Safety Integrated Maschinenrichtlinie / Applikationslösungen. Safety Lösungen Von der Risikobeurteilung bis zur sicheren Maschine

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1 Maschinenrichtlinie / Applikationslösungen Safety Lösungen Von der Risikobeurteilung bis zur sicheren Maschine

2 Safety Lösungen 2012 Referenten: Herr Münkel MRL / Normen Herr Laier SIMATIC Herr Stark SINAMICS Herr Störmer SINAMICS Von der Risikobeurteilung bis zur sicheren Maschine. Seite 2

3 Maschinenrichtlinie / Applikationslösungen Info-Material: Per Download können Sie folgendes erhalten: Vortragsfolien Musterdokument Risikobetrachtung Druckschriften: Maschinensicherheit klar dokumentiert Risikobetrachtung nach EN ISO 12100:2010 Europäische Maschinenrichtlinie einfach umgesetzt Funktionsbeispiele

4 Sicherheitskonzept in der EU Artikel 95 EG-Vertrag (freier Warenverkehr) Grundlegende Sicherheitsanforderungen Artikel 137 EG-Vertrag (Arbeitsschutz) Maschinen Rahmenrichtlinie `Arbeitsschutz (89/391/EWG) Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) Niederspannungsrichtlinie (73/23/EG) EMVrichtlinie (2004/108/EG) Einzelrichtlinie Benutzung von Arbeitsmitteln (89/655/EWG) Harmonisierte europäische Normen Nationale Rechtsvorschriften Hersteller Benutzer Seite 4

5 Sicherheitslebenszyklus - Funktionale Sicherheit Sicherheit betrifft uns alle In jeder Lebensphase einer Maschine / Anlage entstehen sicherheitstechnische Aufgaben und Verantwortungen Der Hersteller Der Betreiber Der Modernisierer Design & Konzepte Fertigung & Engineering Installation & Inbetriebnahme Betrieb, Wartung & Instandhaltung Erweiterung & Retrofit Der Hersteller bzw. Importeur ist alleine für die Umsetzung der MRL bei den Maschinen / Anlagen verantwortlich. Hat der Hersteller Unterlieferanten, (unvollständige Maschinen), so müssen diese ebenfalls die MRL erfüllen. Mit der Übergabe der Maschine übernimmt der Betreiber die Verantwortung für die Umsetzung der Arbeitsschutzrichtlinen. Bei einem Umbau (Retrofit, Erweiterung oder Leistungserhöhung) der Maschine übernimmt der GU für den Umbau die Verantwortung. (wesentliche Veränderung) Die funktionale Sicherheit der Maschinen / Anlagen ist über den ganzen Lebenszyklus zu gewährleisten. Seite 5

6 Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Seite 6

7 Sicherheit von Maschinen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Grundlegende Sicherheits- Gesundheitsschutzanforderungen Allgemeine Grundsätze (Anhang I) : Der Hersteller einer Maschine oder sein Bevollmächtigter hat dafür zu sorgen, dass eine Risikobeurteilung vorgenommen wird... Die Maschine muss dann unter Berücksichtigung der Ergebnisse der Risikobeurteilung konstruiert und gebaut werden. Die Maschine ist so zu konstruieren und zu bauen, dass sie ihrer Funktion gerecht wird und unter den vorgesehenen Bedingungen aber auch unter Berücksichtigung einer vernünftigerweise vorhersehbaren Fehlanwendung der Maschine Betrieb, Einrichten und Wartung erfolgen kann, ohne dass Personen einer Gefährdung ausgesetzt sind. Die getroffenen Maßnahmen müssen darauf abzielen, Risiken während der voraussichtlichen Lebensdauer der Maschine zu beseitigen, einschließlich der Zeit, in der die Maschine transportiert, montiert, demontiert, außer Betrieb gesetzt und entsorgt wird. Seite 7

8 Sicherheit von Maschinen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Vorwort Maschinenrichtlinie 14) Es sollte den grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen genügt werden, damit gewährleistet ist, dass die Maschinen sicher sind; es sollte jedoch eine differenzierte Anwendung dieser Anforderungen erfolgen, um dem Stand der Technik zum Zeitpunkt der Konstruktion sowie technischen und wirtschaftlichen Erfordernissen Rechnung zu tragen. Konformitätsvermutung und harmonisierte Normen (Artikel 7): Ist eine Maschine nach einer harmonisierten Norm hergestellt worden, deren Fundstellen im Amtsblatt der Europäischen Union veröffentlicht worden sind, so wird davon ausgegangen, dass sie den von dieser harmonisierten Norm erfassten grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen entspricht. (Vermutungswirkung) Seite 8

9 Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Konformitätsverfahren für Maschinen nach Artikel 12 Hersteller nein Anhang IV MRL? ja nein teilweise Nach harmonisierten Normen gebaut? ja Konformitätsbewertung mit interner Fertigungskontrolle nach Anh. VIII Wahlweise Wahlweise EG-Baumusterprüfung nach Anh. IX Umfassende Qualitätssicherung Anh X EG-Baumusterprüfung nach Anh. IX Konformitätsbewertung mit interner Fertigungskontrolle nach Anh. VIII Umfassende Qualitätssicherung Anh X Konformitätserklärung Anh. II / CE-Kennzeichnung Anh. III Seite 9

10 Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Betriebsanleitung (Auszug von ): Inhalt einer Betriebsanleitung (Auszug von ): EG-Konformitätserklärung eine Beschreibung der bestimmungsgemäßen Verwendung der Maschine; Warnhinweise in Bezug auf Fehlanwendungen der Maschine, zu denen es erfahrungsgemäß kommen kann; Hinweise zur Inbetriebnahme und zum Betrieb der Maschine sowie erforderlichenfalls Hinweise zur Ausbildung bzw. Einarbeitung des Bedienungspersonals; Angaben zu Restrisiken, die trotz der Maßnahmen zur Integration der Sicherheit bei der Konstruktion, trotz der Sicherheitsvorkehrungen und trotz der ergänzenden Schutzmaßnahmen noch verbleiben; Anleitung für die vom Benutzer zu treffenden Schutzmaßnahmen, gegebenenfalls einschließlich der bereitzustellenden persönlichen Schutzausrüstung; Beschreibung der vom Benutzer durchzuführenden Einrichtungs- und Wartungsarbeiten sowie der zu treffenden vorbeugenden Wartungsmaßnahmen; Anweisungen zum sicheren Einrichten und Warten einschließlich der dabei zu treffenden Schutzmaßnahmen; Spezifikationen der zu verwendenden Ersatzteile, wenn diese sich auf die Sicherheit und Gesundheit des Bedienungspersonals auswirken; Seite 10

