Sistemi di sicurezza industriali: quando l’encoder fissa i safety standard

Con la pubblicazione della Norma IEC61800-5-3 a fine febbraio 2021, viene stabilito per la prima volta uno standard specifico per gli encoder di sicurezza. Il safety encoder AFS/AFM60S Pro è stato il primo prodotto certificato secondo il nuovo standard. Una coincidenza? Piuttosto un ottimo esempio di collaborazione tra SICK e IFA (Istituto per la sicurezza e la salute sul lavoro dell'assicurazione sociale tedesca contro gli infortuni). 

Uomo e macchina: un'interazione che si basa sul perfetto funzionamento dei sistemi di sicurezza industriali per evitare incidenti e rischi per la salute. Gli encoder certificati SIL e PL svolgono un ruolo sempre più importante in un sistema di monitoraggio sicuro di assi e unità, e lo fanno per moltissime macchine. In passato, non essendo previsti requisiti specifici per gli encoder, i produttori si rifacevano a standard di sicurezza generali. I "Principi per i test e la certificazione degli encoder di misurazione di angolo e distanza per la sicurezza funzionale", definiti nel 2015 dell'IFA (Istituto per la sicurezza e la salute sul lavoro) hanno colmato questa lacuna. 

"I clienti non hanno ancora avuto l’opportunità di mettere a confronto i sistemi", dice Christian Werner, a capo della divisione Sicurezza delle macchine, industriale e degli impianti dell'IFA. "Negli ultimi anni l'automazione delle macchine ha registrato incredibili passi in avanti. Tuttavia, ancora non disponevamo di standard specifici per gli encoder di sicurezza. Da qui la decisione presa nel 2016 di rendere la certificazione più puntuale e dettagliata e di partecipare alla codificazione del primo standard specifico per encoder di sicurezza IEC61800-5-3", aggiunge Werner. "Da un lato, la nostra intenzione era quella di creare uno standard apposito per gli encoder di sicurezza. Dall'altro, abbiamo voluto formulare principi uniformi per la validazione dei dispositivi. Ad esempio, per i test e la certificazione di encoder sicuri, per il calcolo dei parametri relativi alla sicurezza, nonché per la standardizzazione della documentazione da fornire agli utenti". 

Contemporaneamente, SICK ha dato avvio allo sviluppo dell'encoder di sicurezza AFS/AFM60S Pro. "La collaborazione tra SICK e IFA vanta un successo di lunga data. Ci teniamo costantemente aggiornati su evoluzioni e risultati raggiunti", prosegue Werner. "L'AFS/AFM60S Pro ci ha offerto una straordinaria opportunità per testare e perfezionare il nuovo standard". Nell'interesse condiviso d'individuare la soluzione più facile da gestire: ecco perché SICK è stata coinvolta fin dall'inizio nello sviluppo dello standard – nell’ambito di un gruppo di progetto internazionale cui hanno preso parte anche altri produttori di encoder e controller, utenti ed enti certificatori. 

SICK offre soluzioni sicure per il monitoraggio e il controllo dei movimenti delle macchine. Con il risultato che si riducono le interruzioni nel lavoro e i tempi d’installazione delle macchine vengono ottimizzati. Gli sviluppatori SICK hanno elaborato una soluzione per misurare posizione, angolo e velocità: l'AFS/AFM60S Pro. Il tutto a partire da principi e definizioni applicati allo standard appena creato, e individuando nell'encoder il "prodotto pilota". Il gruppo di progetto che si è occupato della standardizzazione ha rilasciato al team di sviluppo un feedback diretto, elemento che in questa fase ha contribuito ad ottimizzare in corso d’opera l'encoder di massima sicurezza. Grazie alla norma IEC61800-5-3 per la prima volta sono state definite e introdotte le sottofunzioni di sicurezza, che classificano e caratterizzano l’encoder come un componente nella catena di sicurezza funzionale, sia in termini di posizione di sicurezza incrementale e assoluta che di accelerazione e velocità sicura. Il cliente quindi, disponendo di informazioni chiare e affidabili, è oggi in grado di confrontare e valutare con cognizione di causa le proposte di encoder di diversi produttori.  

In vista della certificazione e del lancio sul mercato dell'AFS/AFM60S Pro, SICK ha provveduto ad implementare ogni aspetto relativo a procedure, test e approvazione nel pieno rispetto dello standard. Un'altra questione da affrontare ha riguardato i difetti negli elementi di montaggio e di collegamento, impossibili da monitorare attraverso i sensori, e la loro risoluzione: il sovradimensionamento meccanico. A cosa serve, dopo tutto, il monitoraggio elettronico del controllo di sicurezza se la stabilità meccanica è insufficiente? In particolare, questo, in ambienti applicativi difficili. Si tratta quindi di un ulteriore aspetto per il quale la norma IEC61800-5-3 definisce chiare linee guida. 

L'encoder per la sicurezza funzionale AFS/AFM60S Pro ha dimostrato come un prodotto arrivi a definire uno standard. Il sistema di encoder rotativo risponde pienamente allo standard internazionale per gli encoder di sicurezza. Garantendo agli utenti massima sicurezza, appunto, sia in termini di rispetto della normativa che in ottica d’investimento, grazie al rilevamento sicuro di posizione, angolo e velocità. Considerando anche i produttori, il nuovo standard IEC61800-5-3 offre massima sicurezza di progettazione: dallo sviluppo alla certificazione, al lancio sul mercato. 

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