Útmutató a biztonságos gépekhez HAT LÉPÉS A BIZTONSÁGOS GÉPHEZ

Útmutató a biztonságos gépekhez HAT LÉPÉS A BIZTONSÁGOS GÉPHEZ

Hat lépés a biztonságos géphez Tartalom Hat lépésben a biztonságos géphez Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság

•• Európai irányelvek •• A gépgyártó kötelezettségei •• Szabványok •• Ellenőrző szervek, biztosítók és hatóságok •• A termékszavatossággal kapcsolatos alapvető tudnivalók

Kockázatértékelés

Kockázatcsökkentés – a háromlépcsős módszer g 2-1

•• A kockázatértékelés folyamata •• A gép funkciói •• Veszélyek azonosítása •• Kockázatbecslés és kockázatértékelés •• Dokumentáció •• Kockázatértékelés Safexpert®-tel

 §-1  §-1  §-3  §-7  §-12  §-13

g 1-1 g 1-1 g 1-2 g 1-3 g 1-4 g 1-4 g 1-5

Biztonságos kialakítás

 2-1  2-2  2-3  2-4  2-9  2-9  2-11  2-12

Műszaki védőintézkedések

 3-1  3-2  3-9

•• Mechanikai tervezés •• Kezelési és karbantartási koncepció •• Elektromos berendezés •• Leállítás •• Elektromágneses összeférhetőség (EMC) •• Fluidtechnika •• Alkalmazás robbanásveszélyes környezetben

a A biztonsági funkciók meghatározása b A szükséges biztonsági szint meghatározása

A biztonsági funkciók megvalósítása e Az összes biztonsági funkció validálása

 3-101

c A biztonsági funkció megtervezése •• Biztonsági koncepció készítése •• A védőberendezések kiválasztása •• A védőberendezések elhelyezése, ill. méretezése •• A védőberendezések integrálása a vezérlésbe •• Biztonságtechnikai termékáttekintés d A biztonsági funkció verifikálása

 3-13  3-19  3-47  3-66  3-81  3-83

A felhasználó tájékoztatása a fennmaradó  4-1 kockázatokról

•• Dokumentáció a Safexpert®-tel

 4-3

A gép teljes értékelése

g 5-1

A gép forgalomba hozatala

g 6-1 g 6-1

•• Műszaki dokumentációk

Melléklet Az üzemeltető felelőssége

2

Ú T M U T A T Ó A B I Z T O N S Á G O S G É P E K H E Z | S I C K

 O-1

•• A SICK támogatása az Ön számára •• Vonatkozó szabványok áttekintése •• Hasznos linkek •• Szójegyzék/tárgymutató •• Társszerzők, köszönetnyilvánítás •• Saját jegyzetek

 i-1  i-6  i-8  i-10  i-15  i-16

8017955/2015-07-07 A tévedések és változtatások joga fenntartva

Tartalom Tudnivalók erről az útmutatóról A biztonságos gépek jogbiztonságot teremtenek a gyártó és az üzemeltető számára. A gépek felhasználói elvárják, hogy csak biztonságos gépekhez vagy készülékekhez jussanak hozzá. Világszerte ez az elvárás. Ugyancsak világszerte léteznek szabályozások a személyek gépekkel szembeni védelmére. Ezek a szabályozások régiónként eltérőek. Azonban több ponton is megegyeznek a gépek gyártásakor és utólagos felszerelésekor alkalmazandó eljárásokban, amelyeket a túloldalon ábrázoltunk: Gépek gyártásakor a gépgyártónak kockázatértékelés (korábban veszélyelemzésnek is nevezték) keretében kell felismernie és kiértékelnie az összes lehetséges kockázatot és a veszélyes helyeket. A gépgyártónak a kockázatértékelésnek megfelelő tervezési intézkedésekkel kell gondoskodnia a kockázatok megszüntetéséről vagy csökkentéséről. Ha a kockázat nem hárítható el ezekkel az intézkedésekkel, vagy a fennmaradó kockázat nem tolerálható, akkor a gépgyártónak megfelelő védőberendezéseket kell választania és alkalmaznia, szükség esetén pedig tájékoztatást kell nyújtania a fennmaradó kockázatokról. Ahhoz, hogy szavatolni lehessen a tervezett intézkedések kellő hatékonyságát, teljes értékelés szükséges. E teljes értékelés keretében a tervezési, a műszaki és a szervezési intézkedéseket egyaránt összefüggésekben kell értékelni.

Hat lépésben elvezetjük Önt a biztonságos géphez. A lépéseket a bal oldalon találja.

Tudnivalók erről az útmutatóról Mit tartalmaz az útmutató? Olyan részletes útmutatót tart a kezében, amelyből megismerheti a gépekkel, valamint a védőberendezések kiválasztásával és alkalmazásával kapcsolatos törvényi alapokat. A hatályos európai irányelvek, előírások és szabványok figyelembevételével bemutatjuk a gépek biztosításának, valamint a személyek balesetvédelmének különböző lehetőségeit. A felsorolt példák és kijelentések többéves gyakorlati tapasztalatainkra épülnek, és jellemző alkalmazásként értelmezendők. Ez az útmutató felsorolja az Európai Közösség területén a gépekre érvényes törvényi előírásokat, valamint azok alkalmazását. A más régiókban (pl. Észak-Amerikában, Ázsiában) a gépekre vonatkozó, hatályos törvényi előírásokat az útmutató adott régióra érvényes változata ismerteti. Az alábbi felsorolásokból semmiféle igény semmilyen jogcímen nem származtatható, mivel a nemzeti és nemzetközi előírásokon és szabványokon túl minden egyes gép speciális megoldást igényel. Minden esetben a nyomdába kerülés időpontjában hatályos és közzétett szabványokra és irányelvekre hivatkozunk. Amennyiben új szabványok esetében az átmeneti időszakban az előző szabvány is alkalmazható, akkor ezt az útmutató megfelelő fejezeteiben külön jelezzük.

Kinek szól az útmutató? Az útmutató célközönsége a gyártók, az üzemeltetők, a tervezők, a berendezésgyártók, továbbá minden olyan személy, aki a gépek biztonságáért felelős. (A könnyebb olvashatóság érdekében a továbbiakban kizárólag hímnemű megnevezéseket használunk.) A szerkesztőségi csapat

Balról jobbra: Max Dietrich, Rolf Schumacher, Doris Lilienthal, Harald Schmidt, Hans-Jörg Stubenrauch, Otto Görnemann , Matthias Kurrus (nincs a képen)

A vonatkozó szabványokra és segédletekre mutató hivat-

kozásokat nyíllal jelöltük.



3

Biztonság a munkafolyamatban Bevezetés Biztonság a munkafolyamatban Az automatizálástechnika fejlődésével egyre jobban megváltoztak a gépek biztonságával szemben támasztott követelmények. Korábban a munkafolyamatokban alkalmazott védelmek inkább zavaróak voltak, ezért gyakran teljes egészében lemondtak róluk. Azonban az innovatív technológiáknak köszönhetően a védőberendezések integrálhatóvá váltak a munkafolyamatokba. Ennek köszönhetően nem hátráltatták többé a kezelőt, sőt gyakran növelték is a termelékenységet. Ezért a megbízható, munkafolyamatba integrált védőberendezések ma már nélkülözhetetlenek.

A biztonság alapvető szükséglet A biztonság az ember egyik alapvető szükséglete. Tanulmányok igazolják, hogy azok, akik folyamatosan stresszhelyzetnek vannak kitéve, jóval hajlamosabbak a pszichoszomatikus megbetegedésekre. Habár az ember hosszú távon is képes megküzdeni a szélsőséges helyzetekkel, azok fokozott egyéni terhelést jelentenek. Ebből a következő célkitűzés vezethető le: a kezelő és karbantartó személyzetnek meg kell tudnia bízni a gép biztonságában!

Gyakori az a felfogás, hogy a nagyobb „biztonság” alacsonyabb termelékenységgel jár, holott ennek épp az ellenkezője igaz. A nagyobb biztonság nagyobb motivációt és elégedettséget eredményez, ezáltal végérvényben növeli termelékenységet.

A biztonság vezetői feladat A dolgozókért, valamint a gazdaságos és zavarmentes termelésért az ipari döntéshozók a felelősek. A dolgozók csak akkor nem fognak elzárkózni a biztonság témája elől, ha a mindennapokban a vezetőség is példamutató módon ügyel annak betartására.

Ezért a fenntarthatóság javítása érdekében a szakemberek széleskörű „biztonsági kultúra” kiépítését ajánlják a vállalaton belül. Nem minden ok nélkül, hiszen tízből kilenc baleset emberi tévedés miatt következik be.

A dolgozók bevonása általános elfogadást eredményez Rendkívül fontos, hogy a koncepció kidolgozásakor a kezelő- és karbantartó személyzet igényeit is figyelembe vegyék. Csakis a munkafolyamatokhoz és a személyzethez igazított intelligens biztonsági koncepció képes megteremteni az általános elfogadást.