11 Beispiel EG-Konformitäts- / Einbauerklärung Seite 11

12 Maschinenrichtlinie / Applikationslösungen Praxisbeispiel

13 Praxisbeispiel Schneidemaschine Prinzipielle Funktion. Von der Risikobeurteilung bis zur sicheren Maschine. Seite 13

14 Welchen Weg gibt uns die MRL / Normen vor? Start Risikobeurteilung: Gefahren identifizieren und Risiko einschätzen SIL / PL Sicherheitsfunktion definiert und die notwendige Leistungsfähigkeit der Sicherheitsfunktion festgelegt Pflichtenheft an die Automatisierung Sicherheitsfunktion: Entwurf der Architektur, Kategorie / SIL CL SIL / PL Überprüfung der erreichten Leistungsfähigkeit Nur der korrekte Weg führt zu einer sichere Maschine! Seite 14

15 Welche Normen gibt es dafür? EN ISO 12100:2010 Grundnorm EN ISO (EN 418) Not-Halt Gruppennorm EN TYP A Grundbegriffe Gestaltungsleitsätze Allgemeine Aspekte TYP B Allgemeine Sicherheitsaspekte Sicherheitseinrichtungen EN ISO EN (bis 2011) EN EN TYP Produktnorm C detail. Sicherheitsanforderungen für eine bestimmte Maschine Seite 15 z.b. EN 692 mechanische Pressen EN De-, Palettierer

16 Die Risikobeurteilung... Praktische Tipps zu EN ISO 12100:2010 Berücksichtigung sämtlicher Lebensphasen einer Maschine (Transport, Inbetriebnahme, für jede Betriebsart: (Automatik-, Einricht-, Wartungs-, usw.) eine Risikobeurteilung, Demontage. Betrachtet wird die Maschine / Anlage im ersten Schritt ohne Berücksichtigung von jeglichen Sicherheitssysteme. Berücksichtigt werden soll der bestimmungsgemäße Gebrauch und vernünftigerweise die vorhersehbare Fehlanwendung bzw. vorhersehbaren Missbrauch. Sollte nicht alleine durchgeführt werden. Die Risikobeurteilung ist eine Teamarbeit! Ist in allen Schritten zu dokumentieren. Seite 16

17 Risikobeurteilung nach EN ISO 12100:2010 Wie gehen wir vor? 1. Start Was macht die Maschine? Festlegung der Grenzen der Maschine, ISO Abs 5.3 Risikominderung mit 3-Schritt-Verfahren durchführen, ISO Abs 6 Wo gibt es Gefahrenstellen? Identifizierung der Gefährdungen der Maschine, ISO Abs 5.4 Wie hoch ist das Risiko? Einschätzung des Risikos, ISO Abs 5.5 NEIN Die Maschine ist sicher, bis auf ein zumutbares Restrisiko nach Stand der Technik. Ist das Restrisiko akzeptabel? Risiko bewerten, ISO Abs 5.6 JA Ende Seite 17

18 Risikobeurteilung Grenzen festlegen Was und wo produziert die Maschine und wer arbeitet damit und wie? Fragen an den Projektleiter des Herstellers und an den Betreiber ggf. Inbetriebsetzer der Maschine. (Nicht vollständiger Auszug/Auflistung gemäss Abs 5.3) Verwendungszweck: Schneidemaschine für Aluminiumprofile Maschinengröße: 5m x 4m Aufstellungshöhe: <= 1000m, Lufttemperatur , rel. Luftfeuchte 10 %.. 95 % Nutzergruppen: Produktionsmitarbeiter Reinigungs- / Wartungspersonal Unterwiesenes Personal zum Einrichten der Maschine Verwendete Materialien: Aluminium: max. 20 mm Stärke, 20 Stk. pro Minute maximalen Abmessung von 200 x 80 mm, Länge 2,5m Betriebsarten: Automatikbetrieb, Einrichtbetrieb, Reinigungsbetrieb Wartung nach 5000 Betriebsstunden Die Analyse der Gefahren baut auf die definierten Grenzen der Maschine. Seite 18

19 Risikobeurteilung Wie gehen wir vor? Start Risikominderung mit 3- Schritt-Verfahren durchführen, ISO Abs 6 2. Was macht die Maschine? Festlegung der Grenzen der Maschine, ISO Abs 5.3 Wo gibt es Gefahrenstellen? Identifizierung der Gefährdungen der Maschine, ISO Abs 5.4 Wie hoch ist das Risiko? Einschätzung des Risikos, ISO Abs 5.5 NEIN Die Maschine ist sicher, bis auf ein zumutbares Restrisiko nach Stand der Technik. Ist das Restrisiko akzeptabel? Risiko bewerten, ISO Abs 5.6 JA Ende Seite 19

20 Risikobeurteilung Gefährdungen identifizieren Wo gibt es Gefahrenstellen? Zu betrachten sind alle Lebensphasen sowie alle Tätigkeiten / Betriebsarten. (Nicht vollständiger Auszug gemäß Abs 5.4) Klemmplatte, quetschen von Fingern Bewegl. Teile, quetschen, abscheren Fliegende Metallspäne Sägeblatt, abschneiden von Finger Geräuschentwicklung, Temperatur Elektrischer Schlag Schaltschrank, Motor, Frequenzumrichter Jede einzelne Gefahrenstelle gilt es zu dokumentieren / bewerten! Seite 20

21 Risikobeurteilung Wie gehen wir vor? Start Risikominderung mit 3- Schritt-Verfahren durchführen, ISO Abs 6 Was macht die Maschine? Festlegung der Grenzen der Maschine, ISO Abs 5.3 Wo gibt es Gefahrenstellen? Identifizierung der Gefährdungen der Maschine, ISO Abs 5.4 Wie hoch ist das Risiko? Einschätzung des Risikos, ISO Abs 5.5 NEIN Die Maschine ist sicher, bis auf ein zumutbares Restrisiko nach Stand der Technik. Ist das Restrisiko akzeptabel? Risiko bewerten, ISO Abs 5.6 JA Ende Seite 21

22 Risikobeurteilung Gefährdungen einschätzen Jede Gefahrenstelle ist für jede Gefährdungssituation einzuschätzen unter Berücksichtigung der Betriebsarten: Einrichtbetrieb, Automatikbetrieb usw. Schadensausmaß: Schwere der Verletzung Leicht Wie schwer Schwer Eintrittswahrscheinlichkeit: Häufigkeit und/oder Aufenthaltsdauer Häufig Selten Vermeidung oder Begrenzung eines Schadens: Möglichkeiten zur Vermeidung Kaum möglich Möglich Die Analyse der Risikoeinschätzung ist Grundlage zur PL bzw. SIL Bestimmung und zur Bewertung des Restrisikos. Seite 22

