriques pour identifier les relais, contacteurs ou éléments de commutation internes Dans certaines documentations de relais de sécurité, ces étiquettes sont utilisées pour illustrer des chemins de commutation redondants ou surveillés.
C'est pourquoi K1 /K2 apparaissent fréquemment dans les explications des circuits relais de sécurité, notamment lorsqu'on discute d'architectures à deux voies ou redondantes.
Cependant, K1 /K2 ne doit pas être traité comme une architecture interne universelle pour chaque module de relais de sécurité Les dispositifs de sécurité modernes peuvent utiliser différentes architectures électromécaniques ou électroniques, et la signification de K1 et K2 dépend du schéma réel et de la documentation du fabricant.
La réinitialisation fait partie de la logique de sécurité
La réinitialisation détermine comment le relais revient à son état prêt une fois l'entrée de sécurité restaurée. Cela peut être particulièrement important dans les applications où quelqu'un peut traverser un dispositif de protection et rester dans une zone dangereuse.
Une réinitialisation manuelle peut nécessiter une action délibérée avant que la chaîne de contrôle ne soit réactivée Une réinitialisation automatique peut permettre au relais de récupérer lorsque la condition d'entrée requise revient.
Aucun des deux modes de réinitialisation ne doit être confondu avec une commande de redémarrage automatique de la machine. La stratégie de redémarrage de la machine fait partie de l'architecture globale de sécurité et de contrôle.
Fonctions typiques que vous pouvez trouver dans un relais de sécurité
| Fonction | Objectif typique | Que vérifier |
|---|---|---|
| Surveillance bi-canal | Surveiller deux canaux d'entrée liés à la sécurité et évaluer leur état défini. | Type d'entrée pris en charge, comportement de détection de défauts et logique de canal. |
| Réinitialisation manuelle | Nécessite une action de réinitialisation délibérée avant que le relais ne revienne à son état prêt. | Méthode de surveillance de réinitialisation et stratégie de redémarrage de la machine. |
| Réinitialisation automatique | Permettre au relais de récupérer lorsque les conditions d'entrée définies sont restaurées. | Si la réinitialisation automatique est appropriée au risque réel d'accès et de redémarrage. |
| Résultats de sécurité | Interfacer l'état de sécurité surveillé avec les éléments de commande de la machine en aval. | Type de contact, indice de courant, architecture de sortie et éléments de commande finaux requis. |
| Diagnostic | Fournir des informations sur l'état ou les défauts pour la mise en service et la maintenance. | Quels défauts sont réellement détectés et comment ils sont indiqués. |
| Logique Supplémentaire | Certains modèles de relais assurent l'encombrement, le chronométrage ou d'autres fonctions de contrôle spécialisées. | Documentation exacte du fabricant et architecture d'application prévue. |
Les sorties des relais de sécurité nécessitent toujours une réponse de la machine
- Les contacts du relais de sécurité peuvent contrôler contacteurs, circuits activables par entraînement ou autres éléments de commande en aval, : selon la conception de la machine.
- Le temps de réponse du relais n'est qu'une partie du temps de réponse total de la fonction de sécurité.
- Le temps d'arrêt mécanique, le comportement de conduite et la réponse finale de l'élément de commande peuvent avoir un effet beaucoup plus important sur le temps réel nécessaire à la machine pour atteindre un état sûr.
- Un retour de sortie ou une surveillance externe de l'appareil peut être requis dans certaines architectures, mais cela ne doit être revendiqué que lorsque le relais de sécurité et le circuit machine sélectionnés le prennent en charge.
Note d'ingénierie:
les descriptions ci-dessus expliquent les principes communs de sécurité-relais Les produits individuels peuvent utiliser différentes architectures internes, diagnostics et dispositions de terminaux, de sorte que la documentation de relais sélectionnée reste la référence finale pour le câblage et le comportement de fonction.
04 · Comparaison
Relais de sécurité vs Relais standard : quelle est la différence ?
Un relais industriel standard peut commuter des charges électriques, mais cela ne le rend pas automatiquement adapté à une fonction de contrôle liée à la sécurité. La différence n'est pas simplement le nombre de contacts. Il s'agit de la conception documentée, du comportement de surveillance, de la réponse aux pannes et de l'application de sécurité du composant complet.
Les relais standards sont largement utilisés pour le contrôle normal des machines : contacteurs à découpage, lampes, solénoïdes, entrées PLC et de nombreuses autres charges industrielles Leur objectif principal est la commutation fiable des commandes.
A relais de sécurité, [TRADUCTION], par contraste, est destiné à des fonctions de commande définies liées à la sécurité Selon le produit, cela peut comprendre des entrées de sécurité surveillées, des chemins de sortie redondants ou surveillés, une logique de réinitialisation, une détection de défauts et un comportement de diagnostic conçu autour des exigences de sécurité des machines.
Le point important est que vous ne pouvez pas transformer un relais conventionnel en relais de sécurité simplement en utilisant deux relais, en ajoutant plus de contacts ou en décrivant le circuit comme “redundant.” L'architecture complète et le comportement de défaillance doivent prendre en charge la fonction de sécurité requise.
Relais de sécurité et relais standard comparés
| Sujet | Relais Standard | Module Relais Sécurité |
|---|---|---|
| Objectif principal | Commutation et contrôle industriels généraux. | Fonctions définies de surveillance et de contrôle liées à la sécurité. |
| Surveillance des entrées | Répond généralement à la bobine appliquée ou au signal de commande sans évaluation de canal spécifique à la sécurité. | Peut surveiller les canaux d'entrée de sécurité définis, en fonction de l'architecture du produit. |
| Détection de défauts | N'est normalement pas conçu pour fournir une couverture diagnostique spécifique à la sécurité. | Peut inclure une surveillance des écarts, des canaux, des réinitialisations ou des défauts internes lorsqu'elle est prise en charge par la conception du relais. |
| Réinitialiser la logique | Le comportement de réinitialisation est normalement créé en externe par le circuit de commande de la machine. | De nombreux relais de sécurité assurent des fonctions documentées de réinitialisation manuelle ou automatique. |
| Architecture de sortie | Les contacts sont sélectionnés principalement pour la fonction de commutation générale et la charge nominale. | Les résultats sont documentés pour être utilisés dans l'architecture de contrôle liée à la sécurité prévue. |
| Comportement diagnostique | Généralement limité aux diagnostics généraux électriques ou de systèmes de contrôle. | Peut fournir un état dédié ou une indication de défaut pour la fonction de sécurité. |
| Données de performance en matière de sécurité | Normalement non spécifié comme composant logique de sécurité pour l'évaluation PL /SIL des machines. | Des données ou des évaluations liées à la sécurité peuvent être fournies pour le produit spécifique et la fonction de sécurité prévue. |
| Base de sélection | Tension de bobine, indice de contact, durée de vie de commutation et exigences générales de contrôle. | Fonction de sécurité, type d'entrée, diagnostic, stratégie de réinitialisation, architecture de sortie, performances cibles et exigences électriques. |
Point clé
Deux relais conventionnels n'égalisent pas automatiquement un relais de sécurité. La redondance peut faire partie d'une architecture de sécurité, mais le système doit également prendre en compte la surveillance, les pannes de cause commune, la couverture diagnostique, la réponse aux pannes et le comportement des éléments de contrôle finaux.