Szaktudás szükséges A gépek biztonsága nagymértékben függ az irányelvek és a szabványok helyes alkalmazásától. Európában az európai irányelvek – pl. a gépi berendezésekről szóló irányelv – segítik a nemzeti jogszabályok egymáshoz közelítését. Ezek az irányelvek olyan általános követelményeket fogalmaz-

4


nak meg, amelyeket a szabványok konkretizálnak. Az európai szabványok gyakran Európán kívül is elfogadottak. Mindezen követelmények gyakorlati megvalósítása széleskörű szaktudást, alkalmazási ismereteket és többéves tapasztalatot igényel.


Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság Európai irányelvek Európai irányelvek Az Európai Közösség egyik alapelve polgárainak egészségvédelme mind a privátszférában, mind pedig a munkahelyi környezetben. Másik alapelve pedig az áruk szabad mozgását lehetővé tevő, egységes piac megteremtése. Az Európai Bizottság, ill. az Európai Unió Tanácsa az Európai Unió működéséről szóló szerződésnek megfelelően különböző irányelveket bocsátott ki, hogy egyszerre meg lehessen valósítani az áruk szabad mozgásának, valamint a polgárok védelmének céljait. A tagállamoknak ezeket az irányelveket saját nemzeti törvények formájában kell megvalósítaniuk. Az irányelvek alapvető

célokat és követelményeket fogalmaznak meg, és amennyire csak lehet, technológiai szempontból semlegesek próbálnak maradni. A gépek biztonsága és a munkavédelem területén az alábbi irányelveket bocsátották ki: • a gépi berendezésekre vonatkozó irányelv, amely a gépek gyártóinak szól • a munkaeszközök használatára vonatkozó irányelv, amely a gépek üzemeltetőinek szól • további irányelvek, pl. a kisfeszültségű berendezésekre vonatkozó irányelv, az EMC irányelv, valamint az ATEX irányelv.

Gyártó

§

Üzemeltető

EU műk. szerződés az Európai Unió működéséről szóló szerződés

114. cikk

153. cikk

Kereskedelmi korlátozások megszüntetés az EU- belül

EU-s tagállamok együttműködése szociális ügyekben

89/391/EGK munkavédelmi keretirányelv 2006/95/EK 2006/42/EK 2001/95/EK kisfeszültségű gépi irányelv az berendezése berendezáltalános kről szóló ésekről szóló termékbizirányelv irányelv tonságról

§

Termékbiztonságról szóló törvény

Az Európai Bizottság mandátuma. Szabványintézet szabványok készítéséhez a CEN/CENELEC biztonság számára

2004/ 108/EK EMV-RL

89/655/EGK egyéni védőeszközökről szóló irányelv

EMC törvény

EN szabványok módosítás nélküli alkalmazása. Harmonizált, ha megjelenik az EU Hivatalos Lapjában

Harmonizált szabványok alkalmazása esetén feltételezhető, hogy az irányelveket betartják. Megfelelőségi nyilatkozat CE-jelölés

89/654/EK 2009/104/EK munka- 1999/92/EK munkahelyekről eszközök használatá- ATEX-irányelv szóló irányelv ról szóló irányelv

§

92/58/EK irányelv a munkahelyi biztonsági jelzésekről

Munkavédelemről szóló törvény Üzembiztonságról szóló rendelet Szakmai egyesületi szabályzatok előírások szabályok információk

A munkavállalók védelméről szóló törvény (ASchG) A munkavállalók általános védelméről szóló rendelet (AAV) A munkaeszközökről szóló rendelet (AM-VO) Az ipari és kereskedelmi munkavégzésről szóló szövetségi törvény (munka törvénykönyve SR 822.11, ArG) A munka törvénykönyvéhez készült rendeletek (ArGV) A baleset-megelőzésről szóló rendelet (VUV)

Megrendelés a hatályos szabályzat szerint

Gépüzemeltető (felelősség átvállalása)

BIZTONSÁGOS GÉP

Ebben a fejezetben… A gépi berendezésekről szóló irányelv�� §-2 A munkaeszközök használatáról szóló irányelv . . . . . . . . . . . . . . . . . . §-3 A gépgyártó kötelezettségei . . . . . . . §-3 Szabványosítás világszerte . . . . . . . §-7 Európai szabványosítás . . . . . . . . . . §-9 Nemzeti szabványosítás . . . . . . . . . §-9

 Az irányelvek ingyenesen hozzáférhetők, pl. az eur-lex.europa.eu címen.

Ellenőrző szervek . . . . . . . . . . . . . . §-12 Biztosítók . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . §-12 Piacfelügyeleti hatóságok . . . . . . . §-12 A termékszavatossággal kapcsolatos alapvető tudnivalók . §-13 Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . §-14



§-1

Európai irányelvek Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság

§

Az európai irányelvek és szabványok olyan gyártókra, illetve forgalmazókra vonatkoznak, akik gépeket szállítanak az Európai Gazdasági Térség területére.

A gépek biztonságáról szóló irányelv A gépek biztonságáról szóló 2006/42/EK irányelv a gépek és biztonsági alkatrészek gyártóinak és forgalmazóinak szól. Az Európán belüli kereskedelmi korlátozások megszüntetése, valamint a felhasználók és kezelők számára nagyfokú biztonság és egészségvédelem szavatolása érdekében az irányelv meghatározza az új gépekkel szemben támasztott egészségvédelmi és biztonsági követelmények teljesítésével kapcsolatos feladatokat. Az irányelv az újonnan gyártott gépekre, az önállóan forgalomba hozott biztonsági alkatrészekre, továbbá a harmadik országokból (pl. az USA-ból vagy Japánból) az Európai Gazdasági Térség területére behozott, használt gépekre és készülékekre vonatkozik.

3 a

• Az Európai Közösség Tanácsa 1989-ben bocsátotta ki a tagállamok gépekre vonatkozó jogszabályainak közelítéséről szóló irányelvet, amely gépdirektívaként vagy a gépi berendezésekről szóló irányelvként (89/392/EGK) vált ismertté. • Ez az irányelvet 1995-ben már az összes tagállamban kötelezően alkalmazni kellett. • 1998-ban a gépi berendezésekről szóló 98/37/EK irányelvben foglalták össze és egységesítették a különböző módosításokat. • 2006-ban kibocsátották az „új gépdirektívát” (2006/42/ EK), amely felváltja az előző változatot, és 2009.12.29-től kezdődően az EK összes tagállamában kötelezően alkalmazandó.

2009.12.29. óta már csak a gépi berendezésekről szóló 2006/42/EK irányelv alkalmazható!

A németnyelvű országok a következőképpen valósították meg gépi berendezésekről szóló irányelvet: • Németország: a 2011.11.08-i termékbiztonsági törvényhez (ProdSG) kapcsolódó kilencedik rendelet (gépekről szóló rendelet /9. ProdV) • Svájc: a termékbiztonságról szóló 2009. június 12-i szövetségi törvény (PrSG), valamint a gépek biztonságáról szóló 2008. április 2-i rendelet (gépekről szóló rendelet) • Ausztria: a veszélyes termékekkel szembeni védelemről szóló szövetségi törvény (2004. évi termékbiztonsági törvény [PSG 2004]), valamint a 2010. évi gépbiztonsági rendelet

A tagállamok nem tilthatják meg, nem korlátozhatják és nem akadályozhatják a gépek és a biztonsági alkatrészek forgalomba hozatalát. Ezért sem nemzeti törvényekkel, sem rendeletekkel, sem pedig szabványokkal nem támaszthatnak magasabb követelményeket a jellemzőkkel szemben!

§-2



Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság Európai irányelvek A munkaeszközök használatáról szóló irányelv A munkaeszközök használatáról szóló irányelv a munkaadók kötelezettségeit szabályozza, és a gépek, készülékek munkahelyi alkalmazására vonatkozik. Az irányelv célja annak biztosítása, hogy a munkaeszközök használatakor betartsák azokat a minimális előírásokat, amelyek javítják a biztonságot és az egészségvédelmet. Ezt minden tagállam kiegészítheti saját nemzeti követelményeivel: például a munkaeszközök ellenőrzésére, a szervizelési vagy karbantartási időközökre, az egyéni védőeszközök használatára, a munkahely kialakítására stb. vonatkozóan. A munkaeszközök használatáról szóló irányelv követelményei, valamint a nemzeti követelmények és üzemeltetési előírások újabb nemzeti törvények formájában kerülnek megvalósításra.

