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Direttiva Macchine 2006/42/EC
Direttiva Macchine 2006/42/EC
La nuova Direttiva Macchine, valida e in
vigore nell‘Unione Europea, si applica
a tutti i macchinari e impianti installati
nell‘UE.
I costruttori extraeuropei devono attenersi
alla nuova Direttiva Macchine per ciascun
macchinario/impianto installato in Europa.
Storia e principali finalità della
Direttiva Macchine 2006/42/CE
Responsabilità di conformità della certificazione CE
Redattore di un certificato CE
La Direttiva Macchine 2006/42/CE è entrata in
vigore il 29 dicembre 2009, senza alcun periodo di
transizione e si applica a una vasta serie di macchinari completati o parzialmente completati. Nella
direttiva assumono particolare rilevanza la salute e la
sicurezza.
Il costruttore della macchina o un suo rappresentante
autorizzato è tenuto a condurre una valutazione del
rischio per determinare le misure di protezione della
salute e della sicurezza applicabili alla macchina in
questione. La macchina deve quindi essere progettata e costruita tenendo conto dei risultati della valutazione condotta. Inoltre, la macchina deve essere sviluppata e realizzata in modo da non comportare rischi
per le persone durante il funzionamento e tenendo
conto della possibilità di un uso scorretto nelle fasi di
azionamento, regolazione o manutenzione.
Le misure adottate sono finalizzate ad eliminare i
rischi associati all‘utilizzo della macchina nella sua
intera vita utile, inclusi trasporto, installazione, disinstallazione, smantellamento e smaltimento.
2
Costruttore della macchina/
dell‘impianto
Integratore della macchina/
della linea di produzione
Colui che redige un certificato CE deve
rispettare la nuova Direttiva Macchine
2006/42/CE, sia che si riferisca a un
costruttore di un macchinario, a una linea
di produzione, a un impianto o a un integratore di sistemi.
La nuova direttiva si applica a macchine e
impianti nuovi, ma anche a macchine e
impianti già esistenti sui quali vengono
apportate modifiche.
Valutazione del rischio in diverse normative
Esempio per un componente
(TERMOPTO)
I requisiti di valutazione del rischio sono specificati dalle seguenti normative:
La Direttiva è utilizzata solo per dispositivi usati entro
certi limiti di bassa tensione e di direttiva EMC.
ISO 12100-1
Sicurezza del macchinario – Principi generali
di progettazione – Valutazione e riduzione del
rischio
O
PI
*
M
E
S
E
*
* CE Certificate upon former Guideline
EN 14121-1
Sicurezza del macchinario – Valutazione del rischio – Parte 1: Principi generali. Questa parte
della normativa ISO 14121 stabilisce i principi generali da adottare per soddisfare gli obiettivi di riduzione del rischio previsti dalla norma ISO
12100-1:2003, articolo 5. Tali principi si basano
sulle conoscenze e sulle esperienze acquisite in
merito alla progettazione, all‘utilizzo, agli incidenti,
agli infortuni e ai danni ai quali la macchina è
esposta nell‘intento di condurre una valutazione
dei rischi che potrebbero verificarsi nelle principali
fasi del ciclo di vita di una macchina.
EN ISO 13849-1 (in precedenza EN 954-1)
Sicurezza del macchinario – Parti dei sistemi di
comando legate alla sicurezza – Parte 1: Principi
generali per la progettazione (ISO 13849-1:2006).
3
Differenze tra le norme EN954 ed EN ISO 13849

DEUTSCHE NORM





Safety of machinery –
Safety-related parts of control systems –
Part 1: General principles for design (DIN EN 954-1:1996)
English version of DIN EN 954-1:1996




Sicherheit von Maschinen –
Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen –
Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze (DIN EN 954-1:1996)
Englische Fassung DIN EN 954-1:1996




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DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin. Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin, Germany,
has the exclusive right of sale for German Standards (DIN-Normen).
www.din.de
www.beuth.de
Normen-Download-Beuth-Weidmüller Interface GmbH & Co. KG-KdNr.6021661-LfNr.5395805001-2011-07-11 13:46
©
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
DIN EN 954-1
Document comprises 99 pages









EN954
EN ISO 13849-1
Visione limitata all'architettura circuito
La nuova Direttiva Macchine si basa sul modello di ciclo di vita della norma IEC 61508 e
richiede pertanto una valutazione complessiva
delle funzioni pericolose di una macchina in
tutte le fasi del suo ciclo di vita. La norma EN
ISO 13849-1 fornisce un nuovo grafico dei
– Una sola valutazione alla volta
rischi di riferimento.
– Semplice classificazione in categorie
La norma EN ISO 13849-1 fornisce un nuovo
grafico dei rischi di riferimento. Nella norma
ISO 13849 la semplice valutazione del rischio
per categorie (mutuata dalla norma EN 954)
è sostituita da una classificazione basata su
livelli di prestazione (PL). Come già avveniva
nella norma EN 954, il ruolo della struttura è
essenziale per soddisfare i requisiti del livello
di prestazione.
Accanto a questo criterio di valutazione, tuttavia, la nuova norma introduce tre ulteriori caratteristiche a garanzia della sicurezza: •
Tasso di guasto dei componenti, • Copertura
diagnostica (DC) • Prevenzione di guasti dovuti a cause comuni (CCF). La combinazione
di questi tre criteri insieme alla struttura del dispositivo di sicurezza determina la capacità
del macchinario/impianto di rispettare il PL
previsto dalla norma EN ISO 13849-1.
4
Percentuali di guasto componenti
Valutazione della struttura di
una macchina
Esempio di calcolo dei tassi di
guasto
Diversi valori MTTF per optoaccoppiatori Weidmüller:
• Il valore MTTFd richiesto per ogni componente del canale segnale di comando
può arrivare fino a 100 anni.