Qu'en est-il des contacts guidés par la force ?
Les contacts guidés par force ou liés mécaniquement sont souvent associés à la conception de relais de sécurité car leur comportement de contact peut prendre en charge certaines stratégies de détection de défauts.
Cependant, il n’est pas exact de dire cela chaque module relais de sécurité possède exactement la même architecture de contact à guidage de force, 10, la présence de tels contacts ne suffit pas à elle seule à prouver que la fonction complète de sécurité de la machine est valable.
Si les contacts guidés par la force, les contacteurs surveillés ou la surveillance des appareils externes sont importants pour la conception, ils doivent être vérifiés à partir de la documentation spécifique du relais et de l'appareil en aval.
Malentendus courants
-
“Il a deux contacts, donc il est redondant.”
Le nombre de contacts ne définit pas à lui seul le comportement diagnostique ou l’architecture de sécurité. -
“J'ai utilisé deux relais standards, donc le circuit est maintenant PL e.”
Le niveau de performance dépend de la fonction de sécurité complète et non du seul nombre de relais. -
“Un relais de sécurité a toujours des contacts guidés en force.”
L'architecture interne et la conception des contacts doivent être vérifiées à partir de la documentation réelle du produit. -
“Si le relais est capable SIL 3, la machine devient SIL 3.”
La capacité du composant ne détermine pas automatiquement le SIL obtenu de la fonction complète de sécurité de la machine. -
“La sortie de l'automate”A et un relais normal peuvent toujours remplacer un relais de sécurité.”
La pertinence de cette architecture dépend de la fonction de sécurité requise et de la capacité de sécurité du système de contrôle complet.
Règle de sélection pratique
Utilisez un composant de contrôle lié à la sécurité lorsque la fonction est liée à la sécurité
Si le circuit est responsable de l'arrêt ou de la prévention d'un mouvement dangereux de la machine après un arrêt d'urgence, une ouverture de garde, une interruption du rideau lumineux de sécurité ou un événement de sécurité similaire, l'architecture de contrôle doit être conçue à l'aide de composants et de méthodes adaptés à cette fonction de sécurité requise.
La solution exacte peut être un relais de sécurité dédié, un contrôleur de sécurité configurable ou un automate de sécurité (PlC) dépendant de la complexité, du nombre de fonctions de sécurité et de l'architecture de machine requise.
Note d'ingénierie:
cette comparaison décrit les différences fonctionnelles typiques Les produits relais individuels varient, de sorte que les capacités réelles, les données de sécurité, l'architecture des contacts et les fonctions de diagnostic doivent être vérifiées à partir de la documentation du fabricant sélectionné.
05 · Sélection d'architecture
Quand utiliser un relais de sécurité contre un contrôleur de sécurité ou un automate de sécurité
Un relais de sécurité dédié convient souvent parfaitement à des fonctions de sécurité simples et clairement définies. À mesure que le nombre de dispositifs de sécurité, de zones et de conditions logiques augmente, un contrôleur de sécurité configurable ou un automate de sécurité peut fournir une architecture plus pratique.
Il n'existe pas de règle universelle selon laquelle chaque machine doit utiliser un relais de sécurité, ni qu'un automate de sécurité est automatiquement le meilleur choix L'architecture correcte dépend du nombre et de la complexité des fonctions de sécurité requises.
Une machine avec un arrêt d'urgence et une fonction de surveillance de la garde peut être facile à mettre en œuvre avec des relais de sécurité dédiés. Une machine plus grande avec plusieurs portes, rideaux lumineux, scanners, zones de sourdine, fonctions de conduite sûres et logique de redémarrage coordonnée peut être plus facile à concevoir et à entretenir avec un contrôleur de sécurité configurable ou un automate de sécurité.
La question importante n'est donc pas “Quelle technologie est la plus avancée ?” mais “Quelle architecture peut mettre en œuvre les fonctions de sécurité requises de manière claire, fiable et durable ?”
Trois architectures communes de contrôle de sécurité
Relais de sécurité vs contrôleur de sécurité vs automate de sécurité
| Facteur de sélection | Relais Sécurité | Contrôleur de sécurité | Sûreté PLC |
|---|---|---|---|
| Fonctions de sécurité | Habituellement le meilleur pour un petit nombre de fonctions définies. | Convient pour plusieurs fonctions de sécurité coordonnées. | Convient à de nombreuses fonctions de sécurité sur des machines ou des systèmes complexes. |
| Complexité Logique | Logique à fonction fixe ou limitée. | Logique de sécurité configurable. | Logique de sécurité programmable avec une plus grande flexibilité du système. |
| Nombre d'E/S de sécurité | Faible à modéré. | Modéré et souvent extensible. | Modérée à élevée, souvent distribuée ou en réseau. |
| Diagnostic | Indicateurs généralement locaux ou résultats de statut limités. | Diagnostics configurables généralement plus détaillés. | Peut prendre en charge des diagnostics approfondis, l'intégration de l'IHM et les communications système. |
| Modifier/Extension | Des fonctions supplémentaires peuvent nécessiter davantage de modules relais et de câblage. | La configuration et l'extension modulaire peuvent simplifier les modifications. | Souvent le meilleur pour les architectures plus grandes censées évoluer au fil du temps. |
| Effort Ingénierie | Simple pour les fonctions simples. | Nécessite une configuration mais peut simplifier les systèmes multifonctions. | Nécessite une programmation, une validation et une discipline de gestion du système plus strictes. |
| Machine typique | Machine autonome ou fonction de sécurité individuelle. | Machine avec plusieurs dispositifs de protection ou zones coordonnées. | Grande machine, ligne, cellule ou système d'automatisation hautement intégré. |
Principe de conception
Plus complexe ne signifie pas automatiquement plus sûr. Un relais de sécurité dédié correctement sélectionné et validé peut être la solution la plus claire pour une machine simple Un système de sécurité programmable devient précieux lorsque l'application a véritablement besoin de la logique, du diagnostic, de l'évolutivité ou de la capacité de communication supplémentaires.