§

• Németország: munkavédelmi törvény (ArbSchGes), üzembiztonságról szóló rendelet (BetrSichV) • Svájc: az ipari és kereskedelmi munkavégzésről szóló szövetségi törvény (SR 822.11, ArG) • Ausztria: a munkavállalók védelméről szóló törvény (ASchG)  A munkaeszközök használatáról szóló 2009/104/EK irányelv: eur-lex.europa.eu

Melyek a gépgyártó kötelezettségei? A gépek biztonságos kialakítása A gyártó köteles úgy megépíteni a gépet, hogy az eleget tegyen a gépi berendezésekről szóló irányelv alapvető biztonsági és egészségvédelmi követelményeinek. A gyártónak már a tervezési folyamatban figyelemmel kell lennie a biztonság integrálására. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a tervezőnek már a gép fejlesztési fázisában kockázatértékelést kell készítenie. Az ebből levezetett intézkedések azután közvetlenül beépíthetők a tervezésbe. Az útmutató 1–5. lépése részletesen ismerteti ennek menetét. Műszaki dokumentáció készítése A gépgyártó köteles elkészíteni a gépi berendezésekről szóló irányelv VII. melléklete szerinti műszaki dokumentációt. Ennek a műszaki dokumentációnak ... • tartalmaznia kell minden olyan tervet, számítást, ellenőrzési jegyzőkönyvet és dokumentumot, amelyek fontosak a gépi berendezésekről szóló irányelv alapvető biztonsági és egészségvédelmi követelményeinek betartása szempontjából.

Üzemeltetési útmutató készítése A gépgyártónak üzemeltetési útmutatót, ún. „eredeti üzemeltetési útmutatót” kell készítenie. Minden géphez mellékelni kell egy a felhasználó ország hivatalos nyelvén íródott üzemeltetési útmutatót. Ennek a mellékelt üzemeltetési útmutatónak az eredeti üzemeltetési útmutatónak vagy pedig az eredeti üzemeltetési útmutató fordításának kell lennie. Utóbbi esetben az eredeti üzemeltetési útmutatót is mellékelni kell. Eredeti üzemeltetési útmutató – nyelvtől függetlenül – minden olyan üzemeltetési útmutató, amelyet a gépgyártó tett közzé.

• a gép (vagy géptípus) gyártásának utolsó napjától számított legalább tíz évig meg kell őrizni.

• a hatóságok jogos kérésére be kell mutatni.

Megjegyzés: A gépi berendezésekről szóló irányelvből nem vezethető le a gyártó azon kötelezettsége, miszerint a teljes dokumentációt át kellene adnia a gép vásárlójának (felhasználójának).



§-3


§

Megfelelőségi nyilatkozat kiállítása Miután a gépgyártó megépítette a gépét, megfelelőségi nyilatkozat kiállításával és a gép jelölésével (CE-jelöléssel) kell igazolnia a kötelező jogszabályi előírások betartását. Csak ezt követően hozhatja forgalomba a gépet az Európai Gazdasági Térség területén.

A gépi berendezésekről szóló irányelv a megfelelőségi értékelés teljes folyamatát ismerteti. Kétféle eljárást különböztet meg a gépek esetében ( „A gépekre és biztonsági alkatrészekre vonatkozó EK megfelelőség-értékelési eljárás”  §-6)

• Standard eljárás: azon gépek esetében, amelyek nem sze-

3 a

repelnek kimondottan a gépi berendezésekről szóló irányelv IV. mellékletében, a standard eljárást kell alkalmazni. Az I. melléklet „Alapvető biztonsági és egészségvédelmi követelmények” szakaszában felsorolt követelményeknek kell teljesülniük. Ezután a gyártó saját hatáskörében, ellenőrző szerv vagy hatóság bevonása nélkül helyezi el a CE-jelölést („saját tanúsítás”). Előtte azonban össze kell állítania a gép műszaki dokumentációját, hogy a nemzeti hatóságok kérésére be tudja azt mutatni. • Eljárás a IV. mellékletben felsorolt gépek esetében: A különösen nagyfokú veszélyt jelentő gépekre speciális folyamatok vonatkoznak. A gépi berendezésekről szóló irányelv IV. melléklete felsorolja azokat a gépeket és biztonsági alkatrészeket, amelyekhez érzékelő védőkészülékek – pl. biztonsági fénysorompók és biztonsági lézerszkennerek – is tartoznak. Először a gépi berendezésekről szóló irányelv I. mellékletének „Alapvető biztonsági és egészségvédelmi követelmények” szakaszában felsorolt követelményeknek kell teljesülniük. Amennyiben a gépre vagy a biztonsági alkatrészre létezik olyan harmonizált szabvány, amely az egész követelményrendszert lefedi, akkor a megfelelőségi igazolás háromféle módon adható ki: • Saját tanúsítás • Bejelentett ellenőrző szerv által végzett EK típusvizsgálat • Ellenőrzött és teljes minőségbiztosítási rendszer alkalmazása

§-4



Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság Európai irányelvek Ha a gépre nem létezik harmonizált szabvány, illetve ha a gépet vagy a gép alkatrészeit nem harmonizált szabványok szerint gyártották, akkor a megfelelőségi igazolás csak a következőképpen adható ki: • Bejelentett ellenőrző szerv által végzett EK típusvizsgálat: Bejelentett ellenőrző szerv által végzett vizsgálat esetén a gyártónak a szerv rendelkezésére kell bocsátania a gépet és a hozzá tartozó műszaki dokumentációt, hogy „EK típusvizsgálat” keretében meg lehessen állapítani, teljesíti-e a gép az alapvető biztonsági és egészségvédelmi követelményeket. A bejelentett ellenőrző szerv megvizsgálja az irányelvnek való megfelelőséget, és kiállítja az EK-típusvizsgálati tanúsítványt, amely részletezi a vizsgálatok eredményét.

• Ellenőrzött és teljes minőségbiztosítási rendszer (QMS): a teljes QMS-nek szavatolnia kell a gépi berendezésekről szóló irányelv követelményeinek teljesülését, és a rendszert bejelentett ellenőrző szervnek kell ellenőriznie. A QMS hatékony és szakszerű alkalmazásáért alapvetően a gyártó a felelős. Lásd még a gépi berendezésekről szóló irányelv X. mellékletét.

A gép CE-megfelelőségi jelölése Miután az összes előfeltétel teljesült, a gépet el kell látni a CE-jelöléssel.

Figyelem! A CE-jelölést csak akkor szabad elhelyezni a gépen, ha az összes rá vonatkozó európai irányelvet teljesíti. (Termék csak ezt követően hozható forgalomba az Európai Gazdasági Térség területén.)

Különleges esetben: részben kész gép A gyártók sok esetben olyan részben kész gépeket, gépcsoportokat vagy gépkomponenseket gyártanak és forgalmaznak, amelyek nagyon közel állnak a gép definíciójához, de a gépi berendezésekről szóló irányelv értelmében mégsem tekinthetők teljes gépnek. A gépi berendezésekről szóló irányelv a részegységek olyan összességeként határozza meg a „részben kész gépet”, amely majdnem gép, de önmagában nem képes meghatározott funkciót ellátni. Egy önálló ipari robot pl. részben kész gépnek minősül. A részben kész gép csak arra szolgál, hogy beépítsék egy másik gépbe vagy másik részben kész gépbe vagy berendezésbe vagy ahhoz hozzászereljék, ezáltal az így létrejött gépre ez az irányelv vonatkozik.

A részben kész gépek nem képesek teljesíteni a gépi berendezésekről szóló irányelv összes követelményét. Ezért a gépdirektíva ezek szabad forgalmazását is egy speciális eljárással szabályozza: • A gyártónak teljesítenie kell az összes ésszerűen teljesíthető, alapvető biztonsági és egészségvédelmi követelményt. • A gyártónak beépítési nyilatkozatot kell kiállítania, amelyben leírja, hogy az irányelv mely alapvető követelményeit alkalmazza és tartja be. Megfelelően el kell készíteni és meg kell őrizni a gépekéhez hasonló műszaki dokumentációt. • A gyártónak az üzemeltetési útmutató helyett ugyanilyen módon szerelési útmutatót kell készítenie és minden „részben kész” géphez mellékelnie. A gyártó és a felhasználó (integrátor) egyeztethet a szerelési útmutató nyelvéről.