• Migliore è il valore MTTFd di ogni singolo
dispositivo, migliore sarà anche l‘MTTFd
di un sistema e di conseguenza anche il
suo livello di prestazione.
• Weidmüller fornisce per ciascun componente i dati per il calcolo dei valori
MTTFd/MTTF.
Per i componenti meccanici come i relè
o le valvole, il calcolo dei valori MTTF/
Tipo MTTFd necessita dei valori B10/B10d.
MICROOPTO MOS 24 V DC /
5 – 33 V DC 10 A
399
MOS 24 V DC / 12 – 300 V DC 1 A 467
MOS 24 V DC / 5 – 48 V DC 0.5 A 620
MOS 24 V DC / 8 – 30 V DC 2 A
847
MOS 12 – 28 V DC 100 kHz
1.686
MOS 5 VTTL / 24 V DC 0.1 A
2.047
MOS 12-28 V DC / 5 VTTL
2.559
Esempio:
• MTTF di un relé: 60.000 h (4 anni)
• MTTF Opto: 7.419.720 h (847 anni)
Esempio di calcolo
B10: 60.000 (per relé RSS DC-13 24 V / 2 A
n: 150,000 (1 commutazione/minuto x 60 minuti
x 10 ore x 250 giorni/anno)
MTTF = 60,000 ÷ (0.1 x 150,000) = 4 anni
Confrontato con questo risultato, il modulo opto
MICROOPTO ACTOR: MTTF = 847 anni
Il valore B10d specifica il numero di cicli
oltre i quali il 10% dei componenti subisce un guasto pericoloso (definizione secondo la norma EN ISO 13849-1). Il valore MTTFd è dato dal rapporto tra:
MTTFd = B10d / (0.1 x n); n = cicli di
commutazione del componente per anno.
MTTFd = 1/(PFH x 8760h-1)
Livello di
performance
(PL)
Probabilità media di
guasto pericoloso
sul periodo di 1 ora
a
≥ 10-5 a < 10-4
b
≥ 3 x10-6 a < 10-5
c
≥ 10-6 a 3 x10-6
d
≥ 10-7 a < 10-6
e
≥ 10-8 a < 10-7
MTTF/anni
TERMOPTO
TOS/P 24 V DC / 48 V DC 0.1 A
2.500
I relè allo stato solido Weidmüller offrono affidabilità e durata eccellenti.
Calcolo dell‘MTTF di un
dispositivo MICROOPTO
Cont.
parti
Tipo di parte
Referenza
Fonte dati
MTTF x
parte
MTTF Annox tutto tazioni
13
resistore a film metallico
..
tab. C.5 EN ISO 13849
570.776
43.906
Note:
4
capacitore, X7R o sup.
C1..10
tab. 1, SN 29500-4:2004-03
57.039
14.260
4
rettificatore
D2, D5..7
tab. C.3 EN ISO 13849
57.078
14.270
2
varistore
R11, R12
tab. 4, SN 29500-4:2004-03
114.077
57.039
3
diodo zehner, < 1W
D8, V1, V2
tab. C.3 EN ISO 13849
114.155
38.052
3
diodo soppressore
V3, R28,
R280
tab. 2, SN 29500-3:2004-12
16.440
5.480
1
transistor bipolare
T1
tab. C.2 EN ISO 13849
34.247
34.247
1
optoaccoppiatore
U1
tab. C.7,
EN ISO 13849-1:2007
7.648
7.648
1
Logica IC, HC
U3
tab. 3, SN 29500-2:2004-12
38.026
38.026
1
LED
D3
tab. 2, SN 29500-12:2008-02
57.038
57.038
•Calcolato con il metodo PCM (Part Count Method)
•Morsetti e connettori non considerati
•Processo di saldatura non considerato per la qualità
del controllo qualità durante la fabbricazione
•Dopo 8-12 anni, aumento dei tassi di guasto delle
parti elettroniche con conseguente diminuzione del
valore MTTF (vedere la norma EN 61508-2, 7.4.7.4,
nota 3).
*
MTTF = 1.686
* Calcolato come optoaccoppiatore bipolare
Fonti per i tassi di guasto dei componenti: Informazioni dai costruttori di componenti,
EN ISO 13849-1 (Sicurezza dei macchinari)
5
Copertura diagnostica
(DC)
Valutazione della copertura diagnostica per funzioni e moduli
– Solo in circuiti di sicurezza
Misura l‘efficacia della diagnostica, che
può essere determinata come rapporto
tra il numero di guasti pericolosi riscontrati e il numero di guasti pericolosi totali.
Tabella E.1 - Stime di copertura diagnostica (DC )
Misura
DC
Dispositivo di input
Richiesta di test ciclico per cambiamento dinamico dei segnali in ingresso
90%
Controllo di plausibilità, ad es. utilizzo di contatti collegati meccanicamente
normalmente aperti (NO) e normalmente chiusi (NC)
99%
Monitoraggio incrociato degli ingressi senza test dinamico
0-99% a seconda della frequenza del
cambiamento del segnale da parte dell‘applicazione
Monitoraggio incrociato di segnali in ingresso con test dinamico se i cortocircuiti non sono riscontrabili (per più I/O)
90%
Monitoraggio incrociato di segnali in ingresso e risultati intermedi all‘interno
della logica (L), monitoraggio software temporale e logico del flusso di programma e riconoscimento di guasti statici e cortocircuiti (per più I/O)
99%
Monitoraggio indiretto (ad es. monitoraggio tramite interruttore a pressione,
monitoraggio della posizione elettrica degli attuatori)
90-99% a seconda dell‘applicazione
Monitoraggio diretto (ad es. monitoraggio della posizione elettrica delle valvole
di regolazione, monitoraggio di dispositivi elettromeccanici tramite elementi di
contatto collegati meccanicamente)
99%
Riconoscimento di guasti da parte del processo
0-99% a seconda dell‘applicazione; questa
misura da sola non è sufficiente per il livello di
prestazione richiesto.
