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Relais de sécurité vs automate de sécurité : un guide de sélection du premier risque
Architecture de contrôle de sécurité
Relais de sécurité vs automate de sécurité : comment choisir la bonne architecture
Sur une petite machine, un automate de sécurité peut être plus système que ce dont l'application a besoin Sur une ligne automatisée plus grande, l'ajout de circuits relais séparés les uns après les autres peut éventuellement rendre le dépannage et la modification plus difficiles que les fonctions de sécurité elles-mêmes.
C'est pourquoi le choix ne doit pas commencer par une règle fixe telle que “deux dispositifs de sécurité signifie relais, cinq signifie un automate de sécurité.” Ce qui compte, c'est le nombre de fonctions de sécurité de la machine, la manière dont ces fonctions interagissent, la répartition de l'équipement et la probabilité que le système change plus tard.
Aucune des deux architectures n'est intrinsèquement plus sûre. Les performances de sécurité de la machine dépendent de la fonction complète, depuis les dispositifs d'entrée en passant par les éléments de commutation logiques et finaux jusqu'au comportement d'arrêt implémenté et validé.
Relais Sécurité
Qu'est-ce qu'un relais de sécurité ?
Un relais de sécurité est un dispositif utilisé pour surveiller les entrées de sécurité définies et contrôler les sorties liées à la sécurité Les applications typiques comprennent les circuits d'arrêt d'urgence, les interrupteurs de garde, les rideaux lumineux de sécurité et autres dispositifs de protection où la logique requise est relativement claire et stable.
Les architectures classiques de relais de sécurité sont attrayantes car leurs chemins de signaux sont habituellement faciles à comprendre, à documenter et à dépanner Pour une machine avec une ou plusieurs fonctions de sécurité indépendantes, cette simplicité peut être un avantage lors de la mise en service et de la maintenance.
Le terme relais de sécurité ne doivent cependant pas être traités comme synonymes de logique câblée purement fixe Des relais de sécurité configurables existent également et peuvent fournir des blocs de fonctions programmables, de multiples entrées de sécurité et une logique plus flexible Ils occupent un juste milieu utile entre un relais dédié conventionnel et une architecture PLC de sécurité complète.
Meilleur ajustement
Les relais de sécurité ont généralement le plus de sens lorsque les fonctions de sécurité sont en nombre limité, que les relations entre les fonctions sont simples et que les changements futurs devraient être modestes.
Sûreté PLC
Qu'est-ce qu'un automate de sécurité ?
Un automate de sécurité est un automate programmable conçu pour les fonctions de contrôle liées à la sécurité. Selon le système, les entrées, logiques et sorties de sécurité peuvent être centralisées ou distribuées sur la machine tout en étant gérées dans une architecture de contrôle de sécurité commune.
Cela devient utile lorsqu'une machine comporte plusieurs zones de sécurité, plusieurs modes de fonctionnement, des dispositifs de protection coordonnés ou des fonctions qui doivent interagir Le diagnostic peut également être plus détaillé, aidant les équipes de maintenance à identifier quelle entrée, condition ou fonction de sécurité empêche le fonctionnement de la machine.
La flexibilité supplémentaire s'accompagne d'une responsabilité d'ingénierie supplémentaire La configuration du logiciel, le contrôle des modifications, la gestion des accès, les sauvegardes, les tests et la validation deviennent tous des éléments importants du maintien de la fonction de sécurité pendant toute la durée de vie de la machine.
Un automate standard ne doit pas être confondu avec un automate de sécurité. Le contrôle non de sécurité peut échanger des informations d'état avec le système de sécurité, mais cette communication n'intègre pas le automate standard ou les dispositifs non de sécurité connectés à une fonction de sécurité, à moins que l'architecture n'ait été conçue et évaluée à cet effet.
Meilleur ajustement
Un automate de sécurité devient généralement plus attractif à mesure que le nombre de fonctions de sécurité, de modes de fonctionnement, de zones et de dispositifs distribués en interaction augmente.