 Lásd az „Ellenőrző szervek, biztosítók és hatóságok” című fejezetet is  §-12



§-5

§


§

A gépekre és biztonsági alkatrészekre vonatkozó EK megfelelőség-értékelési eljárás Szerepel a gép, ill. a biztonsági alkatrész a IV. mellékletben? Nem

Igen

Hiánytalanul figyelembe vették a harmonizált szabványokat? Igen

VIII. melléklet szerinti szabványos eljárás

3 a

IX. melléklet szerinti EK típusvizsgálat

Nem, ill. nincs

X. melléklet szerinti, teljes QMS

Belső gyártásellenőrzés

II. melléklet szerinti megfelelőségi nyilatkozat és III. melléklet (16. cikk) szerinti CE-jelölés

Összefoglalás: törvények, irányelvek Gépgyártóként többek között a gépi berendezésekről szóló irányelv vonatkozik Önre: • Teljesítenie kell a gépi berendezésekről szóló irányelv alapvető biztonsági és egészségvédelmi követelményeit. • Már a tervezési folyamatban figyelemmel kell lennie a biztonság integrálására. • A megfelelőségi nyilatkozathoz a standard eljárást vagy a gépi berendezésekről szóló irányelv IV. mellékletében felsorolt gépekre vonatkozó eljárást kell alkalmaznia. • Össze kell állítania a gép műszaki dokumentációját, különösen a biztonsági szempontból fontos tervezési dokumentumokat. • Üzemeltetési útmutatót kell készítenie a felhasználó ország hivatalos nyelvén. Ehhez az eredeti változatot is mellékelnie kell. • Ki kell állítania a megfelelőségi nyilatkozatot, és el kell látnia a gépet vagy a biztonsági alkatrészt a CE-jelöléssel. Üzemeltetőként többek között a munkaeszközök használatáról szóló irányelv vonatkozik Önre: • Be kell tartania a munkaeszközök használatáról szóló irányelv követelményeit. • Tájékozódnia kell arról, hogy vonatkoznak-e Önre további nemzeti követelmények (pl. munkaeszközök ellenőrzése, szervizelési és karbantartási időközök stb.), és teljesíti-e azokat.

§-6



Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság Szabványok Szabványok Ebben az útmutatóban alapvetően a nemzetközi szabványokra (ISO-IEC) hivatkozunk. A vonatkozó szabványok áttekintését a mellékletben találja meg. Ez az áttekintés az útmutató regionális hatályának megfelelően tartalmazza a felsorolt nemzetközi szabványok (ISO/IEC) és a regionális (EN) vagy nemzeti szabványok összehasonlítását is.

A vonatkozó nemzetközi és helyi szabványok áttekintése az i. mellékletben található, lásd az i-6. oldaltól.

A szabványok különböző érdekeltek (gyártó, fogyasztó, ellenőrző szerv, munkavédelmi hatóságok és kormányok) között született megállapodások. A gyakori téves vélekedéssel ellentétben a szabványokról nem kormányok vagy hatóságok döntenek, nem ők alkotják meg azokat. A szabványok a megalkotásuk időpontjában aktuális műszaki színvonalat írják le. Az elmúlt 100 évben a nemzeti szabványok olyan fejlődésen mentek keresztül,

amelynek eredményeképpen világszerte érvényes szabványokká váltak. A gép vagy a termék felhasználási helyétől függően különböző törvényi szabályozások lehetnek érvényben, amelyek különböző szabványokat tesznek szükségessé. Az alkalmazandó szabványok helyes kiválasztása megfelelő segítséget nyújt a gépgyártó számára a törvényi előírások betartásához.

§

Szabványügyi szervezetek és struktúrák világszerte ISO (International Standardization Organization) Az ISO 157 ország szabványügyi szervezetéből álló, világméretű hálózat. Az ISO nemzetközi szabványokat dolgoz ki és tesz közzé, a nem elektromos technológiákra helyezve a hangsúlyt.

IEC (International Electrotechnical Commission) A Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC) olyan globális szervezet, amely nemzetközi szabványokat dolgoz ki és tesz közzé az elektronika (pl. elektronika, távközléstechnika, elektromágneses összeférhetőség, energiatermelés) és a rokon technológiák teljes területén.

Különböző szabványtípusok Háromféle szabványtípust különböztetünk meg: A típusú szabványok Biztonsági alapszabványok, amelyek azokat az alapfogalmakat, kialakítási alapelveket és általános szempontokat tartalmazzák, amelyeket minden gépre alkalmazni kell. B típusú szabványok Biztonsági csoportszabványok, amelyek olyan biztonsági szempontot vagy olyan típusú biztonsági berendezést tárgyalnak, amelyek a gépek egy nagyobb csoportjához felhasználhatók. A B típusú szabványokat az alábbi alcsoportokra osztjuk fel: • A B1 típusú szabványok mindig valamilyen meghatározott biztonsági szempontra – pl. a gépek villamos biztonságára, a biztonsági távolságok kiszámítására, a vezérlési rendszerek követelményeire – vonatkoznak. • A B2 típusú szabványok a biztonsági berendezésekre – pl. kétkezes indító, védőburkolatokra és érzékelő védőkészülékekre – vonatkoznak.

C típusú szabványok A C típusú szabványok részletes biztonsági követelményeket tartalmaznak egy meghatározott gépre vagy géptípusra vonatkozóan. Ha létezik ilyen szabvány, akkor elsőbbséget élvez az A vagy B típusú szabvánnyal szemben. Ennek ellenére a C típusú szabvány hivatkozhat az A vagy B típusú szabványra. A gépi berendezésekről szóló irányelv követelményeit minden esetben teljesíteni kell. Jelenleg számos A és B típusú szabvány, valamint a fontosabb C típusú szabványok átdolgozás alatt állnak. Ez az EN-ISO szabványsorozat újraszámozásával jár. Ám rendszerint vannak átmeneti időszakok. Ezért az éppen átdolgozott szabvány tényleges alkalmazásáig akár öt-hat év is eltelhet.

 A fontosabb szabványok felsorolása megtalálható a melléklet „A vonatkozó szabványok áttekintése” című fejezetében  i-6



§-7

Szabványok Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság

§

A védőberendezések és a rájuk vonatkozó szabványok áttekintése

Biztonsági távolságok Összenyomódás elkerülése Váratlan indítás megelőzése

Védőburkolatok EN 953 ▸ ISO 14120

3 a

Gépek berendezései EN 60204 = IEC Villamos EN ISO 4413 Hidraulikus EN ISO 4414 Pneumatikus

Biztonságos kialakítás, kockázatértékelés és kockázatcsökkentés EN ISO 12100

Rögzített

Mozgó

Csak szerszámmal szétszerelhető kerítések, sorompók

Mozgatott ajtók, kapuk, lengőajtók és sorompók

Közelítési funkció

Nyomásra érzékeny (PSPE) EN 1760-x ▸ ISO 13856-x

-1/Kapcsolószőnyegek Reteszelő berendezések EN 1088 ▸ ISO 14119

Nem védőburkolat jellegű védőberendezések Minimális távolságok EN ISO 13855 Bizt. vezérlés EN ISO 13849-1/-2

EN ISO 13857 EN 349 ISO 13854 EN 1037 ISO 14118

Helyhez kötött

Érzékelő védőkészülék (ESPE) EN 61496-1 ≈ IEC

Kétkaros kapcsolás EN 574 ISO 13851

Nem helyhez kötött

Vészleállítás1) EN ISO 13850

Engedélyező berendezés Vészleállítás

-2/AOPD

-2/Kapcsolólécek

-3/AOPDDR

-3/Kapcsolóütközők

-4/VBPD

GÉPSPECIFIKUS, C TÍPUSÚ SZABVÁNY, pl.: EN ISO 10218-2 Robotok és robotszerkezetek 1) ▸

A vészleállítás biztonsági intézkedés, de nem védőberendezés! Az EN szabvány jelenleg átdolgozás alatt áll, és EN ISO szabványként fogják kiadni. Az EN szabványt a jövőben átdolgozzák, és EN ISO szabványként fogják kiadni. active opto-electronic protective device AOPD AOPDDR active opto-electronic protective device responsive to diffuse reflection vision based protective device VBPD

§-8


A típusú szabványok B típusú szabványok C típusú szabványok


Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság Szabványok Szabványügyi szervezetek és struktúrák az európai szabványosításban CEN (Comité Européen de Normalisation/ Európai Szabványügyi Bizottság) A CEN az EU-s tagállamok, az EFTA-államok, valamint a leendő EU-tagállamok szabványügyi szervezeteiből álló szabványügyi csoport. A CEN végzi az európai szabványok (EN) kidolgozását nem elektromos területen. Annak elkerülése érdekében, hogy ezek a szabványok kereskedelmi korlátozásokat állítsanak, a CEN szoros együttműködésre törekszik az ISO-val. A CEN egyeztetési eljárások keretében dönt arról, hogy átveszi-e és közzéteszi-e európai szabványok formájában az ISO szabványokat.

§

CENELEC (Comité Européen de Normalisation Electrotechnique/Európai Elektrotechnikai Szabványügyi Bizottság) A CENELEC a CEN-hez hasonló intézmény, amely elektrotechnikai területen dolgoz ki és tesz közzé európai szabványokat (EN). A CENELEC a CEN és az ISO közötti együttműködéshez hasonlóan egyre inkább átveszi az IEC szabványokat és azok számozását.

Szabványügyi szervezetek és struktúrák a nemzeti szabványosításban Rendszerint mindegyik EU-s tagállam rendelkezik saját szabványügyi szervezettel, ilyen pl. a DIN, az ON, a BSI vagy az AFNOR. Ezek a szervezetek az adott tagállamban hatályos jogszabályi előírásoknak megfelelő, nemzeti szabványokat dolgoznak ki és tesznek közzé. Annak érdekében, hogy az Európai Közösség területén egységesen biztosított legyen a biztonság és az egészség, továbbá megszűnjenek a kereskedelmi korlátozások, a nemzeti szabványügyi intézetek átveszik az európai szabványokat.