Lorsqu'un relais de sécurité dédié convient souvent
- Une ou quelques fonctions de sécurité clairement définies, telles qu'une arrêt d'urgence, interrupteur de garde ou rideau de feux de sécurité.
- Un nombre relativement faible d'entrées et de sorties de sécurité.
- Logique simple de réinitialisation manuelle ou automatique.
- Besoin limité de logique de zone complexe, de séquençage ou de sécurité en réseau.
- Une machine où le câblage simple et le dépannage local sont préférés.
- Une application dans laquelle le relais sélectionné fournit les données de performances de sécurité et la capacité fonctionnelle requises.
Lorsqu'un contrôleur de sécurité configurable ou un automate de sécurité peut être meilleur
- Plusieurs rideaux lumineux de sécurité, scanners, arrêts d'urgence et interrupteurs de garde doivent être coordonnés.
- La machine en a plusieurs zones de sécurité ou modes de fonctionnement.
- Une logique plus complexe est nécessaire pour l'inhibition, le séquençage, les verrouillages ou les états sécurisés de la machine.
- Le système a besoin de diagnostics plus détaillés ou d'une communication IHM.
- Les E/S de sécurité sont réparties sur une machine ou une chaîne de production plus grande.
- Les changements ou l'extension futurs nécessiteraient autrement de nombreux modules de relais supplémentaires et un recâblage important.
Questions à poser avant de choisir l'architecture
01
Combien de fonctions de sécurité sont requises ?
Une fonction simple et dix fonctions coordonnées peuvent justifier des architectures de contrôle très différentes.
02
Combien d’entrées et de sorties de sécurité doivent être traitées ?
Considérez à la fois le nombre actuel d’E/S et l’expansion future probable.
03
La logique de sécurité implique-t-elle plusieurs conditions ou modes de fonctionnement ?
La logique booléenne complexe, la gestion de zone ou les états de sécurité coordonnés peuvent favoriser une solution configurable ou programmable.
04
De quelles informations de diagnostic la maintenance aura-t-elle besoin ?
Les systèmes plus grands bénéficient souvent d’une identification plus claire des pannes et d’informations d’état centralisées.
05
Comment la logique de sécurité sera-t-elle validée et maintenue ?
L'architecture de contrôle doit rester compréhensible, testable et maintenable tout au long du cycle de vie de la machine.
Note d'ingénierie:
la technologie de contrôle ne détermine pas par elle-même la réduction des risques requise L'évaluation des risques de la machine définit les fonctions de sécurité et les performances requises ; le relais de sécurité, le contrôleur configurable ou le PLC de sécurité est ensuite sélectionné dans le cadre de l'architecture utilisée pour mettre en œuvre et valider ces fonctions.
06 · Guide de sélection
Comment sélectionner un module relais de sécurité
La sélection du relais de sécurité doit commencer par la fonction de sécurité requise et le dispositif de protection connecté (nombre de contacts, nom de marque ou indice PL /SIL le plus élevé imprimé sur une fiche technique).
Un relais qui convient à un circuit d'arrêt d'urgence peut ne pas convenir automatiquement à un rideau lumineux de sécurité OSSD De même, un relais ayant la cote de sécurité requise peut encore être inadapté si son architecture d'entrée, sa logique de réinitialisation ou ses contacts de sortie ne correspondent pas à la conception de la machine.
Le processus de sélection le plus fiable consiste à travailler à partir du fonction de sécurité complète vers l'extérieur: identifiez le danger, définissez le dispositif de protection et les performances requises, puis sélectionnez les caractéristiques du relais nécessaires à la mise en œuvre de cette fonction.
Une séquence pratique de sélection du relais de sécurité
01
Définir la fonction de sécurité
Commencez par le comportement requis de la machine : arrêt d'urgence, surveillance de la garde, protection au point de fonctionnement, protection de zone ou autre fonction de sécurité définie.
02
Identifiez le périphérique d'entrée
Déterminez si le relais surveillera un dispositif d'arrêt d'urgence, un interrupteur de verrouillage, un rideau lumineux de sécurité, un scanner laser de sécurité ou un autre dispositif d'entrée classé de sécurité.
03
Vérifiez l'interface de signal
Vérifiez l'architecture d'entrée réelle requise par le relais et l'architecture de sortie du périphérique connecté Pour les périphériques basés sur OSSD, vérifiez la compatibilité plutôt que de supposer que chaque relais accepte le même type de signal.
04
Définissez la logique de réinitialisation et de redémarrage
Décidez si une réinitialisation manuelle ou automatique est appropriée et comment la prévention du redémarrage sera gérée dans le système complet de contrôle de la machine.
05
Sélectionnez les sorties requises
Vérifiez combien de contacts de sortie liés à la sécurité sont nécessaires, leur capacité de commutation et comment ils interagiront avec les contacteurs, les lecteurs ou autres éléments de commande finaux.
06
Vérifiez le temps de réponse
Inclure la réponse du relais de sécurité dans l'évaluation du temps de réponse total et de la distance d'arrêt plutôt que de traiter le timing du relais comme une spécification isolée.
07
Vérifier les données de performance en matière de sécurité
Confirmer que le relais sélectionné fournit les données de performance de sécurité requises pour l'architecture prévue et que ces données sont utilisées correctement dans l'évaluation complète PL ou SIL.
08
Examiner les fonctions supplémentaires
Déterminez si l'application a besoin d'une mise en sourdine, d'un timing, de diagnostics avancés ou d'autres fonctions spéciales et vérifiez qu'elles sont réellement prises en charge par le relais sélectionné.
09
Vérifier les Conditions d'Installation
Confirmez la tension d'alimentation, l'environnement de l'armoire, la méthode de montage, la disposition des bornes, les limites de température et les besoins en espace.