23 Risikobeurteilung Wie gehen wir vor? Start Was macht die Maschine? Festlegung der Grenzen der Maschine, ISO Abs 5.3 Risikominderung mit 3- Schritt-Verfahren durchführen, ISO Abs 6 Wo gibt es Gefahrenstellen? Identifizierung der Gefährdungen der Maschine, ISO Abs 5.4 Wie hoch ist das Risiko? Einschätzung des Risikos, ISO Abs 5.5 NEIN Die Maschine ist sicher, bis auf ein zumutbares Restrisiko nach Stand der Technik. Ist das Restrisiko akzeptabel? Risiko bewerten, ISO Abs 5.6 JA Ende 4. Seite 23

24 Risikobeurteilung Akzeptables Restrisiko Restrisiko akzeptabel Hilfsmittel zur Bewertung Konstruktive Bewertung und Festlegen der Maßnahmen anhand des Hilfsmittels Risikomatrix. (Quelle: Risk Assessment Seminar ST-RAM Siemens-TÜV) Dabei bedeutet die Farbe rot ein hohes Risiko. Dies muss bevorzugt durch konstruktive Maßnahmen reduziert werden. Die Farbe gelb bedeutet ein geringeres Risiko als rot. Dieses kann entweder konstruktiv, oder durch technische Schutzmaßnahmen reduziert werden. Mit der Farbe grün sind keine konstruktiv bzw. technische Maßnahmen erforderlich, die Restrisiken sind zu kennzeichnen. Seite 24

25 Risikobeurteilung Praxisbeispiel: Gefährdungen identifizieren GF2 Betrachtung der Gefahrenstelle: Sägeblatt / Vorschub-Klemmplatte Betriebsart: Automatikbetrieb Klemmplatte, quetschen von Fingern Wie hoch ist das Risiko? GF1 Irreversible Verletzung, Verlust von Finger Geräuschentwicklung, Temperatur fliegende Metallspäne Seite 25 Welche Personenschäden können auftreten? Es ist möglich, dass diese Gefahrensituationen auftreten können?

26 Risikobeurteilung Anfangsrisiko Betrachtung der Gefahrenstelle: Sägeblatt / Vorschub-Klemmplatte Betriebsart: Automatikbetrieb Einschätzung und Bewertung des Anfangsrisikos: GF2 GF1 3A Seite 26 Risikoeinschätzung durch das CE-Team

27 Risikobeurteilung Anfangsrisiko Betrachtung der Gefahrenstelle: Sägeblatt / Vorschub-Klemmplatte Betriebsart: Automatikbetrieb Die Gefahren und Eintrittswahrscheinlichkeit muss in der Risikobeurteilung dokumentiert werden. Seite 27

28 Risikobeurteilung Wie gehen wir vor? Start 5. Risikominderung mit 3- Schritt-Verfahren durchführen, ISO Abs 6 NEIN Was macht die Maschine? Festlegung der Grenzen der Maschine, ISO Abs 5.3 Wo gibt es Gefahrenstellen? Identifizierung der Gefährdungen der Maschine, ISO Abs 5.4 Wie hoch ist das Risiko? Einschätzung des Risikos, ISO Abs 5.5 Ist das Restrisiko akzeptabel? Risiko bewerten, ISO Abs 5.6 Die Maschine ist sicher, bis auf ein zumutbares Restrisiko nach Stand der Technik. JA Ende Seite 28

29 Risikominderung Die 3-Stufen-Methode nach EN ISO Abs. 6 Start Stufe 1: Risikominderung durch sichere Konstruktion Wurde das Risiko angemessen vermindert? NEIN Stufe 2: Risikominderung durch technische Schutzmaßnahmen JA JA Wurde das Risiko angemessen vermindert? NEIN Stufe 3: Risikominderung durch Benutzerinformation über Restrisiken Wurde das Risiko angemessen vermindert? NEIN Erneut: Risikobeurteilung JA Ende Seite 29

30 Risikominderung 1. Stufe, sichere Konstruktion Welche Maßnahmen können getroffen werden bei? Automatikbetrieb?? Einrichtbetrieb?? Verschraubte Abdeckhaube für den Arbeitsraum Verschraubte Abdeckung für den Maschinenraum Seite 30

31 Risikominderung 1. Stufe, sichere Konstruktion Welche Maßnahmen können getroffen werden bei? Automatikbetrieb?? Einrichtbetrieb?? Verschraubte Abdeckhauben für Seidenteile und Rückseite Türen (Haube) für Einrichten, Wartung, Reinigung Türen für Wartungsarbeiten Seite 31

32 Risikominderung 1. Stufe, sichere Konstruktion Betrachtung der Gefahrenstelle: Sägeblatt / Vorschub-Klemmplatte Betriebsart: Automatikbetrieb Die Türen können offen sein, noch keine Minderung, weitere Maßnahmen sind notwendig. Seite 32

33 Die 3-Stufen-Methode (nach EN ISO 12100) Start Stufe 1: Risikominderung durch sichere Konstruktion Wurde das Risiko angemessen vermindert? NEIN Stufe 2: Risikominderung durch technische Schutzmaßnahmen JA JA Wurde das Risiko angemessen vermindert? NEIN Stufe 3: Risikominderung durch Benutzerinformation über Restrisiken Wurde das Risiko angemessen vermindert? NEIN Erneut: Risikobeurteilung JA Ende Seite 33

34 Risikominderung 2. Stufe, technische Schutzmaßnahme Türüberwachung Seite 34

35 Risikominderung 2. Stufe, technische Schutzmaßnahme Betrachtung der Gefahrenstelle: Sägeblatt / Vorschub-Klemmplatte Betriebsart: Automatikbetrieb Wie sieht diese Sicherheitsfunktion im Detail aus - PL / SIL? Restrisiko Seite 35

36 Risikominderung Die 3-Stufen-Methode (nach EN ISO 12100) Start Stufe 1: Risikominderung durch sichere Konstruktion Wurde das Risiko angemessen vermindert? JA NEIN Stufe 2: Risikominderung durch technische Schutzmaßnahmen Wurde das Risiko angemessen vermindert? Wurde das Risiko angemessen vermindert? NEIN Erneut: Risikobeurteilung JA NEIN Stufe 3: Risikominderung durch Benutzerinformation über Restrisiken JA Ende Seite 36

37 Risikobeurteilung Risiko nach Schutzmaßnamen Betrachtung der Gefahrenstelle: Sägeblatt / Vorschub-Klemmplatte Betriebsart: Automatikbetrieb Einschätzung und Bewertung des Risikos: GF1 GF2 3A 3B 2C 1C GF1 GF2 Seite 37 Risikoeinschätzung durch das CE-Team

