Di gran lunga superiori

Controlli sicuri per freni di sicurezza che minimizzano i rischi e riducono il lavoro

Fig.: Il prototipo del controllo freni ROBA-SBCplus ispezionato dal TÜV può essere utilizzato fino al Performance Level PLe e al Safety Integrity Level (SIL) 3.

Mayr trasmissioni di potenza presenta un nuovo, affidabile controllo freni per la sua provata serie costruttiva di freni di sicurezza "ROBA-stop". Il controllo freni "ROBA-SBCplus", sviluppato insieme agli esperti di sicurezza Pilz, è tecnicamente superiore sotto ogni punto di vista rispetto ai circuiti basati su contattori di sicurezza. Il modulo prototipo ispezionato dal TÜV (Technical Inspectorate) può essere utilizzato fino al Performance Level PLe e al SIL 3.

Affinché i freni di sicurezza possano contribuire alla riduzione del rischio in macchine e sistemi, essi richiedono un controllo affidabile. Gli assi verticali, per esempio, si collocano fra le parti particolarmente pericolose delle macchine, attraverso le quali possono verificarsi seri danni alle persone. Un analogo potenziale di pericolo deriva dalle apparecchiature da palcoscenico, se gli attori recitano sotto carichi sospesi. Al fine di proteggere le persone da tutti i pericoli in tali situazioni, è necessario valutare prima di tutto i rischi funzionali residui secondo lo standard di sicurezza DIN EN ISO 13849-1 e adottare quindi opportune misure per la riduzione dei rischi. In quanto componente meccanico, secondo questo standard il freno ricade nella categoria della sicurezza funzionale.

Funzione degli elementi di sicurezza

I freni di sicurezza di Mayr trasmissioni di potenza funzionano secondo il principio "fail-safe" e sono chiusi in uno stato diseccitato. Il controllo freni ha il compito di interrompere in modo affidabile la corrente nella bobina magnetica quando il freno viene disattivato. Il modulo di controllo freni lavora utilizzando semiconduttori elettronici privi di usura, raggiungendo quindi una frequenza e un’affidabilità di commutazione praticamente illimitate. Il modulo prototipo ispezionato dal TÜV Süd ha una costruzione interna affidabile e può essere utilizzato fino al Performance Level PLe e al Safety Integrity Level (SIL) 3.

La costruzione interna fail-safe del controllo include, fra l’altro, le verifiche diagnostiche interne per il corto circuito, il corto circuito verso terra e le interruzioni di linea, oltre all’affidabile sovraeccitazione per il rilascio del freno e la commutazione a una tensione di mantenimento ridotta con freno aperto. Numerose altre funzioni di sicurezza permettono una completa diagnosi degli errori: di conseguenza, viene monitorizzata la tensione d’uscita del freno. Una tensione eccessivamente elevata sul freno durante la disattivazione potrebbe allungare pericolosamente il tempo di diseccitazione, provocando per esempio l’abbassamento inammissibile dell’asse verticale. Il monitoraggio dei tempi di commutazione che influenzano la distanza di frenatura è quindi un ulteriore componente incluso nella diagnosi integrata degli errori.

La valutazione dei segnali del monitoraggio di rilascio con verifiche di plausibilità permette di monitorare lo stato di commutazione del freno. Utilizzando il monitoraggio dello stato di commutazione è possibile prevenire in modo affidabile che l’azionamento si muova contro un freno chiuso. In questo modo, è possibile rilevare guasti striscianti, come un incremento dell’usura, che hanno un’influenza sui tempi di commutazione. I segnali d’uscita del modulo di controllo freni che riguardano lo stato di commutazione del freno e i messaggi di errore devono essere monitorizzati tramite un ingresso PLC di sicurezza. Normalmente questo è già un componente integrale del controlli di sicurezza sovraordinati della macchina.

Vantaggi rispetto ai circuiti contattori

La superiorità tecnica del modulo di controllo freni rispetto ai circuiti contattori di sicurezza è diversa: grazie ai contatti a semiconduttori elettronici privi di usura, è sostanzialmente più affidabile, più sicuro e non richiede hardware complesso. Il modulo sostituisce un raddrizzatore a intervento rapido con commutazione della tensione, un relè di sicurezza, due contattori con contatti speculari e un’unità di spegnimento dell’arco. La riduzione di questi componenti funzionali permette di risparmiare una significativa quantità di spazio nell’armadio di controllo grazie alle ridotte esigenze di cablaggio e spazio costruttivo. Il massimo potenziale di risparmio può essere ottenuto quando la capacità di prestazioni del modulo viene utilizzata pienamente e vengono controllati simultaneamente e in modo affidabile due freni. E’ possibile collegare freni con una corrente nominale di 5 A e non è necessario che i due freni abbiano una costruzione identica.

Grazie alla molteplicità di funzioni di sicurezza integrate, i moduli possono essere adattati in modo molto facile e rapido, tramite l’inserimento di parametri, al rispettivo freno e ai requisiti del rispettivo sistema. Essi sono singolarmente parametrizzati per ogni freno, per esempio per la determinazione della tensione di attivazione, del tempo di sovraeccitazione, della tensione di mantenimento o del tipo di disattivazione. Il lavoro altrimenti richiesto per la programmazione e la validazione quando la commutazione viene eseguita mediante contattori diventa obsoleto con l’uso di questi affidabili controlli freni.

Il ROBA-SCBplus può essere utilizzato nelle applicazioni a sicurezza critica più diverse grazie alla semplice parametrabilità, se è disponibile una tensione d’ingresso da 24 a 48 VI sul circuito di potenza.

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