Monitoraggio di alcune caratteristiche del sensore (tempo di risposta, intervallo di segnali analogici, ad es. resistenza elettrica, capacità elettrica)
60%
Estratto dalla norma EN ISO 13849-1
Componenti che forniscono
copertura diagnostica
RIDERSERIES FG
6
• Accoppiatore a relè con contatti ad alimentazione forzata per il monitoraggio
dei segnali in circuiti di sicurezza
• I relè con contatti ad alimentazione forzata sono componenti affermati nella
tecnologia di sicurezza, con un livello
di copertura diagnostica pari al 99%.
• Il bloccaggio dei contatti assicura uno
stato di commutazione sincrono.
• In caso di guasto, ad esempio di saldatura dei contatti di lavoro a causa di
un sovraccarico, il contatto di segnalazione mantiene lo stesso stato del
contatto di lavoro.
Controllo di plausibilità che utilizza contatti di relè azionati positivamente normalmente aperti (NO) e normalmente chiusi
(NC): DC = 99 %.
Possibile quando si utilizza l‘accoppiatore
a relè RIDERSERIES FG di Weidmüller
con copertura diagnostica del 99%.
Guasti dovuti a cause comuni
(CCF)
Table F.1 — Scoring process and quantification of measures against CCF
N°
N
o.
1
Misura
M
easurecontro
againstCCF
CCF
Punti
S
core
Separation/
Segregation
Separazione
/ Sezionamento
Physical
separation
paths:
Separazione
fisica trabetween
percorsi signal
dei segnali:
separazione
di cablaggi/linee,
separation
in wiring/piping,
distanze in aria e superficiali sufficienti su schede a circuito stampato.
sufficient clearances and creep age distances on printed-circuit boards.
2
3
15
15
Diversità
Diversity
Different
or physical
principles oarprincipi
e used,fisici,
for example:
Utilizzo ditechnologies/design
diverse tecnologie/metodi
di progettazione
ad esempio:
elettronica
sulelectronic
primo canale,
cablaggio
fisico sul
secondo canale,
first
channelprogrammabile
programmable
and second
channel
hardwired,
tipo di avvio,
kind of initiation,
pressione e temperatura,
pressure
temperature,
Misurazione
di and
distanza
e pressione,
Measuring
of edistance
and pressure,
digitale
analogico.
Componenti
di diverse
digital and
analog.marche.
20
Components
of different manufactures.
Progettazione/applicazione/esperienza
3
3.1
Design/application/experience
Protezione contro le sovratensioni, le pressioni eccessive, ecc.
15
3.1
3.2
Protection
against
over-voltage,
over-pressure,
I componenti
utilizzati
sono ampiamente
collaudati.over-current, etc.
15
5
3.2
4
Components used are well-tried.
5
4
Assessment/analysis
Si tiene conto dei risultati della FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) per evitare i guasti dovuti a
Are
thecomuni?
results of a failure mode and effect analysis taken into account to avoid common-causecause
failures in design.
5
5
5
5
Valutazione/analisi
Competenza/formazione
Competence/training
Progettisti
e manutentori
sono addestrati
alla comprensione
dell‘origine
e delle conseguenze
dei guasti of
Have
designers/
maintainers
been trained
to understand
the causes
and consequences
dovuti a cause
common
causecomuni?
failures?
6
6.1
55
Environmental
Ambiente
Prevention
contamination
and eelectromagnetic
(EMC)
against
CCF di
inguasti
accordance
Prevenzioneofdella
contaminazione
delle interferenzecompatibility
elettromagnetiche
(EMC)
a seguito
with
appropriate
standards.
dovuti
a cause comuni
(CCF) in conformità con le norme applicabili.
25
Fluidic systems: filtration of the pressure medium, prevention of dirt intake, drainage of
Sistemi di fluidi:
della sostanza
in pressione,
prevenzione
dell‘aspirazione
di sporco,concerning
scarico
compressed
air,filtrazione
e.g. in compliance
with
the component
manufacturers'
requirements
di ariaof
compressa,
ad es.
in conformità con i requisiti dei costruttori dei componenti relativi alla purezza
purity
the pressure
medium.
della sostanza in pressione.
Electric systems: Has the system been checked for electromagnetic immunity, e.g. as specified in
relevant standards against CCF?
Sistemi elettrici: è stata verificata l‘immunità elettromagnetica del sistema, ad es. rispetto a quanto
For
combined
fluidic
and
electric per
systems,
both aspects
should
be considered.
specificato
nelle
norme
applicabili
la prevenzione
dai guasti
dovuti
a cause comuni?
6.2
6.2
Other influences
Per sistemi di fluidi e sistemi elettrici combinati occorre considerare entrambi gli aspetti.
Have the requirements for immunity to all relevant environmental influences such as, temperature,
Altre influenze
shock,
vibration, humidity (e.g. as specified in relevant standards) bee considered?
Sono stati considerati i requisiti per l‘immunità a tutti i fattori d‘influenza ambientali rilevanti come variaTotal
zioni termiche, urti, vibrazioni, umidità (ad es. secondo le indicazioni delle norme applicabili)?
Totale
65 or better
Less
65 o than
più 65
Total score
Measures for avoiding CCFa
Punteggio totale
Evitare guasti dovuti a cause
comuni
10
10
[max.
achievable
100]
[max. ragg.
100]
2.Diversità
Componenti di diversi
costruttori
Risultato 20 punti
3.Progettazione, applicazione ed
esperienza
3.1 Protezione contro i picchi di
tensione, le pressioni eccessive e le correnti di picco
Risultato 15 punti
3.2 Utilizzo di componenti collaudati
Risultato 15 punti
6.Ambiente
6.1 Prevenzione della contaminazione
e delle interferenze elettromagnetiche
(EMC) a seguito di guasti dovuti a
cause comuni (CCF) in conformità con
le norme applicabili.