38 Welchen Weg gibt uns die MRL / Normen vor? Start Risikobeurteilung: Gefahren identifizieren und Risiko einschätzen SIL / PL Sicherheitsfunktion definiert und die notwendige Leistungsfähigkeit der Sicherheitsfunktion festgelegt Pflichtenheft an die Automatisierung Sicherheitsfunktion: Entwurf der Architektur, Kategorie / SIL CL SIL / PL Überprüfung der erreichten Leistungsfähigkeit Nur der korrekte Weg führt zu einer sichere Maschine! Seite 38

39 Sicherheit von Maschinen Die Bestimmung des erforderlichen PL nach ISO Risiko = eine Funktion von: Schadensausmaß (S) Häufigkeit und Dauer (F) + + Möglichkeit der Vermeidung (P) Risikoparameter S = Schwere der Verletzung S1 = leichte (üblicherweise reversible) Verletzung S2 = schwere (üblicherweise irreversible) Verletzung, einschließlich Tod F = Häufigkeit und/oder Aufenthaltsdauer (der Gefährdungsaussetzung) F1 = selten bis öfter und/oder Zeit der Gefährdungsaussetzung ist kurz F2 = häufig bis dauernd und/oder Zeit der Gefährdungsaussetzung ist lang P = Möglichkeit zur Vermeidung der Gefährdung oder Begrenzung des Schadens P1 = möglich unter bestimmten Bedingungen P2 = kaum möglich S1 S2 F1 F2 F1 F2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 erforderlicher Performance Level PL Geringes Risiko a b c d e Seite 39 Hohes Risiko

40 Risikominderung 2. Stufe, technische Schutzmaßnahme Betrachtung der Gefahrenstelle: Sägeblatt Betriebsart: Automatikbetrieb Schwere der Verletzung Irreversible Verletzung Reversible Verletzung Häufigkeit / Aufenthaltsdauer Häufig bis dauernd / lang Selten bis öfter / kurz Möglichkeit zur Vermeidung Kaum möglich Möglich P P2 P1 S S2 S1 F F2 F1 Bestimmung des notwendigen: PL P1 F1 P2 PL r a S1 P1 F2 P2 PL r b P1 PL r c F1 S2 P2 F2 P1 P2 PL r d PL r e Seite 40

41 Sicherheit von Maschinen Die Ermittlung des erforderlichen SIL nach EN Risiko = eine Funktion von: Schadensausmaß (S) Häufigkeit und Dauer (F) Wahrscheinlichkeit der Gefahr (W) Möglichkeit der Vermeidung (P) Schadensausmaß (S) Fehlerklasse (K) SIL Seite 41

42 Risikominderung 2. Stufe, technische Schutzmaßnahme Betrachtung der Gefahrenstelle: Sägeblatt Betriebsart: Automatikbetrieb Bestimmung des notwendigen: SIL Schwere der Verletzung Irreversibel: z.b. Tod, Verlust von Auge oder Arm Irreversibel: z.b. Permanent, Verlust von Fingern Reversibel: z.b. Behandlung durch Arzt erforderlich Reversibel: z.b. Erste Hilfe erforderlich S Häufigkeit / Aufenthaltsdauer Kleiner 1 pro Stunde 1 pro h bis 1 pro Tag 1 pro Tag bis 2 pro Woche 2 pro Wochen bis 1 pro Jahr Größer 1 pro Jahr F Wahrscheinlichkeit des Auftretens häufig wahrscheinlich möglich selten vernachlässigbar W Möglichkeit der Vermeidung unmöglich möglich wahrscheinlich P Schwere der Klasse K = F + W + P Verletzung S 3 bis 4 5 bis 7 4 SIL 2 SIL Seite 42 8 bis 10 SIL 2 SIL 1 11 bis 13 SIL 3 SIL 2 SIL 1 14 bis 15 SIL 3 SIL 3 SIL 2 SIL 1

43 Risikominderung 2. Stufe, technische Schutzmaßnahme Betrachtung der Gefahrenstelle: Sägeblatt Betriebsart: Automatikbetrieb Detaillierte Beschreibung der Sicherheitsfunktion und ermitteln der erforderlichen Sicherheitsstufe PL / SIL. Seite 43

44 Risikominderung 2. Stufe, technische Schutzmaßnahme Betrachtung der Gefahrenstelle: Vorschub-Klemmplatte Betriebsart: Automatikbetrieb Detaillierte Beschreibung der Sicherheitsfunktion und ermitteln der erforderlichen Sicherheitsstufe PL / SIL. Seite 44

45 Risikobeurteilung Wie gehen wir vor? Start Was macht die Maschine? Festlegung der Grenzen der Maschine, ISO Abs 5.3 Risikominderung mit 3- Schritt-Verfahren durchführen, ISO Abs 6 Wo gibt es Gefahrenstellen? Identifizierung der Gefährdungen der Maschine, ISO Abs 5.4 Wie hoch ist das Risiko? Einschätzung des Risikos, ISO Abs 5.5 Ist das Restrisiko akzeptabel? Risiko bewerten, ISO Abs 5.6 Die Maschine ist sicher, bis auf ein zumutbares Restrisiko nach Stand der Technik. JA Ende Seite 45

46 Risikominderung Welche Maßnahmen können getroffen werden bei? Automatikbetrieb Einrichtbetrieb?? Seite 46

47 Risikominderung Stufe der 3-Stufen-Methode Betrachtung der Gefahrenstelle: Sägeblatt, Vorschub-Klemmplatte Betriebsart: Einrichtbetrieb Seite 47

48 Risikominderung Detaillierte Beschreibung der Sicherheitsfunktion Betrachtung der Gefahrenstelle: Sägeblatt, Vorschub-Klemmplatte Betriebsart: Einrichtbetrieb Seite 48

49 Risikominderung Welche Maßnahmen können getroffen werden bei? Automatikbetrieb Einrichtbetrieb Ein / Quittierung Schutztür Anwahl Tippbetrieb Not-Halt Seite 49

50 Welchen Weg gibt uns die MRL / Normen vor? Start Risikobeurteilung: SIL / PL Gefahren identifizieren und Risiko einschätzen Sicherheitsfunktion definiert und die notwendige Leistungsfähigkeit der Sicherheitsfunktion festgelegt Pflichtenheft an die Automatisierung Sicherheitsfunktion: Entwurf der Architektur, Kategorie / SIL CL SIL / PL Überprüfung der erreichten Leistungsfähigkeit Nur der korrekte Weg führt zu einer sichere Maschine! Seite 50