A nemzeti és az európai szabványok közötti kapcsolatra az alábbi alapelvek érvényesek: • Ha létezik honosított európai szabvánnyal azonos nemzeti szabvány, akkor azt vissza kell vonni. • Ha bizonyos szempontokra vagy gépekre nem létezik alkalmazható európai szabvány, akkor a meglévő nemzeti szabvány alkalmazható. • A nemzeti szabványügyi szervezet csak akkor dolgozhat ki új szabványt, ha ezt a szándékát bejelentette, és nem ütközik európai szintű (a CEN-nél vagy a CENELEC-nél) érdekekbe.


§-9

Szabványok Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság

§

3 a

A gépek biztonságára vonatkozó európai szabványok Ahhoz, hogy az európai irányelvekben megfogalmazott célokat és követelményeket egységesen meg lehessen valósítani a gyakorlatban, a műszaki szabványoknak részletesen le kell írniuk és konkretizálniuk kell ezeket a követelményeket. Azok a szabványok, amelyek úgy konkretizálják az európai irányelvek követelményeit, hogy a szabványok betartásával feltételezhető az irányelveknek való megfelelőség, harmonizált szabványoknak minősülnek. A szabvány változatát különböző rövidítések jelölik: • Az „EN” előtaggal ellátott szabványok az összes EU-s tagállamban elfogadottak és alkalmazhatók. • A „prEN” előtaggal ellátott szabványok jelenleg kidolgozás alatt állnak. • A „TS” előtaggal ellátott dokumentum műszaki előírás, és előszabványként funkcionál. Ennek létezik CLC/TS vagy CEN/TS változata. • A „TR” előtaggal ellátott dokumentum a műszaki színvonalról szóló beszámoló.

Így jön létre a harmonizált európai szabvány: 1. Az Európai Bizottság, mint az EU végrehajtó szerve megbízza

a CEN-t vagy a CENELEC-t egy európai szabvány kidolgozásával, amelyben konkretizálniuk kell egy adott irányelv követelményeit. 2. Ezt a kidolgozást olyan nemzetközi bizottságok végzik, amelyeknek tagjai meghatározzák az irányelv(ek) fontos biztonsági követelményeinek teljesítéséhez szükséges műszaki előírásokat. 3. Miután a szabványt szavazás útján elfogadták, közzéteszik az EU Hivatalos Lapjában. Ezenkívül a szabványt legalább egy tagállamban közzé kell tenni (pl. DIN EN szabványként). Ezután harmonizált európai szabványnak minősül.

• A harmonizált európai szabvány referenciaként szolgál, és felvált minden, ugyanabban a témakörben kidolgozott nemzeti szabványt.

• Az alkalmazható harmonizált szabványoknak való megfelelőség megalapozza azt a feltevést, hogy a gép vagy a biztonsági alkatrész teljesíti az irányelvek (pl. a gépi berendezésekről szóló irányelv) alapvető biztonsági és egészségvédelmi követelményeit (vélelmezés).

 A szabványosítás áttekintése: www.normapme.com  Az irányelveknek való megfelelés vélelmezését megalapozó szabványok felsorolása az ec.europa.eu címen található

• A gépi berendezésekről szóló irányelv nem követeli meg szabványok alkalmazását, függetlenül attól, hogy azok harmonizált-e vagy sem. Azonban a harmonizált szabványok alkalmazása megalapozza az ún. „megfelelőségi vélelmet”, tehát azt a feltevést, hogy a gép teljesíti a gépdirektíva követelményeit. • Ha egy géptípusra létezik C típusú szabvány, akkor az elsőbbséget élvez minden más A és B típusú szabvánnyal, továbbá az ebben az útmutatóban felsorolt tudnivalókkal szemben is. Ebben az esetben csak az alkalmazott C típusú szabvány alapozza meg a megfelelőségi vélelmet a gépi berendezésekről szóló irányelv teljesítéséhez.

§-10



Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság Összefoglalás

Összefoglalás: szabványok • A műszaki szabványok konkretizálják az európai irányelvekben megfogalmazott célokat. • A harmonizált szabványok alkalmazása megalapozza az ún. „megfelelőségi vélelmet”, tehát azt a feltevést, hogy a gép teljesíti az irányelv követelményeit. Ez azt jelenti, hogy ha az Ön által gyártott gépre vagy berendezésre vonatkozó, megfelelő szabványt választja, akkor feltételezhető, hogy betartja a törvényi követelményeket. Egyes esetekben a gyártó kötelezettségei túlmutathatnak a szabványok tartalmán, pl. amikor egy szabvány már nem felel meg a műszaki színvonalnak. • Léteznek A típusú szabványok (biztonsági alapszabványok), B típusú szabványok (biztonsági csoportszabványok) és C típusú szabványok (meghatározott gépek biztonságára vonatkozó szabványok). Ha létezik C típusú szabvány, akkor az elsőbbséget élvez az A vagy B típusú szabvánnyal szemben.



§-11

§

Termékszavatosság Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság Ellenőrző szervek, biztosítók és hatóságok

§

Ellenőrző szervek Biztonsági tanácsadó ellenőrző szervek Azok a cégek, akik tudni szeretnék, hogy gépük megfelel-e a mindenkor hatályos európai irányelveknek és szabványoknak, ellenőrző szervektől kérhetnek biztonságtechnikai tanácsot. Akkreditált ellenőrző szervek Az akkreditált ellenőrző szervek olyan ellenőrző szervek, amelyek az elismert nemzeti intézmények ellenőrzési eljárásait és ellenőrzési kritériumait tanúsítják. Ezek többek között olyan szakmai egyesületi ellenőrző szervek és balesetbiztosítók, amelyek rendszerint illetékes szakmai ellenőrző szervekkel rendelkeznek.

Bejelentett ellenőrző szervek Minden EU-s tagállam köteles megnevezni a gépdirektívában meghatározott minimális követelményeknek megfelelő ellenőrző szerveket, és be kell jelentenie azokat Brüsszelben az Európai Bizottságnak. Csak ezek az ellenőrző szervek jogosultak az EK típusvizsgálatok végrehajtására és az EK típusvizsgálati tanúsítványok kiállítására olyan gépek és biztonsági alkatrészek esetében, amelyek a gépi berendezésekről szóló irányelv IV. mellékletében szerepelnek. Nem minden bejelentett ellenőrző szerv jogosult minden termék vagy gép vizsgálatára. Számos ellenőrző szerv csak speciális tevékenységre van bejelentve.

Biztosítók

3 a

Szakmai egyesületek/IFA – a Német Törvényes Balesetbiztosító Munkavédelmi Intézete (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) Németországban a szakmai egyesületek és egyéb szervek viselik a törvényben előírt balesetbiztosítási kötelezettséget. A szakmai egyesületek szakszövetségekbe tömörülnek, hogy így jobban eleget tudjanak tenni az egyes gazdasági ágazatokra vonatkozó, speciális követelményeknek.

Biztosítótársaságok Számos biztosítótársaság tart fenn olyan tanácsadó szervet, amelyek kompetens szakmai tanácsadást nyújtanak, különösen a törvényi követelmények nem ismeretéből vagy figyelmen kívül hagyásából származó szavatossági kockázatok elkerülése érdekében.

Piacfelügyeleti hatóságok Az EU tagállamaiban és az EFTA-államokban a munkavédelem és a piacfelügyelet a nemzeti hatóságok hatáskörébe tartozik. • Németországban ezek a tartományok állami munkavédelmi hivatalai. • Ausztria egy sor munkavédelmi felügyelőséget tart fenn. A gépgyártók hozzájuk is fordulhatnak, ha a gép- vagy munkabiztonsággal kapcsolatos kérdésekben szakmai tanácsra van szükségük.

• Svájcban a Gazdasági Államtitkárság (SECO) látja el a piacfelügyeletet. A végrehajtást a nagyfokú műszaki kompetenciával is rendelkező Svájci Balesetbiztosító Hivatal (Suva) végzi.

 A fontos címek a melléklet „Hasznos linkek” című részében találhatók  i-8.

§-12



Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság Termékszavatosság A termékszavatossággal kapcsolatos alapvető tudnivalók A termékszavatosság fogalmát gyakran a gyártó vagy a kereskedő által a termékre vállalt, mindenféle jellegű szavatosság összefoglaló megnevezéseként használják (ideértve a terméken keletkező kellékhiányosságért vagy a termék által okozott károkért vállalt szavatosságot is). Azonban jogi értelemben a kár jellegétől vagy okozásától függően lényeges eltérések vannak. Először is különbséget kell tennünk a kellékhiányosságért vállalt szavatosság és a tágabb értelemben vett termékszavatosság között. A kellékhiányossági szavatosság alatt (szavatossági jognak is nevezik) a magában a termékben vagy magán a terméken keletkező meghibásodásért vállalat szavatosságot értjük. Kellékhiányossági jogigény csak szerződő felek között érvényesíthetők, harmadik felekkel szemben azonban nem.