Risultato 25 punti
Risultato totale: 65 punti
Questo risultato può essere ottenuto utilizzando i componenti Weidmüller.
evitare CCFa
Meets the reqMisure
uirementper
s
Risponde
allefailed
prescrizioni
Process
⇒ choose additional measures
a
Where
this column
can ulteriori
be considered
meno
di 65technological measures are not relevant, points attached
Guasto ditoprocesso
- Attuare
misure in the comprehensive
calculation.
Riepilogo
Tassi di guasto dei componenti
•I valori MTTF dei componenti elettronici
sono riportati nei cataloghi online/cartacei.
•I valori B10 dei relè sono disponibili su
richiesta.
•I relè allo stato solido come TERMOPTO/MICROOPTO hanno un MTTF
più lungo rispetto a un relè standard
(componente meccanico).
Copertura diagnostica (DC)
Con un valore DC pari al 99%, i relè con69
contatti ad alimentazione forzata (come
ad es. RIDERSERIES FG) sono la soluzione ideale per applicazioni di sicurezza.
Guasti dovute a cause comuni (CCF)
I costruttori di sistemi e macchine che dimostrano di prevenire i guasti da fulminazione diretta o indiretta con l‘impiego di
componenti di protezione dai picchi di
tensione ottengono già 15 dei 65 punti
necessari (max. 100 punti).
Tutti i componenti Weidmüller utilizzati in
una macchina danno come risultato 65
punti.
7
Livello di prestazione PL
Valutazione del
rischio
Livello di prestazione PL
Grafico dei rischi per la determinazione del PL richiesto per il
funzionamento sicuro
• Il livello di prestazione (PL, Performance Level) è la capacità dei componenti di sicurezza di una macchina di svolgere la loro funzione in condizioni prevedibili e ottenere
il livello di riduzione del rischio previsto.
• Il livello più alto è PL "e"
PL r
F1
S1
F2
1
• Il PL è determinato dalla valutazione dei seguenti parametri:
• Valore MTTFd1) dei singoli componenti minore o maggiore del valore PHF2)
• Valore DC (copertura diagnostica)
• Valore CCF (capacità di evitare rischi dovuti a cause comuni)
• Struttura (categoria) del comportamento della funzione di sicurezza in condizioni di
errore
• Software di sicurezza
• Guasti sistematici
• Capacità di svolgere una funzione di sicurezza in condizioni ambientali prevedibili
• La macchina deve essere esaminata per valutarne le reazioni pericolose o dannose
in relazione all‘ambiente circostante (operatore, utente, manutenzione, ...) Ciò determina il livello di prestazione.
• Quindi ogni componente rilevante per la sicurezza della macchina deve essere adattato al livello di prestazione.
• Il calcolo deve essere eseguito tenendo conto dei seguenti parametri:
Parametri
EN ISO
13849-1
S2
F2
a
P2
P1
b
P2
P1
c
P2
P1
d
L
P2
e
H
Legenda
1 Punto di partenza per la valutazione del contributo
della funzione di sicurezza alla riduzione del rischio
L Basso contributo alla riduzione del rischio
H Elevato contributo alla riduzione del rischio
PL1Livello di prestazione richiesto
Parametri di rischio:
S Gravità della lesione
S1 Lesione lieve (generalmente reversibile)
S2 Lesione grave (generalmente irreversibile o fatale)
F Frequenza e/o durata dell’esposizione al pericolo
F1 Da rara a poco frequente e/o breve durata
dell’esposizione al pericolo
F2 Da frequente a costante e/o lunga durata
dell’esposizione al pericolo
P Possibilità di evitare il pericolo o limitare il danno
P1 Possibile in determinate condizioni
P2 Poco probabile
Esempio – Centro di lavoro con
copertura di sicurezza
Significato
Cat.
Categoria (B, 1, 2, 3, 4)
La configurazione della struttura hardware del sistema per ottenere un
PL specifico.
PL
Livello di prestazione
(a, b, c, d, e)
MTTFd
Tempo prima che si verifichi un guasto o un evento pericoloso
B10d
Numero di cicli oltre i quali il 10% dei componenti elettromeccanici e
pneumatici campionati per il test e soggetti a usura subisce un
guasto pericoloso.
DC
Copertura diagnostica
CCF
Guasto dovuto a cause comuni
TM
Tempo missione
1)
Mean Time to Dangerous Failure, durata media di funzionamento prima di un guasto pericoloso
2)
Probability of Failure/Hour, probabilità di un guasto pericoloso in 1 ora
Fonte: ZVEI "Safety of machines - clarification of the application of the standards EN 62061 and EN ISO 13849-1”
8
F1
P1
Rischio:
•La macchina può funzionare solo con il
coperchio di protezione ben chiuso.
•Il pezzo da lavorare è inserito manualmente.
•Fare attenzione alle funzioni pericolose e
valutare il livello di prestazione.
La classificazione del rischio è il livello di
prestazione „e“
Adozione delle misure
Risultati
Controllo di apertura/chiusura della copertura di
sicurezza con relé SIL e FG (esempio)
Risultati
Relé sicur.
Interruttore
limite di
•Sono tre le principali modifiche rispetto
alla linea guida precedentemente applicabile:
RIDERSERIES
FG
C
sicurezza
potenza
feedback loop
L1
•La Direttiva Macchine è valida per tutti
i costruttori di macchine o impianti o
integratori di sistemi che desiderano ottenere il marchio CE per il loro prodotto.
