Praktische Sicherheit Vorlesung BA Bautzen Grundlagen Maschinensicherheit und Praktische Ausführung Sicherheitstechnik Tilo Schmidt / Pilz GmbH & Co. KG
Praktische Sicherheit Handlungen im Notfall Reihenschaltung von Not-Halt-Tastern und Schutztürschaltern... BWS - Einsatz Berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen PSEN... Sichere Sensorik von Pilz
Handlungen im Notfall nach EN 60204-1 Differenzierung in: Stillsetzen im Notfall 9.2.5.4.2 Not-Halt schnellstmögliches Stillsetzen der Maschine im Notfall, anschließend Abschaltung der elektrischen Energie Ausschalten im Notfall 9.2.5.4.3 Not-Aus dient dem sofortigen Abschalten der Spannung im Notfall mit eventuellem Austrudeln Ingangsetzen im Notfall Anhang D Prozess oder Bewegung starten zur Verhinderung oder Beseitigung der Gefahr Einschalten im Notfall Anhang D Energiezuschaltung für Anlagenteile, die für Notsituationen benötigt werden
Handlungen im Notfall nach EN 60204-1 Vorrang gegenüber allen anderen Funktionen Geräte für das Stillsetzen im Notfall sind zumindest an jedem Bedienstand erforderlich (siehe auch EN ISO 13850)
Not-Halt nach EN ISO 13850 (ehem. EN 418) Betätigung des Stellteiles, die zu einer Erzeugung des Not-Halt Befehls führt, muss zum Verrasten des Befehlsgerätes führen. Das Rückstellen des Befehlsgerätes allein darf keinen Wiederanlauf auslösen!!! (siehe auch EN 1037) Not-Halt-Stellteile müssen rot sein. Wenn ein Hintergrund vorhanden ist, muss dieser gelb sein. (siehe auch EN 60204 10.8.4)
Not-Halt-Taster EN ISO 13850 (ehem. EN 418) die Verfügbarkeit ist unabhängig von der Betriebsart!!
Not-Halt-Befehl EN ISO 13850 die Reaktion der Maschine auf den Not-Halt-Befehl darf keinerlei zusätzliche Gefährdung hervorrufen (z.b. Absenken, fallen lassen etc...)
Stopp im Notfall nach EN 60204 Stopp Kategorien Kap. 9.2.2 Stopp - Kategorie 0: ungesteuertes Stillsetzen durch sofortiges Abschalten der Energie (ggfls. mit Austrudeln) Stopp - Kategorie 1: gesteuertes Stillsetzen, Energieabschaltung erst nach Stillstand Stopp - Kategorie 2: gesteuertes Stillsetzen ohne Energieabschaltung (nicht zulässig für Not-Halt")
Not-Halt-Bereiche nach EN ISO 13850 Der Wirkungsbereich der NOT-Halt-Einrichtung muss eindeutig sein (Sichtbereich, Bereichstrennung usw...)
Not-Halt- Wirkungsbereich große Einzelmaschine Die Gesamtabschaltung der Maschine muss durch jeden Einzeltaster erfolgen (Einzelmeldung ist nur wichtig für die schnelle Diagnose und damit höhere Verfügbarkeit)
Praktische Sicherheit Teil 1 Handlungen im Notfall Reihenschaltung von Not-Halt-Tastern und Schutztürschaltern BWS - Einsatz Berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen PSEN... Sichere Sensorik von Pilz
Reihenschaltung von Not-Halt und Schutztüren - Grundbetrachtung Es gibt keinen konkreten Hinweis in den Normen, ob bzw. wie viele Not-Halt-Taster oder Schutztürschalter hintereinander geschaltet werden dürfen. Es ist deshalb notwendig, eine Risikobetrachtung nach EN 954-1 bzw. nach EN ISO 13849-1 vorzunehmen. Grundsätzlich ist aber zu bedenken, dass beim Betätigen eines Not-Halt-Tasters eine andere Absicht unterstellt werden muss als beim Öffnen einer Schutztür...
Reihenschaltung von Not-Halt und Schutztüren - Grundbetrachtung Not-Halt-Taster werden von Personen in der Absicht betätigt, die Bewegung einer Maschine oder Anlage zu stoppen, um im Gefahren- oder Störfall einen sicheren Zustand zu erreichen.