Spécifications clés à comparer
| Spécification | Pourquoi c'est important | Question typique |
|---|---|---|
| Type d'entrée de sécurité | Détermine si le relais peut surveiller correctement le dispositif de sécurité connecté. | Le relais prend-il en charge cet arrêt d'urgence, ce commutateur de garde ou cet appareil basé sur OSSD ? |
| Nombre de Chaînes | Affecte l'architecture de surveillance et le comportement diagnostique disponibles. | La fonction de sécurité est-elle monocanal, bi-canal ou basée sur une autre interface définie ? |
| Compatibilité NPN/PNP | Pertinent lorsque le relais et le dispositif de sécurité connecté utilisent des architectures de sortie de transistor sélectionnables ou définies. | Le mode d'entrée du relais correspond-il à la sortie réelle du dispositif de protection ? |
| Réinitialiser le mode | Définit comment le relais revient à son état prêt après le rétablissement de la condition de sécurité. | Une réinitialisation manuelle est-elle requise et comment le redémarrage de la machine est-il contrôlé ? |
| Résultats de sécurité | Détermine comment le relais s'interface avec les éléments de contrôle final en aval. | Combien de chemins de sortie sont nécessaires et quelles charges vont-ils changer ? |
| Contact Évaluation | La charge électrique doit rester dans la capacité de commutation documentée du relais. | Les contacteurs, entrées de variateur ou autres charges sont-ils compatibles avec les sorties du relais ? |
| Temps de réponse | Contribue au temps de réponse total du système de protection et à la distance de sécurité. | La réponse du relais a-t-elle été incluse dans le calcul du temps d'arrêt ? |
| Données de sécurité/Note | Fournit les informations nécessaires pour évaluer l’architecture de contrôle liée à la sécurité. | La performance documentée soutient-elle la fonction de sécurité requise ? |
| Diagnostic | De meilleures informations d'état peuvent simplifier la mise en service et la recherche des pannes. | Quelles informations sur le canal, l'alimentation ou les pannes sont disponibles ? |
| Fonctions Spéciales | Certaines applications nécessitent une mise en sourdine, un timing ou une autre logique de sécurité dédiée. | La fonction est-elle intégrée au relais ou nécessite-t-elle une autre architecture de contrôle de sécurité ? |
Erreur de sélection à éviter
Ne sélectionnez pas un relais de sécurité par classification PL ou SIL seule. Un relais peut disposer de données de sécurité appropriées au niveau des composants et toujours être le mauvais choix si son interface d'entrée, son comportement de réinitialisation, ses sorties ou ses capacités fonctionnelles ne correspondent pas à l'architecture de sécurité réelle de la machine.
Questions à poser avant de commander
- Quel dispositif de protection sera connecté ? Enregistrez l'appareil et le modèle exacts plutôt que de dire seulement le capteur de sécurité.“
- Quel type de sorties de sécurité cet appareil fournit-il ? Vérifiez l'interface électrique réelle.
- Combien de fonctions de sécurité le relais va-t-il gérer ? Si plusieurs fonctions doivent être coordonnées, une architecture de contrôleur différente peut être plus pratique.
- Une réinitialisation manuelle ou une réinitialisation automatique est-elle requise ? Définissez également la stratégie de redémarrage de la machine séparée.
- Que contrôleront les sorties du relais ? Vérifier les contacteurs aval, les entrées d'entraînement ou autres éléments de commande finale.
- Une sourdine ou une autre fonction spéciale est-elle requise ? Confirmez l'architecture exacte plutôt que de supposer que chaque relais de sécurité prend en charge la même logique.
- Quelles performances de sécurité la fonction complète doit-elle atteindre ? Utilisez les données du relais comme une entrée pour le calcul et la validation complets du système de sécurité.
- La machine aura-t-elle besoin de plus de fonctions de sécurité plus tard ? L'expansion future peut changer qu'un relais fixe ou un contrôleur configurable soit le meilleur choix.
Note d'ingénierie:
la sélection doit être basée sur la fonction de sécurité réelle et la documentation actuelle du produit Si la compatibilité ou les performances de sécurité requises sont incertaines, résolvez ces points avant de traiter les spécifications du relais comme définitives.
07 · Câblage, réinitialisation et diagnostic
Câblage, réinitialisation et diagnostic des relais de sécurité : principes d'ingénierie
Le câblage du relais de sécurité doit suivre la sortie réelle du dispositif de protection, l'architecture d'entrée du relais et la fonction de sécurité de la machine. Les noms de terminaux, les circuits de réinitialisation et le comportement de diagnostic sont spécifiques au produit et ne doivent pas être généralisés d'un fabricant à l'autre.
Le câblage est souvent là où les bons concepts de sécurité par ailleurs deviennent peu fiables Un relais peut avoir la bonne cote de sécurité et le bon nombre de sorties, mais l'application peut toujours être erronée si le dispositif de sécurité, le mode d'entrée ou le circuit de réinitialisation connecté ne correspond pas à la conception du relais.
L'approche la plus sûre consiste à travailler à partir du documentation actuelle du câblage pour les deux appareils: identifier d'abord l'architecture de sortie du dispositif de protection, puis vérifier que le relais de sécurité est conçu pour surveiller cette interface.
Ceci est particulièrement important avec les rideaux lumineux de sécurité et les scanners laser de sécurité, où le comportement OSSD ou sortie transistor peut différer des circuits d'arrêt d'urgence ou de commutation de garde à contact sec.
Principes de câblage de base
01
Vérifiez d’abord la sortie du dispositif de sécurité
Confirmez si le dispositif connecté utilise des contacts secs, des sorties OSSD, des sorties de transistors NPN/PNP ou une autre interface de sécurité définie.
02
Faites correspondre l'architecture d'entrée du relais
Un relais conçu pour un type d'entrée ne doit pas être supposé accepter toutes les autres interfaces de dispositif de sécurité.
03
Traitez les doubles canaux comme une architecture définie
Deux canaux doivent être connectés et surveillés selon la documentation du relais La simple utilisation de deux fils ne crée pas une fonction de sécurité double canal valide.
04
Gardez la réinitialisation séparée du redémarrage
La réinitialisation ramène le système de contrôle de sécurité à l'état prêt approprié. Le redémarrage de la machine doit toujours suivre la logique de redémarrage validée de la machine.
05
Vérifiez le circuit de sortie en aval
Vérifiez ce que les sorties du relais contrôlent réellement, y compris les contacteurs, les lecteurs ou autres éléments de commande finaux, et vérifiez la compatibilité de la charge électrique.
06
Valider le comportement de défaut
La mise en service doit confirmer le comportement du système lors de l'interruption du dispositif de protection, des défauts de canal, des conditions de réinitialisation et de la réponse de la machine en aval.