L2
avviamento
motore
•Modello di ciclo di vita da IEC 61508:
è necessario un grafico dei rischi
•Classificazione in livelli di prestazione
L'architettura è di categoria 4 in conformità alla norma EN ISO 13849-1
•Valutazione della struttura della macchina
•Tassi di guasto dei componenti
Combinando i valori
Logica
Input
Interruttore
limite di sicurezza
Output
RIDERSERIES
FG
Relé sicurezza
MTTFd = 1736 anni (dato)
PL e (Cat. 4)
MTTFd = 2397 anni
CCF = 80 % (dato)
CCF = (sconosciuto)
CCF = 80 % (dato)
DC = 99 % (dato)
DC = 99 % (dato)
DC = 99 % (dato)
PFHd = 2.47 x 10-8
PFHd = 2.31x 10-9
PFHd = 2.47 x 10-8
I valori sono estratti dalla tabella K.1 della norma EN ISO 13849-1
Calcolo dell'MTTFd
MTTFd = B10d/(0.1 x n)
B10d = 2.1 x106 cicli
n = 8760 cicli/anno
MTTFd = 2.1 x 106 cicli
(0.1 x 8760 cicli/anno)
MTTFd = 2397.26 anni
PFHd = 2.47 x 10-8
PFHd = 2.31 x 10-9 +
PFHd = 2.47 x 10-8 +
PFHd = 5.17 x 10-8
Livello di
prestazione
(PL)
Probabilità media di
guasto pericoloso
sul periodo di 1 ora
a
≥ 10-5 a < 10-4
b
≥ 3 x 10-6 a < 10-5
Risultato generale:
c
≥ 10-6 a 3 x 10-6
PL "e"
d
≥ 10-7
e
≥ 10-8 a < 10-7
a
•I valori MTTF dei componenti elettronici
sono riportati nei cataloghi online/cartacei.
•I valori B10 dei relè sono disponibili su
richiesta.
•I relè allo stato solido come TERMOPTO/MICROOPTO hanno un MTTF
più lungo rispetto a un relè standard
(componente meccanico).
•Copertura diagnostica (DC)
Con un valore DC pari al 99%, i relè con
contatti ad alimentazione forzata come
RIDERSERIES FG sono la soluzione
ideale per le applicazioni di sicurezza.
•Guasti dovuti a cause comuni (CCF)
I costruttori di sistemi e macchine che
dimostrano di prevenire i guasti da fulminazione diretta o indiretta con
l’impiego di componenti di protezione
dai picchi di tensione ottengono già 15
dei 65 punti necessari (max. 100
punti).
Tutti i componenti Weidmüller in una
macchina danno come risultato 65
punti.
< 10-6
9
Maggiore disponibilità con l’utilizzo
di componenti altamente affidabili
L’introduzione della nuova Direttiva Macchine 2006/42/CE comporta cambiamenti
radicali nella valutazione e nella riduzione
del rischio. Come partner competente del
settore della costruzione dei macchinari,
Weidmüller supporta i propri clienti per
aiutarli a raggiungere la conformità ai nuovi
requisiti. Un supporto che include la fornitura di tutti i valori di relè e optoaccoppiatori
richiesti per una procedura di valutazione
della conformità secondo la Direttiva Macchine 2006/42/CE.
La nuova direttiva, che in Germania è
stata convertita in legge dal “Maschinenverordnung” e in Italia è stata recepita con
il decreto legislativo n. 17 del 27 gennaio
2010, mette gli esperti di automazione
e i costruttori di macchine di fronte alla
necessità di adottare una procedura di
valutazione della conformità per determinare il grado di sicurezza della macchina.
Per poter rendere dichiarazioni vincolanti
in merito alla probabilità di guasto di un
sistema e di singole linee di segnali, i tecnici
devono avere a disposizione i cosiddetti
valori MTTF. L’MTTF (acronimo di “Mean
Time To Failure”, tempo medio al guasto) è
un indicatore statistico che fornisce il tempo
medio di funzionamento prima che si verifichi un guasto o un malfunzionamento.
Lunga durata di funzionamento
ed elevata affidabilità dei relè allo
stato solido
Weidmüller definisce i valori di disponibilità
dei suoi componenti attivi con il metodo
PCM (Part Count Method), secondo il quale
il tasso di guasto generico di un sistema è
calcolato presumendo un collegamento in
serie. “La lunga durata di funzionamento
e l’alto grado di affidabilità sono le prerogative dei nostri relè e optoaccoppiatori,
anche in caso di esposizione a urti e a
vibrazioni”, spiega Frank Polley, Product
10
Manager di Weidmüller. “Ad esempio, per
un optoaccoppiatore della nostra famiglia
di prodotti TERMOPTO abbiamo fissato un
valore MTTF di 2.500 anni”. Particolarmente
apprezzati nei relè e negli optoaccoppiatori
sono l’ingombro ridotto, la bassa potenza
di controllo e i rapidissimi tempi di eccitazione. Malgrado queste caratteristiche e gli eccellenti valori MTTF, in alcune applicazioni è
tuttavia necessario utilizzare tradizionali relè
elettromeccanici. Essi, infatti, offrono minori
dispersioni nel percorso della corrente di
carico e poiché supportano sia la corrente
continua che quella alternata, sono soluzioni versatili adatte ad impieghi universali. Dal
momento che l’usura dei relè non dipende
semplicemente dalla qualità del modulo, ma
dipende molto dal suo utilizzo concreto,
Esempio di calcolo
B10: 60.000 (for RSS relays DC-13 24 V / 2 A
n: 150.000 (1 switching/minute x 60 minutes x
10 hours x 250 days/year)
MTTF = 60.000 ÷ (0.1 x 150.000) = 4 years
In comparison to this the opto module
MICROOPTO ACTOR: MTTF = 847 years
La tecnologia di connessione
PUSH IN senza viti riduce i tempi
di cablaggio del TERMOPTO.
per calcolare la probabilità di un guasto si
utilizza una variabile speciale.