Reihenschaltung von Not-Halt und Schutztüren - Grundbetrachtung Schutztüren werden in der Absicht geöffnet, in einen Bereich zu greifen oder - zu gehen, um dort eine Tätigkeit durchzuführen. Damit es hierbei zu keinem Unfall kommt, wird die gefährliche Bewegung durch die Schutztürüberwachung sicher abgeschaltet. Anmerkung: In der EN 13849-1 sind hierbei nun auch die Zugangshäufigkeit und der damit verbundene Verschleiß zu berücksichtigen.
Reihenschaltung von Not-Halt und Schutztüren...Schlussfolgerung Eine Reihenschaltung von Schutztüren ist bei Betrachtung nach EN 954-1 maximal mit Sicherheitskat. 3 zu bewerten, bei Betrachtung nach EN 13849-1 ergibt sich ein DC nur mit regelmäßiger Testung jeder einzelnen Tür. Somit ist ein PL d nur bei sehr geringen Schaltspielzahlen realistisch, ansonsten ist nur PL c zu erreichen..
Auswahl und Anbringung von Türendschaltern entsprechend Kat. 4 nach EN 954-1 (PL e nach EN 13849) PSEN code Die Alternative... Sichere Reihenschaltung intelligenter Sensoren
Praktische Sicherheit Teil 1 Handlung im Notfall... Ausführungen, Stopp-Kategorien, - Bereiche Reihenschaltung von Not-Halt-Tastern und Schutztürschaltern BWS - Einsatz Berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen PSEN... Sichere Sensorik von Pilz
Praktische Sicherheitssysteme: BWS Berührungslos Wirkende Schutzeinrichtungen
BWS - Technische Prinzipien Lichtschranken Sender/Empfänger oder Reflexion Laser oder Infrarot Eindimensional Lichtgitter / Lichtvorhänge Reflexion oder Sender/Empfänger Zweidimensional Scanner Reflexion über Laserprinzip Zweidimensional Sichere Kamerasysteme Digitales dreidimensionales Kameraprinzip
PSENopt Auswahl optoelektronischer Schutzeinrichtungen! Achtung! Eine optoelektronische Schutzeinrichtung kann nur verwendet werden, wenn der Bediener keiner Gefahr durch wegfliegende Material- bzw. Werkzeugteile oder z.b. Laserlicht ausgesetzt ist. Ebenso muss die Zugriffs- oder Zutrittszeit größer sein als die Zeit, die zum Stoppen der gefahrbringenden Bewegung benötigt wird!
PSENopt - Sicherheitsabstände gemäß DIN EN 999 Trennende Schutzeinrichtung Gefahrenbereich S = K x T + C Sender Mindestabstand S Empfänger S Mindestabstand [mm] Schutzfeld / Lichtstrahl K Konstante Annäherungsgeschwindigkeit [1600 bzw. 2000 mm/s] T Gesamtansprechzeit der Schutzeinrichtung [s], wobei T = t1+ t2 t1 Ansprechzeit der Schutzeinrichtung t2 Nachlaufzeit der Maschine C zusätzlicher Abstand [mm], C= 8 x (d - 14) (d = Auflösung)
PSENopt Montage Verhindern von... Umgehungsmöglichkeiten: Übergreifen Untergreifen Umgreifen Hintertreten Umgehen Verschieben
PSENopt - Sicherheitsabstände gemäß DIN EN 13857
SafetyEYE Funktionsprinzip
SafetyEYE Produktmerkmale
SafetyEYE Applikationen Freie Fahrt für Gabelstapler Ergonomische Arbeitsplätze Freie Sicht auf den Prozess
SafetyEYE Applikationen Ein Sensor für mehrere Arbeitsbereiche Mit nur einem SafetyEYE werden dreidimensional mehrere Arbeitsbereiche unabhängig voneinander überwacht und gesteuert
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Schutztürsysteme und -einrichtungen
PSENslock sichere Schutztürüberwachung mit Magnetzuhaltung Die sichere Komplettlösung für Schutztüren Sichere Schutztürüberwachung mit berührungslos wirkenden Haltemagnet zur sicheren Stellungsüberwachung und Zuhaltung Mit Magnetkraftüberwachung Prozessschutz Maschinenschutz Personenschutz bei Anwendung ohne gefährlichen Nachlauf 30
Anwendungen PSENslock sind universell einsetzbar für Schwenktüren und Schiebetüren mit Linksanschlag oder Rechtsanschlag konzipiert für 45 mm-profile