A tágabb értelemben vett termékszavatosság az alábbiak szerint tovább bontható: • A deliktuális termékszavatosság (a német jogban a polgári törvénykönyv (BGB) 823. §-a szabályozza). A deliktuális termékszavatosság akkor lép életbe, ha valaki (az általa gyártott termékkel ) másnak szándékosan vagy gondatlanságból kárt okoz. Erre az előírásra további feltételek teljesülése esetén minden egyes károsult hivatkozhat, még akkor is, ha nem szerződő fél (hanem ún. harmadik fél). • A termékszavatossági törvény (ProdHaftG) szerinti (tulajdonképpeni) termékszavatosságra a szerződő felek és a harmadik felek is egyaránt hivatkozhatnak. A német termékszavatossági törvény alapja egy EU-s irányelv. Ezért hasonló szabályozás van érvényben minden más európai országban. Ezenkívül számos más, nem európai országban is léteznek hasonló szabályozások. Az alábbiakban röviden áttekintjük a német jogrendben hatályos szabályozást. Azonban szándékosan csak a leglényegesebb pontokat tárgyaljuk, és nem térünk ki az összes feltételre vagy kizárásra.

Előfeltételek A német termékszavatossági törvény (ProdHaftG) 1. §-a a következőképpen szabályozza gyártó szavatosságát: „Ha a termék hibája valaki halálát okozza, vagy a hiba miatt valaki testi sérülést vagy egészségkárosodást szenved, továbbá ha emiatt a javaiban kárt keletkezik, akkor a termék gyártója köteles megtéríteni az ebből eredő károkat.” A fentiekből a következő előfeltételek vezethetők le: Gyártó (ProdHaftG 4. §) Az ő kötelessége a termék forgalomba hozatala. Ide értendők mindazok, akik az EGT területére terméket hoznak be, vagy más gyártó termékét ún. „private label” termékként saját címkéjükkel látják el (kvázi-gyártók). Hibás termék (ProdHaftG 3. §) Ha egy termék nem nyújtja az összes körülményt figyelembe véve joggal elvárható biztonságot.


A hibás termék által okozott károk: testi sérülés vagy egészségkárosodás, illetve anyagi károk (de nem magában a termékben, és csak olyan javakban, amelyek szokásosan háztartási használatra vagy fogyasztásra készültek, és azokat a károsult megfelelően használta). A tisztán vagyoni károk a termékszavatossági törvény alkalmazásával nem téríthetők meg. Az egyetlen kivétel, ha a vagyoni kár egy testi sérülés vagy egészségkárosodás, illetve a termékszavatossági törvény hatálya alá tartozó anyagi kár közvetlen következménye (pl. orvosi kezelések költségei, a keresőképesség csökkenése miatti pénzbeli járadék stb.). A szavatossági jogból vagy a deliktuális szavatosságból levezethető kártérítési jogosultságokkal ellentétben a termékszavatosság szerinti szavatosságnak nem feltétele a vétkesség. Tehát például a közúti forgalomban tanúsítandó gondosság figyelembevétele esetén is fennállhat (és ezáltal nem feltétele a gondatlanság). Itt egy ún. veszélyeztetési szavatosságról beszélünk, ahol a szavatosság megalapozottságához az is elegendő, ha egy megengedett tevékenység keretében olyan veszély keletkezik, amely később megvalósul.


§-13

§

Termékszavatosság Törvények, irányelvek, szabványok, szavatosság A gyártó kötelezettségei

§

Többfajta hibát különböztetünk meg, amelyek megalapozhatják a termékszavatossági törvény szerinti szavatosságot: Tervezési hibák Ezek a hibák a termék koncepciójából, pl. műszaki kialakításából vagy az anyagválasztásból adódnak, és a teljes termékre kihatnak. Gyártási hibák A gyártási hibák önálló termékek vagy gyártási tételek esetében előforduló hibák. A gyártó a termékszavatossági törvény értelmében az ún. „szökevényekért” is felel.

3 a

Itt mindenekelőtt a kötelező jogszabályi előírások betartására kell ügyelni. Amennyiben a hiba (csak) ezek betartása miatt keletkezik, akkor azért a gyártó nem felel. A műszaki szabványok (az EN európai szabványok vagy a nemzeti szabványok, pl. DIN, VDE stb.) ebben az összefüggésben a megkövetelt biztonság eléréséhez szükséges minimális követelménynek tekinthetők. A gyártó kötelezettségei még abban az esetben is túlmutathatnak a törvények vagy műszaki szabványok betartásán, ha joggal

Utasítási hibák Utasítási hibáról van szó, ha a termékkel kapcsolatos hiányos utasítás (pl. kezelési útmutató) miatt kockázatok keletkeznek. Ide tartoznak a hiányzó vagy rejtett figyelmeztetések is. A gyártónak itt a legkevésbé tájékozott felhasználóhoz kell igazodnia, és figyelembe kell vennie a termék várható hibás használatát. Ezáltal a termékszavatossági törvény arra kötelezi a gyártót, hogy a fejlesztés, a gyártás és az utasítás keretében szavatolja a termék biztonságát.

elvárhatók lettek volna további intézkedések a termékbiztonság szavatolása érdekében. A legfelsőbb bírósági joggyakorlat szerint a gyártó biztonságot szavatoló kötelezettségének teljesítéséhez nem elegendő csupán az EN szabványok betartása abban az esetben, ha azt a fejlesztés során figyelmen kívül hagyták, vagy ha a készülék használata során olyan veszély keletkezik, amelyet az EN szabványok nem vettek figyelembe.

A kár mértéke A károsult számára keletkezett kárt a gyártónak minden esetben teljes mértékben meg kell térítenie. A német termékszavatossági törvény csak a személyi sérülések esetében fogalmaz meg korlátozásokat. Az ebben az esetben megítélhető legmagasabb kártérítés 85 millió euró. További korlátozás nem lehetséges harmadik felekkel szemben a szerződés hiánya miatt, de ugyanígy nem megengedett a szerződő féllel szemben sem, sem az általános üzleti feltételekben, sem pedig egyéni szerződésekben.

A gyártó megfelelő összegű termékfelelősségi biztosítás kötésével biztosíthatja be magát.

Összefoglalás: termékszavatosság • Gyártóként kerülnie kell a termékszavatossági törvény szerinti szavatosságot: • Figyelembe kell vennie az érvényes szabványokat. • Ellenőriznie kell, hogy szükség van-e további intézkedésekre a termék biztonságának szavatolásához. • A hibákat következetes minőségbiztosítással és minőségellenőrzéssel kell elkerülnie. • A gyártónak megfelelő biztosítással kell csökkentenie a fennmaradó kockázatot. Le kell még szögezni, hogy kár esetén – amennyiben a bizonyítási teher megfordulásának esete áll fenn – minden esetben a károsultnak kell bizonyítania, hogy a hibás termék testi sérülést vagy anyagi kárt okozott, és az volt a keletkező kár okozója. Ez nem mindig lehetséges minden gond nélkül, különösen akkor, ha több lehetséges ok is szóba jöhet.

§-14



Kockázatértékelés A kockázatértékelés folyamata 1. lépés: kockázatértékelés Gép tervezésekor elemezni kell a lehetséges kockázatokat, és ahol lehetséges, intézkedéseket kell tenni a kezelő veszélyekkel szembeni megóvására. Azért, hogy a gépgyártó ne maradjon magára ezzel a feladattal, a szabványok meghatározzák és leírják a kockázatértékelés folyamatát. A kockázatértékelés olyan logikus lépések sorrendje, amelyek lehetővé teszik a kockázatok szisztematikus elemzését és értékelését. A gépet a kockázatértékelés eredményeinek figyelembevételével kell megtervezni és megépíteni. Ahol szükséges, ott a kockázatértékelést kockázatcsökkentés követi megfelelő

védőintézkedések alkalmazásával. Az védőintézkedések alkalmazásával nem keletkezhet újabb kockázat. A veszélyek lehető legnagyobb mértékű elhárítása és a felismert vagy újonnan keletkezett kockázatok megfelelő csökkentése érdekében szükség lehet a teljes folyamat – tehát a kockázatértékelés és a kockázatcsökkentés – megismétlésére. A kockázatértékelést számos C típusú szabvány gépre vonatkozóan, gyakorlatorientált módon írja elő. Ha nincs alkalmazható C típusú szabvány, vagy az nem elegendő, akkor az A és B típusú szabványok követelményei is alkalmazhatók.

1

 Biztonságos kialakítás, kockázatértékelés és kockázatcsökkentés A típusú szabvány: ISO 12100

A kockázatértékelés folyamata

A gép funkciói (a határok meghatározása)  1-2

Indítás

Veszélyek azonosítása  1-3

ISO 12100 szerinti kockázatértékelés

Kockázatbecslés  1-4

Kockázatértékelés  1-4

Kockázat megfelelően csökkentve?