Pourquoi les numéros de terminaux ne devraient pas être généralisés
Les fabricants de relais de sécurité n'utilisent pas une convention universelle de dénomination des terminaux Un terminal appelé S12 sur un produit peut avoir une fonction différente d'un terminal portant le même nom sur une autre famille de relais.
Il en va de même pour les terminaux de réinitialisation, les boucles de rétroaction, les entrées de sourdine et les sorties de diagnostic. Pour cette raison, un article de blog générique ne devrait pas présenter un seul ensemble de numéros de terminal comme s’il s’agissait d’une norme industrielle.
Les affectations de terminaux appartiennent à la documentation produit sélectionnée. Les directives techniques générales peuvent expliquer la fonction, mais l'installation doit suivre les manuels réels des relais et des dispositifs de sécurité.
Erreur courante
Ne copiez pas un schéma de câblage d'un autre relais simplement parce que les étiquettes du terminal semblent familières. Vérifiez la fonction prévue de chaque entrée, connexion de réinitialisation, sortie et terminal auxiliaire sur le modèle exact sélectionné.
Réinitialiser la logique : manuelle ou automatique
- Réinitialisation manuelle nécessite une action de réinitialisation définie avant que le relais de sécurité ne revienne à son état prêt.
- Réinitialisation automatique permet au relais de récupérer lorsque la condition d'entrée de sécurité définie est rétablie.
- La réinitialisation automatique le fait ne pas autoriser automatiquement le redémarrage de la machine.
- Si une personne peut passer à travers un dispositif de protection et rester à l'intérieur de la zone dangereuse, la position de réinitialisation et la prévention du redémarrage deviennent particulièrement importantes.
- La réinitialisation manuelle ne doit pas être située là où un opérateur peut réinitialiser le système sans connaître de manière appropriée la zone protégée.
- La stratégie de réinitialisation correcte vient du concept de sauvegarde de la machine, et non de la seule commodité.
Diagnostic : à quoi devez-vous vous attendre ?
Les diagnostics sont spécifiques au produit
Selon le relais de sécurité, les diagnostics peuvent inclure l'état de puissance, l'état du canal, l'état de réinitialisation, l'indication de défaut ou des informations de signal plus détaillées.
Certains produits fournissent uniquement des LED locales, tandis que les contrôleurs configurables et les automates de sécurité peuvent offrir des informations de panne plus détaillées via un logiciel, une IHM ou une communication réseau.
La clé est de distinguer ce que le relais détecte réellement d'après ce que le système de contrôle de la machine déduit Une lampe de défaut ne signifie pas nécessairement que le relais peut diagnostiquer chaque défaillance de câblage, de capteur ou en aval.
Fonctions de câblage et de diagnostic à vérifier
| Sujet | Que vérifier | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Compatibilité d'entrée | Type de sortie exact du périphérique et mode d'entrée de relais requis. | Empêche les hypothèses incorrectes sur les contacts secs, les sorties OSSD ou transistor. |
| Surveillance des canaux | Comment le relais évalue un ou deux canaux d'entrée. | Détermine quels défauts ou écarts de canal peuvent réellement être détectés. |
| Réinitialiser l'entrée | Comportement manuel/automatique et toute exigence de réinitialisation-surveillance. | La logique de réinitialisation affecte la prévention du redémarrage et la mise en service. |
| Contacts de sortie | Type de contact, puissance électrique et charge prévue en aval. | S'assure que le relais peut s'interfacer en toute sécurité avec le circuit de commande final. |
| Commentaires/Surveillance | Si la surveillance ou le retour d'information des appareils externes est pris en charge ou requis. | Peut être important là où l'état du contacteur en aval doit être surveillé. |
| Diagnostic | Quelles conditions de puissance, de canal, de défaut ou de réinitialisation sont indiquées. | Améliore le dépannage et aide à confirmer le comportement attendu lors de la mise en service. |
| Entrées Spéciales | Moment, mise en sourdine ou autres entrées de contrôle dédiées lorsqu'elles sont prises en charge. | Empêche de supposer que chaque relais de sécurité assure les mêmes fonctions spécialisées. |
Liste de contrôle de mise en service
- Confirmez la puissance et la polarité avant de dynamiser le relais.
- Vérifiez chaque entrée de sécurité par rapport à la documentation produit sélectionnée.
- Testez chaque dispositif de protection pour confirmer que le relais et la machine répondent comme prévu.
- Testez le sélectionné comportement de réinitialisation manuelle ou automatique.
- Vérifiez que le dégagement du dispositif de protection ne produit pas de redémarrage imprévu dangereux.
- Confirmer l'état et le fonctionnement des contacteurs, des entraînements ou autres éléments de commande finaux en aval.
- Lorsque cela est pratique et approprié, simulez les conditions de panne pertinentes pour confirmer le diagnostic documenté et le comportement de défaillance.
- Enregistrez les résultats finaux de câblage, de configuration et de validation pour la maintenance et le dépannage futur.
Note d'ingénierie:
les conseils de câblage génériques sont utiles pour comprendre l'architecture du système, mais le manuel de relais exact et la documentation des dispositifs de sécurité connectés doivent toujours contrôler les attributions finales des terminaux, le câblage de réinitialisation et les procédures de mise en service.
08 · Performances de sécurité
Catégorie, PL et SIL : ce que signifient réellement les évaluations des relais de sécurité
Catégorie, niveau de performance et niveau d'intégrité de sécurité sont liés à la sécurité fonctionnelle, mais ce ne sont pas des étiquettes interchangeables. Aucune d'entre elles ne doit être attribuée à une machine complète simplement parce qu'un relais de sécurité a une cote de sécurité élevée.
Les fiches techniques des relais de sécurité contiennent souvent des termes tels que Catégorie 4, PL e ou SIL 3. Ces chiffres sont utiles, mais ils doivent être interprétés dans le contexte correct.
Un composant peut convenir à une utilisation au sein d'une architecture ciblant une certaine performance de sécurité, mais le résultat obtenu de la fonction de sécurité complète dépend toujours du dispositif de protection, de la logique, des sorties, des diagnostics, du câblage, des hypothèses de défaillance et de la validation.
En d’autres termes, les données de performance en matière de sécurité sont un apport d'ingénierie 15 un raccourci autour du système.
Catégorie, PL et SIL sont des concepts différents
Pourquoi la catégorie 4 ne signifie pas automatiquement PL e
La catégorie n'est qu'une partie d'une évaluation ISO 13849 Le niveau de performance atteint dépend de facteurs supplémentaires tels que la fiabilité, la couverture diagnostique, les mesures de défaillance de cause commune et l'architecture complète de la fonction de contrôle liée à la sécurité.