Sicherheitsriegel PSENbolt Vorteile auf einen Blick PSENbolt als sichere Komplettlösung Robuste, kostensparende Lösung vorkonfektioniert von Pilz Sichere Komplettlösung aus Sicherheitsschalter, Türgriff und Riegel in Verbindung mit Auswerteeinheiten von Pilz Hoher Manipulations- und Umgehungsschutz integriert im Riegel durch Codierung des Sicherheitsschalters PSENcode
PSEN neue Produkte Sicherheitsmagnetschalter PSEN mag 3.Generation BG-geprüft neues Montagekonzept! Preisvorteil! Neue Gehäuse Neue Kontakt-Varianten 2x sichere Kontakte (n/o) 2x sichere plus 1x Melde (n/o) und LED Für verschiedene Auswertgeräte Einzelanschluß Reihenschaltung mit PSEN ix1 2 Schaltabstände Schaltabstand 3mm oder 10mm Anschluß Kabel, 4adrig/8adrig 5m oder 10m Oder steckbar durch Stecker am Kabel (20cm) M8/4pol M8/8pol Sehr hoher B10D-Wert ATEX Variante (in Vorbereitung)
PSEN neue Produkte PSEN code mit RFID Kompakter Funktion wie PSENcs1.1/2.1/2.2 Reihenschaltung PL e Neue Gehäuse 2 sichere OSSD 3 LEDs für bessere Diagnose reihenschaltbar mit PSEN cs 1.1...2.2, PSENslock und PSENsgate Schaltabstand typ. 10mm Nur eine Betätigungsrichtung, dafür aber min. Abstand Sensor-Sensor nur 10cm (PSEN cs1.1 = 40cm)
Schutztürsysteme und -einrichtungen Hier sehen Sie die herkömmliche (konventionelle) Lösung einer Zugangstür mit Anforderung, Signalisierung und sicherer Zuhaltung und Überwachung durch einen zweiten Sensor an größeren Maschinen und Anlagen...
1. Sichere Schutztürsysteme: PSENsgate Kombination aus Schutztürüberwachung mit sicherer Zuhaltung in einem System - inklusive NOT-HALT- Schlagtaster und 2 bzw. 4 Bedienelementen Für links- oder rechtsanschlagende Türen Mechanische Sperre (Vorhängeschloss, Karabiner) Reihenschaltung in Kombination mit PSENsgate, PSENslock und PSENcode in PL e möglich Überwachung von Riegel- und Bolzenbruch Höchster Manipulations- bzw. Umgehungsschutz Einsetzbar bis PL e nach EN ISO 13849-1, bis SIL 3 nach EN/IEC 62061 und Kat. 4 nach EN 954-1 Sichere Komplettlösung mit Steuerungstechnik von Pilz 36
Die sichere Lösung: Sensorik plus Steuerungstechnik von Pilz
PSEN neue Produkte PSEN rope Seilzugschalter Der Wirkungsbereich von PSENrope ist lediglich durch die Länge des Seils begrenzt Förderbänder Verpackungsindustrie Druck- und Papierindustrie Textilindustrie für Indoor- und Outdoor-Einsatz
PSEN neue Produkte PSEN hinge Sicherer Scharnierschalter Basiert auf mechanischem Prinzip Kombination von mechanischem Schalter und Scharnier
PSENini Sicher überwachen ohne Betätiger
PITenable 3-stufiger Zustimmtaster Neue PilzSENsoren 1 2 3 (AUS) (AN) (PANIK)
Die sichere Lösung: Sensorik plus Steuerungstechnik von Pilz normgerechter Schutz von Mensch und Maschine hohe Sicherheit für Anwendungen bis PL e nach ISO 13849-1 SIL 3 nach IEC 62061 Kategorie 4 nach EN 954-1
Sichere Antriebsüberwachung Beispiel Einrichtbetrieb Folienabwicklung Sichere Überwachung von Drehzahl / Überdrehzahl Stillstand Drehrichtung bei geöffneter Schutztüre 43 Seminar Sichere Automation 2011
Antriebsüberwachung n Grundlage ist die internationale Normung: IEC 61800-5-2 Definition von Sicherheitsanforderungen an Antriebe! STO Safe Torque Off (Stop-Kat 0, EN 60204-1) SS1 Safe Stop 1 (Stop-Kat 1, EN 60204-1) SS2 Safe Stop 2 (Stop-Kat 2, EN 60204-1) SOS Safe Operating Stop SLS Safely-Limited Speed SLT Safely-Limited Torque SLP Safely-Limited Position SLI Safely-Limited Increment SDI Safe DIrection SMT Safe Motor Temperature SBC Safe Brake Control SCA Safe CAm SSM Safe Speed Monitor 44 Seminar Sichere Automation 2011