Valori B10 per le più diverse
situazioni applicative
“Il valore B10 è utilizzato per calcolare la
probabilità di guasto di moduli soggetti
a carichi meccanici estremi, come ad
esempio i relè”, spiega il Product Manager
Joachim Janik. “In altri termini, questo
valore corrisponde al numero di cicli del
relè previsti prima che il 10% dei relè di
una determinata applicazione subisca un
guasto. Parametri come la corrente di
commutazione, la tensione di commutazione e il tipo di carico sono fattori determinanti”. Di conseguenza per assegnare
un valore B10 occorre fare riferimento
all’applicazione del relè piuttosto che al
tipo. “Possiamo raccogliere un gran numero di valori B10 per diversi relè e siamo lieti
di metterli a disposizione dei nostri clienti
su richiesta. Per soddisfare le richieste di
tutti i clienti ampliamo continuamente la
nostra raccolta”, afferma Janik. Il tempo
medio di funzionamento fino al guasto del
relè può essere calcolato con la formula
seguente: MTTF = B10 ÷ (0,1 x n). Il valore
“n” indica il numero di cicli annui del relè
nell’applicazione. Gli utenti devono semplicemente immettere questo valore nella
formula insieme al valore B10 appropriato
per calcolare la probabilità di guasto dei
%§ 2006 /42/EG
La conformità agli standard
inizia con la tecnologia di
controllo e azionamento
Per i costruttori di macchine e sistemi la
conformità ai nuovi standard inizia con la
riduzione dei rischi nelle applicazioni della
tecnologia di controllo e azionamento,
poiché è in questo contesto che vi sono
i rischi maggiori. Weidmüller fornisce e
rende disponibili tutti i valori necessari all’esecuzione di una valutazione di
conformità per supportare gli utenti nel
campo delle applicazioni in cui trovano
impiego relè e optoaccoppiatori.
Diversi valori MTTF per gli
optoaccoppiatori Weidmüller:
Tipo MTTF/anni
MICROOPTO
MOS 24 V DC / 5 – 33 V DC 10 A
399
MOS 24 V DC / 12 – 300 V DC 1 A
467
MOS 24 V DC / 5 – 48 V DC 0.5 A
620
MOS 24 V DC / 8 – 30 V DC 2 A
847
MOS 12 – 28 V DC 100 kHz
1.686
MOS 5 VTTL / 24 V DC 0.1 A
2.047
MOS 12-28 V DC / 5 VTTL
2.559
TERMOPTO
TOS/P 24 V DC / 48 V DC 0.1 A
2.500
relè utilizzati nella loro applicazione.
MICROOPTO – Moduli opto con
numerose funzioni per applicazioni
industriali
TERMOPTO – Moduli opto compatti,
nel formato morsetto
11
Prevenzione di guasti comuni
con protezione contro le sovratensioni
L’introduzione della nuova Direttiva Macchine 2006/42/CE comporta cambiamenti
radicali nella valutazione e nella riduzione
del rischio. Come partner competente di
aziende di progettazione di macchinari e
sistemi, Weidmüller supporta i propri clienti
per aiutarli a raggiungere la conformità ai
nuovi requisiti. La fornitura di moduli di alta
qualità per la protezione dalle sovratensioni
rientra in questa missione per prevenire
guasti dovuti a cause comuni.
La nuova direttiva, che in Germania è
stata convertita in legge dal “Maschinenverordnung” e in Italia è stata recepita con
il decreto legislativo n. 17 del 27 gennaio
2010, mette gli esperti di automazione
e i costruttori di macchine di fronte alla
necessità di adottare una procedura di
valutazione della conformità per determinare il grado di sicurezza della macchina.
La Direttiva Macchine richiede che siano
evitati guasti dovuti a cause comuni (CCF)
in relazione alla sicurezza della macchina,
come precisato dalla normativa EN ISO
13849-1.
Protezione affidabile dai picchi
di tensione
La protezione affidabile dai picchi di tensione è una delle misure idonee a preve-
12
I moduli innestabili di protezione contro le sovratensioni ­VARITECTOR SPC su due segnali analogici o quattro segnali binari nei circuiti di misura e
controllo dispongono di una funzione integrata di
riconoscimento e segnalazione degli errori.
SIL
SUITABLE
61508
nire le cause comuni dei guasti. “Quando
il produttore di un sistema e di una
macchina dimostra di prevenire guasti da
fulminazione diretta o indiretta utilizzando
componenti per la protezione dai picchi di
tensione, ottiene 15 dei 100 punti massimi
previsti dal piano di valutazione della
Direttiva Macchine”, afferma Ralf Güthoff,
Product Manager di Weidmüller. “In pratica
sono un quarto dei 65 punti necessari per
soddisfare i requisiti relativi all’eliminazione
dei guasti dovuti a cause comuni”. La
gamma Weidmüller di dispositivi di protezione dalla fulminazione e dai picchi di
tensione include moduli di protezione per
energia, misurazione e controllo e campi
di applicazione dei dati. I componenti
sono conformi ai nuovi standard. Il modulo
VARITECTOR SPC innestabile per la
protezione dai picchi di tensione su segnali
di misurazione e controllo fornisce classi
di protezione definite D1, C2 e C1, come
specificato dalla norma IEC 61643-22, e
integra una funzione di monitoraggio incorporata che controlla i processi di riconoscimento degli errori e la visualizzazione dei
relativi messaggi. In caso di cortocircuito
sulla linea del segnale o di collegamento
errato, il dispositivo di protezione entra in
modalità di guasto da sovraccarico, come
richiesto dalla versione più recente della
norma IEC 61643-21. Con questa funzionalità, VARITECTOR SPC aiuta i produttori
di macchine e sistemi a prevenire il guasto
di altri componenti (guasto dovuto a cause
comuni).
I componenti di protezione contro i fulmini e le
sovratensioni dei tipi da PU I a PU III si distinguono
per gli elevati livelli di corrente di scarica e per il
design compatto.