Par conséquent, l'écriture “Catégorie 4 = PL e” comme une équation universelle est trop simpliste.
Une architecture de catégorie 4 peut être utilisée dans une conception ciblant un niveau de performance élevé, mais le PL final doit toujours être établi à partir de la fonction de sécurité complète et des données des composants pertinentes.
Principe clé
L'architecture n'est pas la même chose que les performances obtenues. Catégorie aide à décrire comment le système est structuré et se comporte sous des défauts PL exprime les performances réalisées de la fonction de contrôle complète liée à la sécurité.
Qu'est-ce qui contribue au niveau de performance atteint ?
- Le Catégorie /architecture utilisé pour la fonction de contrôle liée à la sécurité.
- Données de fiabilité pour les composants et sous-systèmes concernés.
- Le niveau de couverture diagnostique fourni par l'architecture.
- Mesures contre échecs de cause commune.
- La manière dont les défauts affectent la fonction de sécurité complète.
- Le dispositif d'entrée de protection, le dispositif logique et les éléments de sortie aval utilisés ensemble.
- Conception, installation, mise en service et validation.
Un relais de sécurité ne constitue qu'une partie de la fonction
Sous-système d'entrée
Dispositif de protection
Les exemples incluent les rideaux lumineux de sécurité, les verrouillages, les dispositifs d'arrêt d'urgence et les scanners laser de sécurité.
Sous-système logique
Relais de sécurité/Contrôleur
Surveille les entrées de sécurité requises et génère les sorties de contrôle pertinentes liées à la sécurité.
Sous-système de sortie
Éléments de contrôle finaux
Les contacteurs, entraînements ou autres éléments de sortie liés à la sécurité remplissent la fonction d'arrêt ou d'inhibition réelle de la machine.
Les trois parties comptent Un dispositif logique performant ne peut compenser une architecture d'entrée inadaptée ou un sous-système de sortie insuffisamment surveillé.
C'est pourquoi une déclaration telle que “ce relais est PL e, donc la machine est PL e” n'est pas techniquement suffisant.
Évaluation des composants par rapport à la fonction de sécurité complète
| Question | Vue au niveau des composants | Vue au niveau du système |
|---|---|---|
| Note du relais de sécurité | Décrit la capacité ou les données liées à la sécurité du relais sélectionné selon sa documentation. | Une seule entrée pour l'évaluation de la fonction complète de sécurité. |
| Dispositif de protection | A sa propre classification de sécurité, son temps de réponse et ses caractéristiques de défaillance. | Doit être correctement intégré avec la logique et l'architecture de sortie. |
| Éléments de sortie | Les contacteurs, les entraînements ou autres éléments ont leurs propres caractéristiques de fiabilité et de diagnostic. | Leur comportement affecte directement si la fonction complète atteint et maintient l'état de sécurité requis. |
| PL/SIL Résultat | Un composant peut fournir des données prenant en charge une cible particulière. | Le résultat obtenu appartient à la fonction de sécurité complète validée. |
PL et SIL ne doivent pas être traités comme de simples équivalents marketing
PL et SIL sont toutes deux des méthodes d'expression des performances fonctionnelles-sécurité, mais elles proviennent de cadres de normes différents et utilisent des méthodes d'évaluation différentes.
Les tableaux de références croisées peuvent être utiles dans les travaux d'ingénierie, mais ils ne doivent pas être réduits à des énoncés marketing tels que “PL e = SIL 3 dans chaque situation.”
La norme choisie, les données du sous-système et l'architecture de sécurité complète doivent rester cohérentes tout au long du processus d'ingénierie et de validation.
Malentendus d’évaluation courants
Normes couramment utilisées pour la conception de contrôle de sécurité des machines
ISO 13849-1 et CEI 62061
ISO 13849-1 est largement utilisé pour les parties liées à la sécurité des systèmes de contrôle de machine et utilise des concepts tels que la catégorie, le niveau de performance et le niveau de performance requis.
CEI 62061 fournit un cadre de sécurité fonctionnelle des machines utilisant les concepts de niveau d'intégrité de sécurité.
Les concepteurs de machines doivent utiliser le cadre applicable de manière cohérente et suivre les exigences de validation pertinentes plutôt que de combiner les évaluations individuelles de différents composants sans une évaluation complète du système.
Note d'ingénierie:
les évaluations des relais de sécurité sont des données de sélection précieuses, mais elles appartiennent à un calcul complet de sécurité fonctionnelle. Distinguez toujours la capacité ou la note d'un composant des performances obtenues de la fonction complète de sécurité de la machine.
09 · Applications communes
Applications courantes des relais de sécurité dans les machines industrielles
Les relais de sécurité sont couramment utilisés lorsqu'un nombre limité de dispositifs de sécurité doivent être surveillés et connectés à une fonction de contrôle de sécurité des machines clairement définie.
Le rôle du relais change avec l'application Dans une machine, il peut surveiller un circuit d'arrêt d'urgence ; dans une autre, il peut interfacer un rideau lumineux de sécurité avec des contacteurs en aval ; dans une autre, il peut surveiller les signaux de sécurité compatibles d'un scanner laser.
Le principe commun est que le relais se situe entre les deux détection liée à la sécurité et réponse de la machine en aval. Le dispositif de protection exact, l'architecture d'entrée, la stratégie de réinitialisation et le circuit de sortie sont déterminés par la fonction de sécurité réelle.
Demande 01
Surveillance d'arrêt d'urgence
Les dispositifs d'arrêt d'urgence sont l'une des applications de relais de sécurité les plus courantes. Le relais peut surveiller le circuit d'arrêt électronique défini et fournir des sorties au système de contrôle de sécurité de la machine.
L'architecture réelle doit prendre en compte le nombre de canaux, le comportement de réinitialisation, les éléments de contrôle finaux en aval et les performances de sécurité requises.
Demande 02
Surveillance des portes de garde et des verrouillages
Un relais de sécurité peut être utilisé pour surveiller des interrupteurs de protection ou des dispositifs de verrouillage compatibles de sorte que l'ouverture d'un protecteur provoque la réponse de sécurité requise de la machine.
En fonction du risque, la conception peut également devoir prendre en compte le verrouillage de la garde, le temps d'arrêt de la machine, l'emplacement de réinitialisation et la prévention d'un redémarrage inattendu.