51 Sicherheitsfunktion Entwurf der Architektur Prinzipielle Vorgehensweise Bewertung der einzelnen Teilssysteme / Summe der Teilsysteme nach dem strukturellen Aufbau (SIL CL bzw.(kat. ) SIL bzw. PL nach der Ausfallwahrscheinlichkeit PFH D bzw. MTTF d Sicherheitssystem Schutztür Teilsystem 1: Erfassen Teilsystem 2: Auswerten Teilsystem 3: Reagieren Motor oder Seite 51

52 Sicherheitsfunktion Entwurf der Architektur (strukturelle Aufbau) Entworfenes Teilsystem Erfassen Kenngrößen müssen berechnet werden nach EN oder EN ISO Herstellerangaben: B10 Werte Zertifikate SIL, PL vom Hersteller Fertiges Teilsystem Auswerten Zertifikate SIL, PL vom Hersteller Entworfenes Teilsystem Reagieren Kenngrößen müssen berechnet werden nach EN oder EN ISO Herstellerangaben: B10 Werte Zertifikate SIL, PL vom Hersteller Teilsystem 1: Erfassen Teilsystem 2: Auswerten oder Teilsystem 3: Reagieren Seite 52

53 Sicherheit von Maschinen B10 Werte: SN 31920:2007 Der B10-Wert dies ist die Anzahl der Schaltspiele bei der im Laufe eines Lebensdauerversuchs 10% der Prüflinge ausgefallen sind. Seite 53

54 Sicherheitsfunktion Entwurf der Architektur (Schutztür) Funktion: Das Sägeblatt / Vorschub muss ausgeschaltet werden sobald die Türe geöffnet wird. GF2 GF1 Erfassen Auswerten Reagieren ISO EN Kat 3, DC 90% CCF > 65 PL e PL d, STO EN HFT 1, SIL CL 2, DC 90% CCF 10 % SIL 3 SIL 2, STO Mit dieser Architektur kann maximal PL d, SIL 2 erreicht werden. Seite 54

55 Sicherheitsfunktion Entwurf der Architektur (Zuhaltung) GF2 GF1 Funktion: Die Türe darf erst geöffnet werden, wenn das Sägeblatt / Vorschub stillsteht. Erfassen Auswerten Reagieren ISO EN EN PL d, STO PL e SIL 2, STO SIL 3 Kat 3, DC 90%, CCF > 65 Fehlerausschluss: Getrennter Betätiger HFT 1, SIL CL 2, DC 90% CCF 10% Mit dieser Architektur kann maximal PL d, SIL 2 erreicht werden. Seite 55

56 Sicherheitsfunktion Entwurf der Architektur (Tippbetrieb) GF2 Funktion: Der Vorschub darf nur bei aktiviertem Einrichtbetrieb mit Tippbetrieb gefahren werden. ISO EN Erfassen Auswerten Reagieren Standard PL e PL d, SLS EN Standard SIL 3 SIL 2, SLS Mit dieser Architektur kann maximal PL d, SIL 2 erreicht werden. Seite 56

57 Sicherheitsfunktion Entwurf der Architektur (Einrichtbetrieb) GF1 Funktion: Bei Schütztür offen und Einrichtbetrieb ist ein Anlaufen sicher zu verhindern (STO). Erfassen Auswerten Reagieren ISO EN Kat 4, DC 99% CCF > 65 PL e PL d, STO EN HFT 1, SIL CL 3, DC 99% CCF 10 % SIL 3 SIL 2, STO Mit dieser Architektur kann maximal PL d, SIL 2 erreicht werden. Seite 57

58 Welchen Weg gibt uns die MRL / Normen vor? Start Risikobeurteilung: SIL / PL Gefahren identifizieren und Risiko einschätzen Sicherheitsfunktion definiert und die notwendige Leistungsfähigkeit der Sicherheitsfunktion festgelegt Pflichtenheft an die Automatisierung Sicherheitsfunktion: Entwurf der Architektur, Kategorie / SIL CL SIL / PL Überprüfung der erreichten Leistungsfähigkeit Nur der korrekte Weg führt zu einer sichere Maschine! Seite 58

59 Konzept ISO EN Sicherheit von Maschinen Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze PL: Performance Level MTTF d [Jahre]: Mittlere Zeit zum gefahrbringenden Ausfall jedes Kanals Seite 59

60 Sicherheit von Maschinen Bestimmung des Performance Levels (I) Betrachtung von CCF (Ausfall infolge gemeinsamer Ursache): Bei Kategorie B und 1 -> Maßnamen nicht relevant Bei Kategorie 2, 3, 4 -> Maßnamen müssen angewendet werden, erfüllt bei >= 65 Punkte Seite 60

61 Sicherheit von Maschinen Strukturelle Eigenschaften Kategorie nach ISO Verwendung bewährter Sicherheitsprinzipien (EN 954-1) Architektur Kategorie 1 Architektur Kategorie 2 m TE OTE Überwachung Testeinrichtung Ausgang der Testeinrichtung Architektur Kategorie Seite 61 i m I L O Verbindungsmittel Eingabeeinheit, z.b. Sensor Logik Ausgabeeinheit, z.b. Hauptschütz

62 Sicherheit von Maschinen Diagnosedeckungsgrad DC Seite 62

63 Sicherheit von Maschinen Berechnung der Mittlere Zeit zum gefahrbringenden Ausfall MTTF d SRP/CS: (sicherheitsbezogenes Teil einer Steuerung) MTTF mit n op d op B10d 0, 1 n op op d h 3600s / h t cycle B10 d : Herstellerangaben n op : h op : d op : t cycle : Anzahl der Betätigungszyklen pro Jahr Betriebszeit in Stunden pro Tag [h/d] Betriebszeit in Tagen pro Jahr [d/y] Zeitspanne zwischen zwei Betätigungszyklen [s/cycle] T10 d B10 d nop T10 d : Betriebszeit des Bauteils [Jahr] (bei der 10% gefährlich ausfallen können) Summierung aller SRP/CS-Werte pro Kanal: 1 N MTTF d i 1 MTTF di J 1 1 N n j MTTF dj Seite 63 für baugleiche Kanäle

64 Konzept IEC Sicherheit von Maschinen Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer, elektronischer und programmierbarer elektronischer Steuerungssysteme SIL: Safety Integrity Level PFH D [1/h]: Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden Ausfall pro Stunde Seite 64

65 Sicherheit von Maschinen Bestimmung des SIL Levels Sicherheitsbezogene Steuerungsfunktion (SRCF) Betrachtung von CCF (Ausfall infolge gemeinsamer Ursache): Gesamtpunktzahl < bis 65 ( ) CCF-Faktor 10 % (0,1) 5 % (0,1) Seite 65 h