Beispiele zur sicheren Antriebsüberwachung 1) mit Standard-Geber Bedingungen: Standard-Geber mit PL c (+PFHd) nach Hersteller Kat. 1 nach Hersteller Bewährtes Bauteil MTTFd = high, Herstellerangaben MTTFd = MTTF (worst case) MTTFd = 2*MTTF (50% danger.) Kein DC keine Geber-Diagnose durch den Antriebsregler Standard-Geber ohne weitere Maßnahmen Erreichbar: PL c (Kat.1) / kein SIL 45 Seminar Sichere Automation 2011
Beispiele zur sicheren Antriebsüberwachung 5) mit Standard-Geber und Näherungsschalter 24V Z-Track Bedingungen: Standard-Geber MTTFd Herstellerangaben MTTFd = MTTF (worst case) MTTFd = 2*MTTF (50% danger.) DC=90% Standard Näherungsschalter MTTFd Herstellerangaben MTTFd = MTTF (worst case) MTTFd = 2*MTTF (50% danger.) DC=90% 2-kanaliger Auswertung + Diagnose Standard-Geber und Näherungsschalter Erreichbar: PL e (Kat.3) / SIL CL 3 46 Seminar Sichere Automation 2011
Antriebsüberwachung Sicherheit extern oder integriert Stand-alone Drehzahlwächter PNOZ s30 PSS 4000 PNOZmulti mit Drehzahlüberwachung PMC Protego DS 47 Seminar Sichere Automation 2011
Pilz Systemwelt Sicherheitsschaltgeräte / Sicherheitssteuerungen Von der Einzelsicherheitsfunktion bis hin zur kompletten Maschinenautomatisierungslösung. PSS 4000 PSSu PROFInet / PROFIsafe PNOZsigma PNOZmulti Mini PNOZmulti 48 Seminar Sichere Automation 2011
PNOZmulti Mini Familie PNOZmulti Mini PNOZ mm0p Nicht erweiterbar, konfigurierbare E/As Kundentexte auf dem Display PNOZmulti Mini PNOZ mm0.1p PNOZ mm0p + Erweiterbarkeit links und rechts (links Kommunikation, Linkmodule, rechts PNOZsigma) PNOZmulti Mini PNOZ mm0.2p PNOZ mm0.1p + Integrierte Multilinkschnittstelle 49 Seminar Sichere Automation 2011
PNOZmulti Mini Familie PNOZ mm0p PNOZmulti Mini überwacht mehrere sicherheitsgerichtete Funktionen in Einzelmaschinen. Multifunktional und frei konfigurierbar. Allgemeine Sicherheitsfunktionen Logikfunktionen Kompakte Bauweise (45mm Breite) Einfache Diagnose durch integriertes Display Konfigurieren statt verdrahten mit dem bewährten PNOZmulti Configurator Bewährte Funktionen Bis zu 40% an Zeit und Kosten sparen in allen Engineeringphasen Wenig Verdrahtung und große Platzersparnis im Schaltschrank Hohe Verfügbarkeit und sekundenschnelle Diagnose 20 sichere Eingänge 4 sichere Halbleiterausgänge (SIL3, PL e) 4 Taktausgänge 50 Seminar Sichere Automation 2011
Für die Hardware das entprechende Tool Der PNOZmulti Configurator V7.x Konfigurieren über Symbolleisten und Auswahlmenüs auf der Configurator- Oberfläche Ausdruck als Projekt- Dokumentation 51 Seminar Sichere Automation 2011
Beispielaufgabe PNOZmulti - An einer Maschine sollen eine Not-Halt-, Schutztür- und Zustimmfunktion (alle Pl e nach EN ISO 13849-1) überwacht werden. - Wenn Not-Halt, die Schutztür oder ein STOP-Taster betätigt wird, soll die Maschine komplett stillgesetzt werden. Wird die Schutztür geöffnet, soll nur der Hauptantrieb zeitverzögert gestoppt werden. - Bei geöffneter Schutztür soll ein eingeschränkter Betrieb mit Zustimmtaster möglich sein. - Die Not-Halt- und Schutztürfunktion sollen mit überwachter Start, die Zustimmfunktion mit automatischer Start ausgeführt werden. - Sicherheits-Komponenten: Not-Halt-Taster PITestop, Codierter Schutztürschalter PSENcode, Zustimmtaster PITenable, Parametrierbares Sicherheitssystem PNOZmm0p
Ihre Fragen??? Jetzt wäre die richtige Zeit für Fragen...??????
Praktische Sicherheit Vorlesung BA Bautzen Grundlagen Maschinensicherheit und Praktische Ausführung Sicherheitstechnik Tilo Schmidt / Pilz GmbH & Co. KG