Comparaison de base
Relais de sécurité vs PLC de sécurité
La principale différence réside dans la logique de sécurité, l’interaction et la flexibilité du cycle de vie dont la machine a besoin.
| Zone de décision | Relais Sécurité | Sûreté PLC |
|---|---|---|
| Architecture | Logique dédiée ou orientée fonction avec des relations entrées-sorties relativement directes. | Logique programmable pour coordonner plusieurs fonctions, conditions et zones de sécurité. |
| Complexité | Bien adapté aux systèmes compacts avec un nombre limité de fonctions clairement définies. | Devient attractif à mesure que les fonctions interagissent ou que la machine se distribue. |
| Diagnostic | Généralement simple, avec des détails dépendant de la conception de l'appareil et du circuit. | Peut fournir des informations plus détaillées sur le périphérique, la zone et l’état logique. |
| Modifications et expansion | Mieux encore, où la logique est stable et les ajouts futurs limités. | Mieux adapté aux systèmes censés gagner des fonctions, des zones ou des E/S de sécurité. |
| Cycle de vie | Des architectures simples peuvent réduire l'ingénierie et rendre le dépannage facile à suivre. | Il faut plus d'ingénierie, mais les logiciels et les diagnostics peuvent simplifier les systèmes plus grands. |
| PL /SIL | Non déterminé par le relais seul. | Non déterminé par le PLC de sécurité seul. |
Revue d'architecture
Neuf questions à examiner avant de choisir
Il n’existe pas de seuil universel de nombre d’appareils pour passer des relais de sécurité à un automate de sécurité. Examinez plutôt les fonctions de sécurité et le cycle de vie de la machine.
01
Combien de fonctions de sécurité sont requises ?
Comptez les fonctions de sécurité complètes plutôt que les capteurs individuels.
02
Les fonctions de sécurité interagissent-elles ?
Les zones, modes ou états de machine en interaction favorisent souvent une logique de sécurité programmable.
03
La logique devra-t-elle changer ?
Les fonctions stables favorisent des architectures plus simples ; une reconfiguration fréquente augmente la valeur de la programmation contrôlée.
04
Quelle est la répartition de la machine ?
Les longues lignes, les cellules modulaires et les E/S de sécurité à distance peuvent rendre le câblage de relais individuel plus difficile à gérer.
05
Quels diagnostics sont nécessaires ?
Décidez si une simple indication d’état est suffisante ou si les diagnostics détaillés des appareils et des zones sont précieux.
06
Qui maintiendra le système ?
Faire correspondre l'architecture aux compétences, aux logiciels et aux outils dont dispose le personnel de maintenance.
07
Quelle est la probabilité d’une expansion future ?
Des zones et des appareils supplémentaires peuvent éventuellement rendre les ajouts répétés de relais plus difficiles à comprendre.
08
Comment la validation sera-t-elle effectuée ?
Chaque fonction de sécurité doit rester suffisamment claire pour tester et valider systématiquement.
09
À quoi ressemble le cycle de vie de la machine ?
Envisagez la mise en service, le dépannage, les pièces de rechange, la modification et la revalidation ainsi que le matériel initial.
Raccord de relais de sécurité
Lorsqu'un relais de sécurité est généralement le mieux adapté
Une architecture à base de relais fonctionne bien lorsque le circuit de sécurité reste facile à comprendre sur le dessin électrique et facile à tester à la machine.
Exemple
Une machine compacte d'emballage ou d'assemblage avec un arrêt d'urgence, un circuit de protection et un dispositif de protection peut gagner peu à se déplacer immédiatement vers une plate-forme de sécurité programmable.
- La logique est stable. Il est peu probable que les fonctions de sécurité changent de manière significative pendant la durée de vie de la machine.
- Les fonctions restent largement indépendantes. Il existe peu de dépendances entre les zones, les modes de fonctionnement ou les états de la machine.
- La simplicité de maintenance compte. Les chemins de signaux directs peuvent être plus faciles à tracer sans logiciel de programmation spécialisé.
Pour des informations au niveau du produit, voir modules relais de sécurité .
Ajustement de l'automate de sécurité
Lorsqu'un automate de sécurité est généralement le mieux adapté
Les arguments en faveur d'un automate de sécurité apparaissent généralement progressivement. Une machine gagne une autre zone, puis une autre porte d'accès, plusieurs modes de fonctionnement et des E/S de sécurité à distance. À un moment donné, conserver chaque fonction dans un circuit relais séparé peut rendre le système global plus difficile à comprendre que plus simple.
Ceci est courant sur les lignes automatisées, les cellules modulaires et les équipements qui devraient changer au fil du temps. Ici, une logique coordonnée et des diagnostics utiles peuvent avoir plus d’importance que de minimiser le nombre de composants programmables.
-
Plusieurs zones de sécurité
avec un comportement d'arrêt ou de redémarrage différent. -
Dispositifs d'interaction
lié aux états de la machine ou aux modes de fonctionnement. -
E/S de sécurité distribuée
sur une machine ou une ligne plus grande. -
Modification attendue
au fur et à mesure que les modules ou les fonctions sont ajoutés ultérieurement.
Le compromis est une responsabilité supplémentaire pour les logiciels, les sauvegardes, le contrôle d'accès, la gestion des modifications et la validation.