66 Sicherheit von Maschinen Strukturelle Eigenschaften nach EN PFH DssA = DssA x 1h Basis-Teilsystemarchitektur A Nullfehlertoleranz ohne Diagnose DssA = De DeN Basis-Teilsystemarchitektur B Einfehlertoleranz ohne Diagnose Basis-Teilsystemarchitektur C Nullfehlertoleranz mit Diagnose DssC = De1 x (1 DC 1 ) DeN x (1 DC N ) Basis-Teilsystemarchitektur D Einfehlertoleranz mit Diagnose Seite 66

67 Sicherheitssystem Strukturelle Einschränkungen: SIL clam SFF (DC) SIL Elektromechanische Teilsysteme, mit einem Anteil sicherer Ausfälle kleiner als 60 % und einer Hardware-Fehlertoleranz von null, die bewährte Bauteile in Übereinstimmung mit ISO :2006 Kategorie 1 PL C verwenden, müssen so betrachtet werden, als ob sie eine SIL CL von SIL 1 erreichen SFF: Safe Failure Fraction, Anteil an der Gesamtausfallrate eines Teilsystems, der nicht zu einem gefahrbringenden Ausfall führt, Entspricht indirekt DC Wert Seite 67

68 Sicherheitssystem Berechnung der Ausfallwahrscheinlichkeit (PFH D -Wert) Subsystemelement Positionsschalter Zeitbezogene Ausfallrate B10: Herstellerangabe C: Schalthäufigkeit in [1 / h] = 0.1 x C / B10 Rate gefahrbringender Fehler Gefahrbringende Fehler: = 20% D = 0.2 x PFH D = D * 1 Std Subsystem Positionsschaltern Teilsystemarchitektur D Fehleraufdeckung in der F-SPS / 3TK28 / MSS Teilsystemarchitektur: D Homogene Redundanz (gleiche Geräte) 1 = 2 = ; DC 1 = DC 2 = DC Diagnostic Coverage (Diagnoseaufdeckungsgrad) DC = 99% (z.b. bei Vergleich in F-SPS, 3TK28) Common Cause Failure (Ausfall gemeins. Ursache) CCF: / : 10% (conservative worst case value) Test Intervallen T1: 20 Jahr (Proof Test Intervall) T2: Betätigungsintervall DssD = (1 ) 2 {[ De 2 * 2 * DC ] * T2/2 + [ De 2 * (1 - DC) ] * T1} + * De, PFHDssD = DssD * 1h Seite 68

69 Maschinenrichtlinie / Applikationslösungen Verifikation mit Safety Evaluation Tool

70 Sicherheit von Maschinen Maß der Safety Performance SIL (Safety Integrity Level) EN oder PL (Performance Level) EN ISO Die Sicherheitsstufen SIL bzw. PL legen fest, wie hoch die Zuverlässigkeit eines Sicherheitssystems sein muss. EN IEC und EN ISO definieren also ein quantitatives Risiko und gehen damit weiter als EN Performance Level (PL) a b c d e Average probability of a dangerous failure per hour [1/h] (PFH D ) 10-5 to < x 10-6 to < to < 3 x to < to < 10-7 Safety Integrity Level (SIL) no special safety requirements SIL und PL sind aufeinander (abbildbar). Seite 70

71 Sicherheitsfunktion Safety Evaluation Tool Allgemeine Daten Anforderung Ergebnis Mit dem kostenfreien Online-Safety Evaluation Tool einfach und normenkonforme Maschinendokumentation erstellen Seite 71

72 Sicherheitsfunktion Safety Evaluation Tool Allgemeine Daten Details der Baugruppe Ergebnis Betrachtung der Sicherheitsintegrität Seite 72

73 Welchen Weg gibt uns die MRL / Normen vor? Start Risikobeurteilung: SIL / PL Gefahren identifizieren und Risiko einschätzen Sicherheitsfunktion definiert und die notwendige Leistungsfähigkeit der Sicherheitsfunktion festgelegt Pflichtenheft an die Automatisierung Sicherheitsfunktion: SIL / PL Entwurf der Architektur, Kategorie / SIL CL Überprüfung der erreichten Leistungsfähigkeit Nur der korrekte Weg führt zu einer sichere Maschine! Seite 73

74 SIRIUS Innovativ denken! Mit Sicherheit profitieren.

75 Modulares Sicherheitssystem 3RK3 Ausgangssituation Gestern Heute 3TK2842-1BB41/2/4 3TK2841-1BB40 3TK2841-1BB40 Parametrieren statt verdrahten! Seite 75

76 Modulares Sicherheitssystem 3RK3 Ausgangssituation Jetzt auch mit AS-i! Konventionelle Verdrahtung AS-Interface/ ASIsafe Parametrieren statt verdrahten! Seite 76

77 Modulares Sicherheitssystem 3RK3 Systemkomponenten Zentralmodul Zentralmodul mit 8E/2A schon als kleinste Ausbaustufe einsetzbar Seite 77

78 Modulares Sicherheitssystem 3RK3 Systemkomponenten Zentralmodul max. 7 / 9 Erweiterungsmodule (optional) T1 IN1 IN3 T1 IN1 IN3 T1 IN1 IN3 T1 IN1 IN3 T1 IN1 IN3 T1 IN1 IN T2 IN2 IN4 T2 IN2 IN4 T2 IN2 IN4 T2 IN2 IN4 T2 IN2 IN4 T2 IN2 IN F-DI 2/4F-DI 1/2F-RO 2/4F-DI 2F-DO 2/4F-DI 2F-DO 2/4F-DI 2F-DO 2/4F-DI 2F-DO 8DO IN1/F IN3 IN5 IN7 IN1/F IN3 14 IN1/F IN3 14 IN1/F IN3 14 IN1/F IN3 14 IN1/F IN /F IN2 IN4 IN6 IN8 IN2 IN4 24 IN2 IN4 24 IN2 IN4 24 IN2 IN4 24 IN2 IN RK3211-1AA10 3RK3221-1AA10 3RK3231-1AA10 3RK3231-1AA10 3RK3231-1AA10 3RK3231-1AA10 3RK3311-1AA10 L+ M IN5 L+ M 23 L+ M L+ M L+ M L+ M L+ M 1M IN6 IN8 IN M An das Zentralmodul können max. 7 / 9 Erweiterungsmodule angeschlossen werden Seite 78