Nem

A kockázatcsökkentés folyamata  2-1

Igen

Vége

Ebben a fejezetben… A kockázatértékelés folyamata . . . . 1-1 A gép funkciói . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 Veszélyek azonosítása . . . . . . . . . . . 1-3 Kockázatbecslés és kockázatértékelés . . . . . . . . . . . . 1-4 Dokumentáció . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4 Safexpert® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5 Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6



1-1

A gép funkciói Kockázatértékelés • A folyamatot minden veszélyre el kell végezni. Addig kell ismételni (iteratív folyamat), amíg a fennmaradó kockázat elfogadhatóan alacsony nem lesz.

• A kockázatértékelés elért eredményeit és az alkalmazott eljárást dokumentálni kell.

A gép funkciói (a határok meghatározása)

1

A kockázatértékelés a gép funkcióinak meghatározásával kezdődik. Ezek az alábbiak lehetnek: • a gép specifikálása (mit gyártanak vele, maximális gyártási teljesítménye, tervezett anyagok) • a térbeli határok és az előrelátható alkalmazási hely • a tervezett élettartam • a tervezett funkciók és üzemmódok • a várható működési hibák és üzemzavarok • a gépi folyamatban érintett személyek • a géppel összefüggésben álló termékek • a rendeltetésszerű használat, de a kezelőszemélyzet nem szándékos viselkedése vagy a gép ésszerűen előrelátható hibás használata (visszaélés)

Előrelátható hibás használat A kezelőszemélyzet ésszerűen feltételezhető, nem szándékos viselkedése vagy az előrelátható hibás használat lehet többek között: • a kezelőszemélyzet gép feletti uralmának elvesztése (különösen kézben tartott vagy mozgó gépek esetében) • a személyzet reflexszerű viselkedése a gép használata közben jelentkező működési hiba, üzemzavar vagy leállás esetén • koncentrációhiányból vagy figyelmetlenségből eredő hibás viselkedés • olyan hibás viselkedés, amely feladatvégzés közben a „legkisebb ellenállás” választására vezethető vissza • olyan nyomás alatt tanúsított viselkedés, hogy a gépet minden körülmények között üzemben kell tartani • bizonyos személyek körének viselkedése (pl. gyermekek, fiatalok, sérült emberek) Várható működési hibák és üzemzavarok Nagyfokú veszélyt jelentenek az üzemi funkciók szempontjából fontos komponensek (különösen a vezérlés) működési hibái és üzemzavarai. Példák: • a hengerelési irány megfordulása (kezek behúzása) • a robot mozgása a programozott munkatartományon kívül

1-2



Kockázatértékelés Veszélyek azonosítása Veszélyek azonosítása A gép funkciójának meghatározása után következik a legfontosabb lépés a gép kockázatértékelésében. Ez pedig nem más, mint az előrelátható veszélyek, veszélyes helyzetek és/vagy veszélyes események szisztematikus azonosítása. A gépgyártónak különösen az alább felsorolt veszélyeket kell számításba vennie...

... a gép élettartamának minden fázisában figyelembe kell vennie.

• mechanikus veszélyek • villamos veszélyek • hőhatás okozta veszélyek • zaj okozta veszélyek • rezgések okozta veszélyek • sugárzás okozta veszélyek • anyagok és összetevők okozta veszélyek • a gépek tervezésekor az ergonómiai alapelvek

• szállítás, összeszerelés és telepítés • üzembe helyezés • beállítás • normál üzem és zavarelhárítás • karbantartás és tisztítás • üzemen kívül helyezés, szétszerelés és ártalmatlanítás

1

figyelmen kívül hagyásából származó veszélyek

• elcsúszás, botlás és leesés okozta veszélyek • a gép alkalmazási környezetével összefüggő veszélyek

• a fenti veszélyek kombinációjából származó veszélyek

Példák a gépek/berendezések jelentette mechanikus veszélyekre

Vágás

Zúzódás

Nyíródás

Át-/beszúrás

Behúzás vagy befogás

Behúzás vagy befogás

Beakadás

Ütés

Törött alkatrészek okozta ütés

Kivetett forgács okozta ütés



1-3

Kockázatbecslés és kockázatértékelés Kockázatértékelés Kockázatbecslés és kockázatértékelés Miután azonosították a veszélyeket, minden vizsgált veszélyes helyzet esetében kockázatbecslést kell végezni. Kockázat

1

Kár mértéke

Bekövetkezés valószínűsége

A vizsgált veszélyes helyzettel összefüggő kockázat a következő elemektől függ: • a veszély által okozható kár mértéke (könnyű sérülés, súlyos sérülés stb.) és • a kár bekövetkezésének valószínűsége. Ez az alábbi tényezőkből adódik: • a személy/személyek veszélynek való kitettsége • a veszélyes esemény bekövetkezése, valamint • a kár csökkentésének vagy korlátozásának műszaki és emberi lehetőségei

A kockázatok becsléséhez különböző eszközök állnak rendelkezésre, pl. táblázatok, kockázati grafikonok, numerikus módszerek stb. A kockázatértékelés esetében a kockázatbecslés eredményei alapján kell meghatározni, hogy szükség van-e óvintézkedések alkalmazására, és mikor érjük el a szükséges kockázatcsökkentést.

 Eszközök és táblázatok: ISO/TR 14121-2 műszaki jelentés

Dokumentáció A kockázatértékeléshez tartozó dokumentációnak tartalmaznia kell az alkalmazott eljárást és az elérni kívánt eredményeket, valamint az alábbi adatokat: • a gépre vonatkozó adatok, pl. specifikációk, határok, rendeltetésszerű használat stb. • fontos kiinduló adtok, pl. terhek, szilárdságok, biztonsági együtthatók • az összes azonosított veszély és veszélyes helyzet, valamint a vizsgálat veszélyes események • a felhasznált adatok és azok forrása, pl. balesetbiztosítók és a hasonló gépek kockázatcsökkentésében szerzett tapasztalatok • az alkalmazott óvintézkedések leírása • az ezekkel az óvintézkedésekkel elérni kívánt kockázatcsökkentési célok leírása • a géppel még összefüggő fennmaradó kockázatok • a kockázatértékelés során készített összes dokumentum A gépi berendezésekről szóló irányelv nem írja elő, hogy a kockázatértékelési dokumentációt át kellene adni a géppel együtt!

1-4



Kockázatértékelés Safexpert® Kockázatértékelés Safexpert®-tel

1

A kockázatértékelés folyamata a Safexpert® nevű, CE menedzsment szoftverrel végezhető el. A szoftver végigvezeti a felhasználót a törvényi és normatív előírásokon. A tárolt veszélylista, a strukturált kockázatértékelést lehetővé tevő CE menedzsment, valamint a kockázat és biztonságtechnikai intézkedések esetén a szükséges biztonsági szint értékelésére szolgáló vázlat leegyszerűsíti a folyamat végrehajtását. A NormManager és a frissítő varázsló segítségével a szükséges szabványok mindig aktuális állapotban tarthatók. A veszélyeket veszélyes helyek és a gép életfázisai szerint vizsgálja. Az egyes veszélyek értékelésével optimálisan kiválaszthatók a veszélyek elhárítására vagy a kockázatok csökkentésére irányuló intézkedések. A Safexpert® szoftver a kockázati grafikon és egy mátrix (táblázat) kombinációját használja. A becslés az óvintézkedés (pl. védőberendezés) kiválasztása előtt (IN) és után (OUT) történik. A kockázatot egy 0-tól (nincs kockázat) 10-ig (maximális kockázat) terjedő skálán osztályozza. A Safexpert® nem csak kockázatértékelésre szolgál. A Safexpert® segítségével hatékonyan elvégezhető és dokumentálható a gép irányelv szerinti teljes megfelelőségi folyamat.



1-5

Összefoglalás Kockázatértékelés Összefoglalás: kockázatértékelés Összességében • A kockázatértékelést minden egyes veszélyre el kell végezni. Ennek az iteratív folyamatnak az összes veszélyt és kockázatot figyelembe kell vennie, amíg nincs vagy elfogadhatóan alacsony nem lesz a fennmaradó kockázat.

1

A kockázatértékelés folyamata • A kockázatértékelést a gép funkcióinak meghatározásával kell kezdeni. • A kockázatértékeléskor különösen az előrelátható hibás használatot és az üzemzavarokat kell figyelembe venni. • Ezután azonosítani kell a gép által okozott veszélyeket (mechanikus, villamos, termikus stb.). Ezeket a veszélyeket a gép élettartamának minden fázisában figyelembe kell vennie. • Ezután meg kell becsülni a kockázatok által jelentett veszélyeket. Ezek a kár mértékétől és a kár bekövetkezésének valószínűségétől függenek. • Dokumentálja a kockázatértékelés eredményeit.