Architecture hybride
Relais de sécurité + PLC standard peut être une combinaison pratique
Un relais de sécurité peut remplir la fonction liée à la sécurité tandis qu'un automate standard gère le contrôle normal de la machine, les messages IHM et les diagnostics non liés à la sécurité. L'état peut être échangé le cas échéant, mais cette communication ne rend pas l'automate standard noté en matière de sécurité.
Dispositif de sécurité
→
Relais Sécurité
→
Sortie de sécurité/Arrêt de machine
Coût du cycle de vie
Comparez les coûts tout au long du cycle de vie de la machine
Le prix du matériel à lui seul est une mauvaise comparaison La meilleure question est de savoir quelle architecture sera plus simple à concevoir, commander, entretenir et modifier pour la machine réelle.
- Matériel et sécurité E/S
- Ingénierie et programmation
- Câblage et installation des panneaux
- Mise en service et tests
- Formation d'entretien
- Pièces détachées et remplacement
- Temps de dépannage
- Modification et revalidation
Évitez les hypothèses universelles du TCO L'architecture des machines, la main-d'œuvre, les logiciels, les pièces de rechange et les modifications attendues varient trop largement pour qu'un chiffre générique sur cinq ans soit fiable.
Validation
La validation et la documentation sont toujours importantes
Quelle que soit l'architecture sélectionnée, la fonction de sécurité complétée doit être évaluée et validée par rapport à ses exigences spécifiées.
- Définir chaque fonction de sécurité et sa réduction des risques requise.
- Vérifiez l'architecture d'entrée, logique et de sortie.
- Confirmez les données des composants et les conditions de fonctionnement applicables.
- Testez l’arrêt, la réinitialisation, le redémarrage et le comportement de défaut pertinent.
- Enregistrez les révisions du logiciel ou du câblage qui affectent la fonction de sécurité.
Malentendus courants
Quatre erreurs à éviter
“Un automate de sécurité est automatiquement plus sûr qu'un relais de sécurité.”
Non. Les performances de sécurité dépendent de la fonction de sécurité complète, et pas simplement du fait que le dispositif logique soit programmable.
“Un relais de sécurité est toujours purement câblé.”
Des relais de sécurité configurables existent également, créant un terrain d'entente entre la logique de relais dédiée et les systèmes PLC à sécurité totale.
“Le PLC standard”A devient classé sécurité lorsqu'il est connecté à un relais de sécurité.”
Non. L'échange de statut ne modifie pas la capacité de sécurité du PLC standard.
“La cote PL ou SIL d'un composant est la cote de la machine.”
La fonction de sécurité complète doit être évaluée, y compris ses entrées, sa logique, ses sorties, son architecture et sa mise en œuvre.
FAQ
FAQ sur les relais de sécurité et les automates de sécurité
Quand dois-je utiliser un relais de sécurité au lieu d'un automate de sécurité ?
Un relais de sécurité s'adapte souvent aux machines avec un petit nombre de fonctions de sécurité clairement définies, stables et relativement indépendantes.
Quand un automate de sécurité en vaut-il la peine ?
Il devient plus attrayant lorsque plusieurs fonctions de sécurité, zones, modes de fonctionnement ou appareils distribués doivent interagir, ou lorsque des diagnostics détaillés et une expansion future sont importants.
Un automate de sécurité est-il plus sûr qu'un relais de sécurité ?
Pas intrinsèquement Les performances de sécurité requises et atteintes doivent être prises en compte pour la fonction de sécurité complète.
Un automate standard peut-il être utilisé avec un relais de sécurité ?
Oui. Il peut gérer le contrôle normal de la machine, l'indication ou les diagnostics de non-sécurité tandis que la fonction liée à la sécurité reste dans l'architecture de sécurité appropriée.
Le coût doit-il être décidé entre un relais de sécurité et un automate de sécurité ?
Le coût compte, mais le prix du matériel est à lui seul une mauvaise règle de décision L'ingénierie, le câblage, la mise en service, la maintenance, l'expansion et la modification future doivent également être pris en compte.
Références
Références et sources
- ISO 13849-1:2023 « Sécurité des machines » Parties des systèmes de contrôle liées à la sécurité 1 : Principes généraux pour la conception. Publication officielle ISO →
- CEI 62061:2021 + AMD1:2024 + AMD2:2026 sécurité des machines Sécurité fonctionnelle des systèmes liés à la sécurité. Publication officielle de la CEI →
- DGUV/IFA : SISTEMA 13849-1 ressources pratiques soutenant l'évaluation des systèmes de contrôle des machines liés à la sécurité. ressource IFA SISTEMA →