79 Modulares Sicherheitssystem 3RK3 Systemkomponenten DP-Interface (optional) Zentralmodul max. 7 / 9 Erweiterungsmodule (optional) T1 IN1 IN3 T1 IN1 IN3 T1 IN1 IN3 T1 IN1 IN3 T1 IN1 IN3 T1 IN1 IN T2 IN2 IN4 T2 IN2 IN4 T2 IN2 IN4 T2 IN2 IN4 T2 IN2 IN4 T2 IN2 IN SIEMENS 8F-DI 2/4F-DI 1/2F-RO 2/4F-DI 2F-DO 2/4F-DI 2F-DO 2/4F-DI 2F-DO 2/4F-DI 2F-DO 8DO DEVICE BF SF ADDR/ Reset Profibus IN1/F IN3 IN5 IN7 IN1/F IN3 14 IN1/F IN3 14 IN1/F IN3 14 IN1/F IN3 14 IN1/F IN /F IN2 IN4 IN6 IN8 IN2 IN4 24 IN2 IN4 24 IN2 IN4 24 IN2 IN4 24 IN2 IN SET Mode 3RK3211-1AA10 3RK3221-1AA10 3RK3231-1AA10 3RK3231-1AA10 3RK3231-1AA10 3RK3231-1AA10 3RK3311-1AA10 3RK3511-1BA10 L+ M IN5 L+ M 23 L+ M L+ M L+ M L+ M L+ M 1M L+ M FE IN6 IN8 IN M Anbindung an die SPS über DP-Interface-Modul Seite 79

80 Aufbau Praxisbeispiel Eine CPU, ein Bus und gemischte I/O Realisierung von Sicherheitsfunktionen mittels einer autarken Steuerung Einfache Programmierungssoftware Mischaufbau von Standard- und fehlersicherer Peripherie an dem AS-i Bus ASI-Netzgerät / ASI-Master MSS Hardwareverdrahtung Ein / Quittierung Schutztür Anwahl Tippbetrieb Not-Halt SINAMICS S120 Seite 80

81 Aufbau Praxisbeispiel Parametriersoftware Modular Safety System Seite 81

82 SIMATIC Innovativ denken! Mit Sicherheit profitieren.

83 In 3 Schritten von der Standard- zur fehlersicheren Automatisierung Erfassen Auswerten Reagieren Standardsteuerung Sensoren Peripherie CPU & Programm Peripherie Aktoren Schritt 1 Hard-/Firmware F-CPU Standard-CPU Standard I/O Hard-& Firmware-Erweiterungen Fehlersichere I/O-Module Schritt 2 Kommunikation Standard-Kommunikation via PROFIBUS oder PROFINET PROFIsafe Schritt 3 Anwenderprogramm F- Programm Standard programm STEP7 Sicherheitsprogramm STEP7 und Distributed Safety Erfassen Auswerten Reagieren Fehlersichere Steuerung Sensoren Peripherie & & F-Sensoren F-Peripherie F- CPU & Programm & F-Programm Peripherie & F-Peripherie Aktoren Seite 83

84 Fehlersichere Controller Modular Fail-safe Controller PC-based Automation mit WinAC RTX F Technologiecontroller mit integrierter Sicherheitstechnik ET 200F S7-300F S7-400F S7-mEC-RTX F SoftSPS WinAC RTX F IPC 427C/477C-RTX F CPU317TF Ein Engineering auf Basis SIMATIC STEP 7 Durchgängig in Kommunikation und Diagnose SIMATIC Fail-safe Controller: Für jede Anforderung die passende Steuerungslösung Seite 84

85 DI DO DI / DO AI Relais Motorstarter Frequenzumrichter Fehlersichere Peripherie ET 200 Umfassendes Angebot Fehlersichere Peripherie Eigenschaften ET 200M X X -- X Modulare Peripherie für hochkanalige Anwendungen mit bis zu 24 Kanälen pro Baugruppe IP 20 ET 200S X X X -- X X X Feinmodulare Peripherie mit bis zu 8 Kanälen pro Baugruppe ET 200iSP X X -- X Feinmodulare Peripherie mit bis zu 8 Kanälen pro Baugruppe IP 65/67 ET 200pro ET 200eco X X X X -- X -- X -- Modulare, multifunktionale Peripherie in hoher Schutzart Kostengünstige Blockperipherie in hoher Schutzart Seite 85

86 Engineering mit Distributed Safety Ein Engineering System Distributed Safety Ein Anwenderprogramm Modulare Controller PC-based Controller Fehlersichere S7-CPU WinAC RTX F Seite 86

87 Aufbau Praxisbeispiel Eine CPU, ein Bus und gemischte I/O Realisierung von Standard- und Sicherheitsfunktionen mittels einer Steuerung und einem Bussystem. Mischaufbau von Standard- und fehlersicherer Peripherie in einer ET 200S Station. Engineering / Dokumentation mit Distributed Safety S7 315F-2PN/DP PROFIBUS PROFINET PROFIsafe PROFIsafe ET 200S Ein / Quittierung Schutztür Anwahl Tippbetrieb Not-Halt SINAMICS S120 Seite 87

88 Anbindung sicherheitsgerichtete Signale Beispiel: Schutztürüberwachung mit Zuhaltung F-DI PROFINET mit PROFIsafe F-DO DI Schutztürverriegelung Stellungsüberwachung Entriegelung Entriegelungsmagnet Schutztürkontakt Seite 88

89 Anbindung sicherheitsgerichtete Signale Beispiel: Not-Halt und Wahlschalter F-DI PROFINET mit PROFIsafe DI F-DO Tippen Quittierung Einrichtbetrieb Not-Halt Seite 89

90 Aufbau Praxisbeispiel Ein / Quittierung Schutztür Anwahl Tippbetrieb Not-Halt Seite 90

91 SINAMICS Innovativ denken! Mit Sicherheit profitieren.

92 Sicherheitsfunktionen der Sinamics-Antriebe Seite 92

93 Sicherheitsfunktionen der Sinamics-Antriebe Antrieb SIMATIC ET200S FC SIMATIC ET 200pro SINAMICS G120 SINAMICS G120D Standard-Funktionen STO, SS1, SLS STO, SS1, SLS STO, SS1, SLS, SBC, SDI STO, SS1, SLS, SBC, SDI Erweiterte Funktionen SINAMICS G120C STO - weltweit einzigartig SINAMICS G130/150 SINAMICS S150 SINAMICS S120 Chassis SINAMICS S120 Cabinet Modules SINAMICS S120/S110 Booksize & Blocksize Seite 93 STO, SS1 STO, SS1 STO, SS1, SBC STO, SS1, SBC STO, SS1, SBC - - geberloser Betrieb STO, SS1, SS2, SOS, SLS, SSM, SBR, SBC, SDI STO, SS1, SS2, SOS, SLS, SSM, SBR, SBC, SDI STO, SS1, SS2, SOS, SLS, SSM, SBR, SBC, SDI