Demande 03
Surveillance du rideau lumineux de sécurité
Les rideaux lumineux de sécurité sont fréquemment connectés à une logique liée à la sécurité lorsque l'accès à une ouverture dangereuse de machine doit être détecté Un relais de sécurité compatible peut surveiller les sorties de sécurité définies du rideau lumineux et les interfacer avec le contrôle aval de la machine.
La sélection doit tenir compte de l'architecture de sortie du rideau lumineux, de la compatibilité des entrées du relais, du temps de réponse total, de la stratégie de réinitialisation et des performances d'arrêt de la machine.
Explorez les rideaux lumineux de sécurité de type 4 →
Demande 04
Intégration du scanner laser de sécurité
Les scanners laser de sécurité peuvent fournir des signaux liés à la sécurité pour la protection bidimensionnelle des zones et la protection des machines mobiles. Lorsque l'interface électrique et l'architecture de sécurité sont compatibles, ces signaux peuvent être surveillés par un relais de sécurité ou un contrôleur de sécurité approprié.
Les fonctions de sortie, les champs de protection et les exigences de diagnostic spécifiques au scanner doivent être vérifiés avant de définir l'architecture de contrôle finale.
Explorez les scanners laser de sécurité →
Demande 05
Sauvegarde de la presse et des points d’opération
Les presses et machines similaires peuvent utiliser des rideaux lumineux de sécurité ou d'autres dispositifs de protection pour surveiller l'accès aux mouvements dangereux Un relais de sécurité peut faire partie de la chaîne de contrôle liée à la sécurité où ses fonctions et performances documentées conviennent à l'architecture de la machine.
La conception globale doit toujours prendre en compte le temps d'arrêt, la distance de sécurité, la logique de réinitialisation et de redémarrage, ainsi que les éléments finaux qui suppriment ou inhibent les mouvements dangereux.
Lire le Guide de sécurité des Presses →
Demande 06
Protection d'accès aux cellules robotisées
Les cellules de robot peuvent combiner des portes verrouillées, des rideaux lumineux de sécurité, des scanners laser de sécurité et des dispositifs d'arrêt d'urgence Un relais de sécurité dédié peut convenir à un nombre limité de fonctions clairement définies.
À mesure que le nombre de zones, de dispositifs et de modes de fonctionnement augmente, un contrôleur de sécurité configurable ou un automate de sécurité peut fournir une architecture plus claire.
Lire le Guide de sécurité des cellules robotisées →
Demande 07
Machines d'emballage et de transfert de matériaux
Les lignes d'emballage combinent souvent la protection de l'accès du personnel avec un flux continu de matériaux. Les relais de sécurité peuvent surveiller les signaux des dispositifs de protection et, sur les produits appropriés, peuvent également faire partie d'une architecture d'inhibition ou de blindage plus spécialisée.
L'inhibition doit être traitée comme une fonction complète du système plutôt que supposée être intégrée au rideau lumineux de sécurité lui-même.
Lire le Guide de sécurité des machines d'emballage →
Demande 08
Ascenseurs industriels et équipements de transfert vertical
Les ascenseurs industriels et les systèmes de transfert vertical peuvent utiliser des rideaux lumineux de sécurité pour surveiller l'accès du personnel aux ouvertures de transfert Un relais de sécurité peut fournir l'interface de surveillance et de relais aval lorsque cette architecture est appropriée.
Les ouvertures de transfert de matériaux peuvent également nécessiter une logique supplémentaire lorsque les charges de production doivent passer sans créer de condition d'accès dangereuse pour le personnel.
Lire le Guide d'application de l'ascenseur industriel →Qu'est-ce qui change d'une application à une autre ?
| Application | Entrée de sécurité typique | Considération du relais principal |
|---|---|---|
| Arrêt d'urgence | Dispositif d'arrêt électronique/circuit | Architecture d'entrée, réinitialisation et circuit d'arrêt en aval. |
| Porte de garde | Verrouillage de sécurité | Méthode de surveillance, prévention de réinitialisation et de redémarrage. |
| Rideau lumineux de sécurité | OSSD ou autres résultats de sécurité documentés | Compatibilité électrique, temps de réponse et distance de sécurité. |
| Scanner laser de sécurité | Sorties de sécurité du scanner | Compatibilité de sortie, logique de champ et diagnostic requis. |
| Emballage /Transfert | Dispositif de protection plus signaux d'application supplémentaires | Si une surveillance simple est suffisante ou si une mise en sourdine spécialisée/une logique de sécurité est requise. |
| Robot Cellule | Dispositifs de protection multiples | Nombre de fonctions, de zones et si un contrôleur configurable est plus approprié. |
Principe d'application
Le même modèle de relais de sécurité ne doit pas être supposé s'adapter à chaque machine simplement parce que chaque application utilise un dispositif de sécurité. La compatibilité des entrées, la logique de réinitialisation, les sorties requises, le temps de réponse, les diagnostics et les performances de sécurité doivent toujours correspondre à la fonction réelle.
Relais de sécurité ou contrôle de sécurité plus avancé ?
Un relais de sécurité dédié fonctionne souvent bien lorsqu'une ou quelques fonctions de sécurité peuvent être mises en œuvre clairement avec une logique fixe. À mesure que les applications ajoutent plusieurs scanners, portes, rideaux lumineux, modes de fonctionnement, zones et fonctions coordonnées, un contrôleur de sécurité configurable ou un automate de sécurité peut devenir plus facile à concevoir et à entretenir.
Le but n'est pas d'utiliser le contrôleur le plus complexe disponible Il s'agit de sélectionner l'architecture qui met en œuvre les fonctions de sécurité requises clairement et peut être validée tout au long du cycle de vie de la machine.
Note d'ingénierie:
ces exemples illustrent des applications courantes de relais de sécurité, et non des modèles de câblage universels. Le dispositif de protection final, le relais ou le contrôleur, le circuit en aval et les performances de sécurité doivent être sélectionnés pour la machine spécifique et la fonction de sécurité validée.
10 · FAQ et références
FAQ sur le module relais de sécurité
Réponses courtes aux questions courantes sur la sélection des relais de sécurité, le câblage, la logique de réinitialisation, les qualifications PL /SIL et l'intégration de la sécurité des machines.
1. qu'est-ce qu'un module relais de sécurité
Un module relais de sécurité est un composant de contrôle lié à la sécurité utilisé pour surveiller les entrées de sécurité définies et fournir des sorties contrôlées au circuit de sécurité de la machine en aval. Il fait partie de la fonction de sécurité complète plutôt que d'agir comme le dispositif de protection lui-même.