% § 2006 /42/EG
VARITECTOR SSC per la
protezione di circuiti di
misura e controllo nel
compatto formato
morsetto
guasti pericolosi,
rilevati
guasti pericolosi,
non rilevati
percentuale totale di
guasti
uso operativo medio
fino al primo guasto
uso operativo medio
fino al primo guasto
in anni
Tipo
guasti non pericolosi,
non rilevati
“Per determinare il tasso di guasto dei
nostri moduli VARITECTOR SPC forniamo
i valori lambda o i valori di conduttività
termica. Questi valori sono espressi in FIT
(Failure In Time), dove 1 FIT corrisponde
a un guasto in un miliardo di ore. Una
regola empirica è che più basso è il valore
lambda, meno frequenti sono i guasti”,
spiega Ralf Güthoff. Il numero totale dei
guasti include tanto quelli pericolosi quanto quelli non pericolosi (ad es. riguardanti
Percentuali di guasto del tipo VARITECTOR SPC
guasti non pericolosi,
rilevati
Tassi di guasto: bassi e
trasparenti
λSD
valore
FIT
λSU
valore
FIT
λDD
valore
FIT
λDU
valore
FIT
λ total
valore
FIT
1/λ total
MTTF
(MTTF x 109)
8,760 hours
VSPC CL
13.6
29.45
0.00
1.95
45.0
0.0222
2,537
VSPC CL …R
17.1
57.40
0.00
3.70
78.2
0.0128
1,460
VSPC CL HF
15.6
30.45
0.00
2.95
49.0
0.0204
2,330
VSPC CL HF …R
19.1
58.40
0.00
4.70
82.2
0.0122
1,389
VSPC SL
6.0
27.10
1.00
8.90
43.0
0.0233
2,655
VSPC SL …R
9.5
55.05
1.00
10.65
76.2
0.0131
1,498
VSPC 3/4 WIRE
36.0
107.00
0.00
7.00
150.0
0.0067
761
VSPC RS485
12.0
31.75
9.00
4.25
57.0
0.0175
2,003
VSPC RS485 …R
15.5
59.70
9.00
6.00
90.2
0.0111
1,266
VSPC TELE Uk0
15.6
30.45
0.00
2.95
49.0
0.0204
2,330
VSPC 1CL PW
13.6
29.45
0.00
1.95
45.0
0.0222
2,537
VSPC GDT 2CH
6.0
5.00
0.00
0.00
11.0
0.0909
10,378
VSPC MOV 2CH
2.5
22.75
0.75
0.00
26.0
0.0385
4,391
VSPC MOV 2CH …R
2.5
73.95
0.75
0.00
77.2
0.0130
1,479
VSPC TAZ 2CH
2.5
24.25
5.25
0.00
32.0
0.0313
3,567
VSPC TAZ 4CH
2.5
24.25
5.25
0.00
32.0
0.0313
3,567
la sicurezza). Weidmüller fornisce i valori
FIT utilizzati in queste classificazioni che
mostrano esattamente il tipo di guasto a
cui si riferiscono: ciò consente all’utente
di classificare con precisione la sicurezza
della macchina in relazione alla protezione
dai picchi di tensione. “Se si divide 1 per
la somma dei tassi di guasto si ottiene il
valore MTTF (Mean Time To Failure), che
indica il tempo medio di funzionamento
prima che si verifichi il guasto di componenti elettronici o elettromeccanici”, continua Ralf Güthoff. “I nostri componenti per
la protezione dai picchi di tensione hanno
un MTTF medio eccellente – poco più di
3.000 anni – e possono essere considerati sistemi affidabili per ridurre i guasti
dovuti a cause comuni”.
13
Weidmüller nel mondo
AE
UAE
Weidmuller Middle East FZE
P.O. Box # 8591
SAIF-Zone
Sharjah – VAE
Tel. +971 6 5572723
Fax +971 6 5572724
[email protected]
CA
Canada
W Interconnections Canada Inc.
10 Spy Court, Markham,
Ontario L3 R5 H6
Tel. +1 905 475-1507
Fax +1 905 475-5855
[email protected]
www.weidmuller.ca
EC
Ecuador
Elsystec S.A.
Vasco de Contreras N35-251
y Mañosca
Tel. +593 2 2455698
+593 2 2245241
Fax +593 2 2456510
[email protected]
AR
Argentina
CPI SA
Bauness 2660
1431 Buenos Aires
Tel. +54 11 45238008
[email protected]
CH
Svizzera
Weidmüller Schweiz AG
Rundbuckstrasse 2
8212 Neuhausen am Rheinfall
Tel. +41 52 6740707
Fax +41 52 6740708
[email protected]
www.weidmueller.ch
EE
Estonia
Alter Electric OÜ
Gaasi 4a
11415 Tallinn
Tel. +372 6519666
Fax +372 6519667
[email protected]
www.alter.ee
Cile
Felipe Bahamondes S.A./ATS AGRO
Servicios Agroindustriales
Maria Luisa Santander 0475
Providencia
Casilla 3425
Santiago
Tel. +56 2 341-1271
Fax +56 2 341-1275
[email protected]
EG
AT
AU
AZ
BA
BE
BG
BH
BR
BY
14
Austria
Weidmüller Ges.m.b.H.
Industriezentrum Nö Süd
Straße 2, Objekt M2
2355 Wiener Neudorf
Tel. +43 2236 6708-0
Fax +43 2236 6708-199
[email protected]
Australia
Weidmüller Pty. Ltd.
43 Huntingwood Drive
Huntingwood,
NSW, 2148
P.O.Box 6944
Blacktown
NSW, 2148
Tel. +61 2 9671-9999
Fax +61 2 9671-9911
[email protected]
www.weidmuller.com.au
Azerbaijan
West Industries Ltd.
Caspian Plaza, 5-th Floor
44 J. Jabbarly Str., Baku
Tel. +99412 499 15 15
Fax +99412 499 14 93
[email protected]
Bosnia-Erzegovina
BH ES Elektrosistem d.o.o.
ul. J. Veselinovica 18
78000 Banja Luka
Tel. +387 51 317500
Fax +387 51 317500
[email protected]
www.elektrosistem.co.yu
Belgio
Weidmüller Benelux B.V.