94 Sicherheitsfunktionen Wirkungsweise und Einsatzmöglichkeiten (1/2) Funktion Kurzbeschreibung Typische Anwendung SIL STO Stillsetzen eines Antriebs mit großem Lastmoment, das den Antrieb sofort abbremst. Galvanische Trennung durch Netz- und/oder Motorschütz nicht erforderlich. Aus2 PL 3 * e * SBC Mechanisches Halten einer hängenden Achse nach Aktivierung von STO. 2 d SS1 (SBR) (SAM) SS2 (SBR) (SAM) Stillsetzen eines Antriebs, der anschließend kein Drehmoment mehr liefern darf (siehe Stopp-Kategorie 1 gemäß EN ) Stillsetzen eines Antriebs, der anschließend im Stillstand gehalten werden muss (siehe Stopp- Kategorie 2 gemäß EN ). Mechanische Bremsen o. ä. können unter Umständen entfallen. 2 d 2 d * mit zusätzlichem sicheren Netzschütz Seite 94

95 Sicherheitsfunktionen Wirkungsweise und Einsatzmöglichkeiten (2/2) Funktion SOS Kurzbeschreibung Typische Anwendung Beim Stillstand einer Maschine geht der Positionsbezug der Achsen nicht verloren. Erneutes Referenzieren ist nicht erforderlich. SIL PL 2 d SLS Beim Einrichten einer Maschine muss der Antrieb verfahren werden. SLS stellt sicher, dass sich der Antrieb mit einer für den Bediener ungefährlichen Geschwindigkeit bewegt. 2 d SSM Nach Erreichen einer ungefährlichen Geschwindigkeit wird mit dem sicheren Rückmeldesignal eine Schutztür freigegeben. 2 d SDI NEU Der Antrieb kann z.b. im Einrichtbetrieb nur in eine Richtung betrieben werden, die für den Bediener ungefährlich ist. 2 d Seite 95

96 SINAMICS Ansteuerung der integrierten Sicherheitsfunktionen Aktivierung über Klemmen nur Standard-Funktionen Aktivierung über F-DI der TM54F für erweiterte Funktionen nur bei Sinamics S120 Aktivierung über PROFIsafe für Standard und erweiterte Funktionen 1 Leitung an CU, je 1 Leitung an LT Beide Leitungen an die CU Alle Leitungen an TM54F (EP-Klemmen können zusätzlich genutzt werden) Alle Safety-Signale über Feldbus möglich (EP-Klemmen können zusätzlich genutzt werden) Seite 96

97 Aufbau Praxisbeispiel Eine CPU, ein Bus und gemischte I/O Realisierung von Standard- und Sicherheitsfunktionen mittels Frequenzumrichter Kein Hauptschütz mehr für Sicherheitsfunktionen notwendig (bis SIL 2) bzw. keine zusätzliche Signalverdrahtung Safety Funktionen werden mit dem Tool STARTER parametriert Abnahmetests der Funktionen mit STARTER und Abnahmetest-Script S7 315F-2PN/DP PROFIBUS PROFINET PROFIsafe PROFIsafe ET 200S Ein / Quittierung Schutztür Anwahl Tippbetrieb Not-Halt GF2: Vorschub STO, SLS, Stillstandsmeldung SINAMICS S120 GF1: Säge SS1/STO, Stillstandsmeldung Seite 97

98 Sicheres Stillsetzen Safe Stop 1 (SS1) Im Umrichter integriert mit Safe Stop 1 (SS1) Die Funktion SS1 bewirkt ein sicheres Stillsetzen des Motors mit anschließender Abschaltung der momentenbildenden Energie. Der Antrieb bremst nach Anwahl der Funktion SS1 an einer Schnellhalt-Rampe (AUS3) autark ab und aktiviert nach Ablauf der eingestellten, sicheren Verzögerungszeit automatisch die Funktion STO Anwendungen: SS1 sollte überall dort eingesetzt werden, wo das Lastmoment den Motor nicht durch Reibung in genügend kurzer Zeit Stillsetzen kann, oder wo ein Austrudeln des Antriebes zu Sicherheitsrisiken führt. SS1 Die IGBT Ansteuerimpulse werden sofort gelöscht nachdem STO aktiviert wurde. t STO (kein Drehmoment) Achtung: Der Motor entwickelt sicher kein Drehmoment mehr, aber er ist nicht vom Netz getrennt!! Seite 98

99 Sichere Drehzahlüberwachung Safely-Limited Speed (SLS) Im Umrichter integriert mit Safely-Limited Speed (SLS) Der Antrieb wird auf eine parametrierbare maximale Geschwindigkeit überwacht. Es findet keine autarke Beeinflussung des Drehzahlsollwerts statt. Es sind 4 unterschiedliche Grenzwerte aktivierbar. Nach Anwahl von SLS muss die überlagerte Steuerung innerhalb einer parametrierbaren Zeit t den Antrieb unter die gewählte Geschwindigkeitsgrenze bringen. Anwendung Personenschutz bei Maschinen die im Einrichtbetrieb gefahren werden müssen. Mit der Funktion SLS kann deutlich Zeit eingespart und die Sicherheit des Bedienpersonals gewährleistet werden. SLS t Seite 99

100 Aufbau Praxisbeispiel Ein / Quittierung Schutztür Anwahl Tippbetrieb Not-Halt Seite 100

101 Aufbau Praxisbeispiel Safety Funktionen mit Tool STARTER Auswahl der Art der Ansteuerung: Extended Functions über TM54F Extended Functions über PROFIsafe Extended Functions über TM54F und Basic Functions über Klemme Extended Functions über PROFIsafe und Basic Functions über Klemme Seite 101

102 Aufbau Praxisbeispiel STARTER und Abnahmetest-Script Seite 102

103 Lösungen zu Applikationen Funktionsbeispiele ( Seite 103

104 Wichtiger Hinweis Die hier beschriebenen Produkte wurden entwickelt, um als Teil einer Gesamtanlage oder Maschine sicherheitsgerichtete Funktionen zu übernehmen. Ein komplettes sicherheitsgerichtetes System enthält in der Regel Sensoren, Auswerteeinheiten, Meldegeräte und Konzepte für sichere Abschaltungen. Es liegt im Verantwortungsbereich des Herstellers einer Anlage oder Maschine die korrekte Gesamtfunktion sicherzustellen. Die Siemens AG, seine Niederlassungen und Beteiligungsgesellschaften (im Folgenden Siemens ) ist nicht in der Lage, alle Eigenschaften einer Gesamtanlage oder Maschine, die nicht durch Siemens konzipiert wurde, zu garantieren. Siemens übernimmt auch keine Haftung für Empfehlungen, die durch Beschreibungen / Beispielen gegeben bzw. impliziert werden. Aufgrund der Beschreibung können auch keine neuen, über die allgemeinen Siemens-Lieferbedingungen hinausgehenden, Garantie-, Gewährleistungs- oder Haftungsansprüche abgeleitet werden. Seite 104

105 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Siemens AG Alle Rechte vorbehalten.