2. quelle est la différence entre un relais de sécurité et un relais standard ?
Un relais standard est principalement conçu pour la commutation électrique générale Un relais de sécurité est conçu pour des fonctions définies de surveillance et de contrôle liées à la sécurité et peut inclure la surveillance du canal, la logique de réinitialisation, le comportement de diagnostic et les données de performance liées à la sécurité.
3. les rideaux lumineux de sécurité ont-ils toujours besoin d'un relais de sécurité séparé ?
Pas nécessairement L'architecture de contrôle requise dépend du rideau lumineux de sécurité, du système de sécurité de la machine et du contrôleur de sécurité disponible Certaines applications utilisent un relais de sécurité dédié, tandis que d'autres connectent le rideau lumineux à un contrôleur de sécurité ou un automate de sécurité compatible.
4. un relais de sécurité peut-il surveiller un scanner laser de sécurité ?
Il peut où les sorties de sécurité du scanner et l'architecture d'entrée du relais sont électriquement compatibles et la conception de sécurité complète est appropriée La compatibilité doit être confirmée à partir de la documentation réelle du scanner et du relais plutôt que supposée à partir du seul type de périphérique.
5. le câblage à double canal est-il toujours requis ?
Aucune règle universelle ne s'applique à chaque fonction de sécurité L'architecture requise dépend de la fonction de sécurité, des performances cibles et des dispositifs sélectionnés Lorsque la surveillance à double canal est utilisée, les deux canaux doivent être mis en œuvre selon l'architecture de relais documentée.
6. quelle est la différence entre la réinitialisation manuelle et la réinitialisation automatique ?
La réinitialisation manuelle nécessite une action de réinitialisation définie avant que le relais de sécurité ne revienne à son état prêt La réinitialisation automatique permet au relais de récupérer une fois la condition d'entrée de sécurité requise rétablie. La réinitialisation doit toujours être distinguée du redémarrage de la machine.
7. La réinitialisation automatique signifie-t-elle que la machine redémarre automatiquement
N° La réinitialisation automatique décrit la récupération de la logique de contrôle de sécurité. Le mouvement dangereux de la machine ne doit redémarrer que selon la stratégie de redémarrage validée de la machine.
8. un relais de sécurité PL e ou SIL 3 fait-il la machine PL e ou SIL 3 ?
N° La cote ou la capacité du relais n'est qu'une partie de la fonction complète de sécurité Le dispositif de protection, la logique, les éléments de contrôle final, les diagnostics, l'architecture, les données de fiabilité et la validation contribuent tous aux performances de sécurité de la machine atteintes.
9. est-ce que la catégorie 4 signifie automatiquement PL e ?
N° La catégorie décrit les caractéristiques architecturales et de réponse aux pannes Le niveau de performance atteint dépend également de la fiabilité, de la couverture diagnostique, des mesures de défaillance de cause commune et de la fonction de contrôle complète liée à la sécurité.
10. un relais de sécurité peut-il remplacer un automate de sécurité ?
Pour un petit nombre de fonctions de sécurité clairement définies, un relais de sécurité dédié peut être plus simple et plus pratique Des systèmes plus grands avec plusieurs dispositifs, zones, modes de fonctionnement ou logique complexe peuvent être mieux adaptés à un contrôleur de sécurité configurable ou à un automate de sécurité.
11. Comment choisir le bon relais de sécurité ?
Commencez par la fonction de sécurité et le périphérique connecté, puis vérifiez la compatibilité des entrées, le comportement de réinitialisation, les exigences de sortie, le temps de réponse, les données de performances de sécurité, les diagnostics, les fonctions spéciales et les conditions d'installation.
12. les numéros de terminaux des relais de sécurité sont-ils standardisés
N° La dénomination des terminaux diffère selon les fabricants et les familles de produits Une étiquette de terminal qui semble familière ne doit pas être supposée avoir la même fonction sur un autre relais Utilisez toujours la documentation pour le produit sélectionné exact.
Références en matière de normes et d'ingénierie
Normes de sécurité des machines clés
Ces normes fournissent le cadre d'ingénierie plus large pour l'évaluation des risques liés aux machines, la conception du système de contrôle lié à la sécurité, la validation et l'équipement électrique des machines Vérifiez toujours l'édition applicable, les modifications et les exigences spécifiques aux machines pour le projet.
Sécurité des machines Principes généraux pour la conception Évaluation des risques et réduction des risques Fournit une méthodologie générale pour l'identification des dangers, l'évaluation des risques et la réduction des risques lors de la conception des machines.
Référence officielle ISO →
Référence officielle ISO →
Parties des systèmes de contrôle liées à la sécurité Partie 1 : Principes généraux pour la conception Couvre la conception et l'intégration des parties des systèmes de contrôle liées à la sécurité, y compris les concepts de catégorie et de niveau de performance.
Référence officielle ISO →
Référence officielle ISO →
Parties des systèmes de contrôle liées à la sécurité Partie 2 : Validation Couvre la validation par analyse et essai des fonctions de sécurité spécifiées, atteint Catégorie et atteint Niveau de performance Une révision est actuellement en cours d'élaboration.
Référence officielle ISO →
Référence officielle ISO →
Sécurité des machines (Safety of machinery) Systèmes de contrôle fonctionnels de sécurité liés Fournit des exigences et des recommandations pour la conception, l'intégration et la validation des systèmes de contrôle liés à la sécurité des machines.
Référence officielle CEI →
Référence officielle CEI →
Sécurité des machines Équipement électrique des machines Partie 1 : Exigences générales. Fournit le cadre plus large des équipements électriques pour les machines, y compris les exigences en matière de contrôle des machines et de sécurité électrique.
Référence officielle CEI →
Référence officielle CEI →
Besoin d'aide pour revoir une architecture de contrôle de sécurité ?
Si vous intégrez un rideau lumineux de sécurité, un scanner laser de sécurité, un dispositif d'arrêt d'urgence ou tout autre équipement de protection, la fonction de sécurité complète doit être revue avec l'architecture de contrôle de la machine.
Contact Ingénierie →
Note de portée :
cet article fournit des conseils généraux d'ingénierie pour la sélection et l'intégration des relais de sécurité Il ne s'agit pas d'une validation spécifique à la machine, d'une approbation de câblage ou d'un substitut aux normes applicables, à la documentation actuelle sur le produit et à l'évaluation des risques.