Mechelsesteenweg 519 bus 6 en 7
1930 Nossegem
Tel. +32 (0)2 752 40 70
Fax +32 (0)2 751 36 06
[email protected]
Bulgaria
Weid-Bul EOOD
1113 Sofia
33 A 'Nezabravka' Str.
bl. 315/3/10
Tel. +359 2 9632560
[email protected]
www.weidbul.com
ahrain
B
Khayber Trading Company
P.O. Box 1976 Manama,
Tel. +973 17720747
Fax +973 17720331
[email protected]
Brasile
Conexel Conexoes Elétricas Ltda.
Rua Garcia Lorca, 176- V. Paulicéia,
09695-900, Sao Bernardo do
Campo - SP
Tel. +55 11 43669600
Fax +55 11 43621677
[email protected]
www.conexel.com.br
Bielorussia
Technikon
Ltd.
Oktyabrskaya Str. 16/5
Apt. 704, 220030, Minsk
Tel. +375 17 2104626
Fax +375 17 2275830
[email protected]
CL
CN
CO
CR
Cina
Weidmüller Interface International
Trading (Shanghai) Co., Ltd.
12 F, Century Ba-Shi Building,
No. 398 Huaihai Road (M)
Shanghai 200020
P.R. China
Tel. +86 21 63868188
Fax +86 21 63867177
www.cnweidmuller.com
Colombia
Automatizacion Avanzada S. A.
Cr 97 # 24C-23 Bodega 4 Bogotá
Tel. +57 1 5478510
Fax +57 1 4132285
productos@
automatizacionavanzada.com
Costa Rica
ELVATRON S.A.
400 Norte
Banco Costa Rica, la Uruca,
San José
Tel. +506 2 961060
Fax +506 2 960328
[email protected]
CS
Serbia
ES-YU Elektrosistem
Pariske komune 41
11070 Novi Beograd
Tel. +381 11 697212
Fax +381 11 693608
[email protected]
www.elektrosistem.co.yu
CZ
Repubblica Ceca
Weidmüller s. r. o.
Videnska ul. 340
25242 Vestec u Prahy
Tel. +420 2 44001400
Fax +420 2 44001499
[email protected]
DE
DK
Germania
Weidmüller GmbH & Co. KG
Ohmstraße 9
32758 Detmold
Tel. +49 5231 1428-0
Fax +49 5231 1428-116
[email protected]
www.weidmueller.de
Danimarca
Knud Wexøe A/S
Skaettekaeret 11
P.O. Box 152
2840 Holte
Tel. +45 45465800
Fax +45 45465801
[email protected]
ES
FI
FR
GB
GR
HK
HR
HU
Egitto
Standard Electric
87, Mohamed Farid Street
Heliopolis, Cairo
Tel. +20 6 42 29 77/ 6 42 29 88
Fax +20 6 42 29 55
[email protected]
Spagna
Weidmüller S. A.
Narcis Monturiol 11-13
Pol.Ind. Sudoeste
08960 Sant Just Desvern
Barcelona
Tel. +34 93 4803386
Fax +34 93 3718055
[email protected]
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Finlandia
JUHA-ELEKTRO OY
Kylvöpolku 6, P. O. Box 57
00681 Helsinki
Tel. +358 10 8328 100
Fax +358 10 8328 169
Francia
Weidmüller EURL
12, Chaussée Jules César
B.P. 263 Osny
95523 CERGY PONTOISE Cedex
Tel. +33 1 34245500
Fax +33 1 34245501
[email protected]
www.weidmuller.fr
Gran Bretagna
Weidmuller Ltd.
1 Abbey Wood Road
Kings Hill, West Malling
Kent ME19 4YT
Tel. +44 845 094 2006
Fax +44 1732 874296
[email protected]
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Grecia
Electrorama S.A.
Tel. +30 2410 552533
Fax +30 2410 283463
[email protected]
Hong Kong
United Equity Limited
Suite B, 11/F International Industrial
Centre
2-8 Kwei Tei Street, Fotan, Shatin
Tel. +852 26876739
Fax +852 26876735
[email protected]
Croazia
Elektro Partner d.o.o.
Radnicka cesta 22
10000 Zagreb
Tel. +385 1 6184793
Fax +385 1 6184795
[email protected]
Ungheria
Weidmüller Kereskedelmi Kft
Mádi u. 50
1104 Budapest
P. O. Box 22
1507 Budapest
Tel. +36 1 464-7888
Fax +36 1 3827701
[email protected]
ID
IE
Indonesia
PT. NEGO ELECTRINDO
Ruko Mega Grosir Cempaka Mas,
Blok I No 20 – 22
Jl. Let.Jend. Suprato –
JAKARTA 10640
Tel. +62 21 42882255
Fax +62 21 42882266
[email protected]
Irlanda
per favore contattare
Weidmüller Ltd.
Gran Bretagna
IL
Israele
A.U.Shay Ltd.
23 Imber St. Petach-Tikva
Tel. +972 3 9233601
Fax +972 3 9234601
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IL
Israele
ATEKA Ltd.
23 Hayetzira St.
Kiryat Aryeh
49130 Petach-Tikva, Israel
Tel. +972 3 9392344
Fax +972 3 9243273
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IN
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Ufficio di rappresentanza
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Cellulare +91 98440 97366
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Iran
TAF Co.
72, Iranshahr Av.
Unit 5,
15816 Teheran
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Fax +98 21 8882-0268
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IS
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Lyngas 13, 210 Garoabaer,
Tel. +354 510 5200
Fax +354 510 5201
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IT
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Via Albert Einstein 4
20092 Cinisello Balsamo
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Fax +39 02 6124945
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JO
Giordania
Trans Jordan for Electro
Mechanic Supplies PLC.
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Amman 11133
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Fax +962 6 533 5800
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JP
Giappone
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Asahi Seimei Bldg. 11F
1-14-1 Fuchucho Fuchu-shi
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Tel. +81 42 330-7891
Fax +81 42 330-7895
www.weidmuller.co.jp
KR
Corea
Weidmüller Co., Ltd.
6floor, Seahwa building, 242-54
Nonhyun-dong, Kangnam-Gu
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