1-6



Kockázatcsökkentés Biztonságos kialakítás 2–4. lépés: kockázatcsökkentés Ha a kockázatértékelésnek az az eredménye, hogy kockázatcsökkentő intézkedésekre van szükség, akkor a háromlépéses módszert kell alkalmazni.

A háromlépcsős módszer 1. A gépgyártónak az intézkedések kivá-

lasztásakor a következő alapelveket kell alkalmaznia, méghozzá a megadott sorrendben: 2. Biztonságos kialakítás: a kockázatok megszüntetése vagy minimalizálása a lehető legnagyobb mértékben (a biztonság integrálása a gép tervezésébe és gyártásába)

Indítás

3. Műszaki óvintézkedések: olyan szük-

ségszerű óvintézkedések foganatosítása a kockázatok ellen, amelyek tervezés útján nem szüntethetők meg; a felhasználó tájékoztatása a fennmaradó kockázatokról

2 Vége, ill. következő veszély

Kockázatcsökkentés biztonságos kialakítással  2-2

Megfelelően csökkentették a veszélyt?

Igen

Nem Kockázatcsökkentés műszaki védőintézkedés  3-1


Nem Igen

Nem

Keletkeztek új veszélyek?

Igen

Kockázatcsökkentés a felhasználó tájékoztatásával  4-1


Nem

Igen

Ismétlés: a kockázatértékelés folyamata  1-1

 A kockázatcsökkentés folyamatának alapelvei: ISO 12100 (A típusú szabvány)



2-1

Biztonságos kialakítás Kockázatcsökkentés 2. lépés: biztonságos kialakítás (eredendően biztonságos kialakítás) A kockázatcsökkentési folyamat első és legfontosabb lépcsőfoka a biztonságos kialakítás. Itt már a tervezés és a kialakítás fázisában megtörténik a lehetséges veszélyek kizárása. Emiatt bizonyítottan a biztonságos kialakítás hatékonysága a legmagasabb. A biztonságos kialakítás szempontjai a gép tervezését, valamint a veszélyeztetett személyek és a gép közötti kölcsönhatásokat érintik.

Mechanikai tervezés

Példa: levágás elkerülése

Minden egyes kialakításnak elsődlegesen azt a célt kell szolgálnia, hogy a veszélyek ki se alakulhassanak. Ez például az alábbiakkal érhető el: • éles peremek, sarkok és kiálló részek kerülése • zúzódási, nyírási és behúzási helyek kerülése • a kinetikus energia (tömeg és sebesség) korlátozása • ergonómiai alapelvek betartása

Ebben a fejezetben…

Helyes

Helytelen

Forrás: Neudörfer

2

Példák: • mechanikai tervezés • kezelési és karbantartási koncepció • elektromos berendezés (elektromos biztonság, EMC) • leállítási koncepció vészhelyzetben • fluidtechnikai berendezés • felhasznált alap- és üzemanyagok • gépfunkció és gyártási folyamat

A komponenseket minden esetben úgy kell kiválasztani, alkalmazni és módosítani, hogy a gépben keletkező hiba esetén a személyzet biztonsága legyen az elsődleges szempont. Ugyancsak számításba kell venni a gépben és a gép környezetében keletkező anyagi károk elkerülését. A gépkonstrukció összes elemét úgy kell specifikálni, hogy a megengedett határértékeken belül működjenek. A kialakítás a lehető legegyszerűbb legyen. A biztonsági funkciókat, amennyire csak lehet, el kell különíteni minden más funkciótól.

Példák: behúzás elkerülése

Kezelési és karbantartási koncepció . . . . . . . . . 2-3

Forrás: Neudörfer

Mechanikai tervezés . . . . . . . . . . . . 2-2

e

Elektromos berendezés . . . . . . . . . . 2-4 Leállítás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-9 Elektromágneses összeférhetőség (EMC) . . . . . . . . . . 2-9

Az e távolság ≤ 6 mm legyen!

Az E szög ≥ 90° legyen!

Fluidtechnika . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-11 Alkalmazás robbanásveszélyes környezetben . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-12 Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-13

2-2

 Alfred Neudörfer: Konstruieren sicherheitsgerechter Produkte (Biztonságos termékek tervezése), Springer-Verlag, Berlin stb., ISBN 978-3-642-33889-2 (5. kiadás, 2013)



Kockázatcsökkentés Biztonságos kialakítás Kezelési és karbantartási koncepció A veszélyzónában való szükségszerű tartózkodás időtartama a lehető legrövidebb legyen. Ez például az alábbiakkal érhető el: • automatikus felrakó- és leszedőállomások • beállítási és karbantartási munkák „kívülről” • megbízható és rendelkezésre álló alkatrészek használata a karbantartási munkák elkerülése érdekében • világos, egyértelmű kezelési koncepció, pl. a kezelőelemek egyértelmű jelölése

Színjelölés A nyomógombok kezelőelemeit, valamint a jelzőlámpákat vagy a képernyőkön megjelenő kijelzéseket színekkel kell jelölni. Az egyes színekhez különböző jelentéseket kell hozzárendelni.

 Gépek villamos berendezése: IEC 60204-1

A kezelőelemek színének általános jelentése

2

A jelzőlámpák színének általános jelentése

Szín

Jelentés

Magyarázat

Szín

Jelentés

Magyarázat

Fehér Szürke Fekete

Nem jellegzetes

Funkciók megkezdése

Fehér

Semleges

A zöld, vörös, kék vagy sárga alkalmazásával kapcsolatos bizonytalanság esetén használandó

Zöld

Biztonságos kezelés esetén vagy Biztonságos normál állapot előkészítéséhez kell megnyomni

Zöld

Normál állapot

Vörös

Vészhelyzet

Veszélyes állapot vagy vészhelyzet esetén kell megnyomni

Vörös

Vészhelyzet

Veszélyes állapot, azonnali cselekvéssel kell reagálni

Kék

Utasítás

Olyan állapotban kell megnyomni, amely kötelező cselekvést igényel

Kék

Kötelező

Olyan állapot mutatása, amely kezelő általi kötelező cselekvést igényel

Sárga

Rendellenes

Rendellenes állapot esetén kell megnyomni

Sárga

Rendellenes

Rendellenes állapot, küszöbön álló kritikus állapot



2-3

Biztonságos kialakítás Kockázatcsökkentés Elektromos berendezés A gép jelentette villamos veszélyek kizárása érdekében megfelelő intézkedésekre van szükség. Itt kétfajta veszélyt kell megkülönböztetünk:

• az villamos áram által jelentett veszélyek, azaz a közvetlen vagy közvetett érintésből származó veszélyes helyzetek

• a vezérlésben keletkező hibák miatt közvetett módon keletkező veszélyes helyzetek

 Az alábbi alfejezetekben fontos pontokat talál az villamos berendezés kialakításával kapcsolatban.  Gépek villamos szerkezetei: IEC 60204-1

Hálózati csatlakozás

2

A hálózati csatlakozás a gép villamos berendezése és az elektromos hálózat közötti csatolófelületet. A csatlakozáshoz be kell tartani az adott szolgáltató előírásait. Különösen a biztonságtechnikai alkalmazások igényelnek Földelési rendszer A földelési rendszer egyaránt meghatározza a tápláló transzformátor szekunder oldala és a föld közötti csatlakozás fajtáját, valamint az elektromos berendezés teste földelésének módját. Három, nemzetközi szinten szabványosított földelési rendszer létezik: • TN rendszer • TT rendszer • IT rendszer A földelés a talajjal létesített, villamosan vezető kapcsolatot jelent. Különbséget teszünk az villamos biztonságot szolgáló védőföldelés (PE) és az egyéb célokat szolgáló (FE) között. A védővezető rendszert földelők, csatlakozóvezetékek és megfelelő kapcsok alkotják. A hálózati ellátásra kötött villamos berendezés minden testét a védő potenciálkiegyenlítés érdekében össze kell kötni a védővezető rendszerrel. Potenciálkiegyenlítés az egyik alapvető eszköze a védelemnek hiba esetén.

2-4


szükség stabil hálózati ellátást. Ezért a feszültségellátásnak képesnek kell áthidalnia a rövid idejű áramszüneteket.

L1 L2 L3 N PE Biztosíték

Érjelölés Védővezeték-csatlakozás a házon Potenciálkiegyenlítő sín Hálózati leválasztó berendezés


Kockázatcsökkentés Biztonságos kialakítás TN rendszer A TN rendszer a kisfeszültségű rendszerek leggyakrabban használt hálózati formája. A TN rendszerben a transzformátor csillagpontja közvetlenül földelt (üzemi földelés); a csatlakoztatott villamos berendezések teste a védővezetőn (PE) keresztül van összekapcsolva a transzformátor csillagpontjával. A PE és az N vezetők a vezeték-keresztmetszettől függően közös vezetőként (TN-C rendszer) vagy két külön vezetőként (TN-S rendszer) van kiépítve.

IT rendszer Az IT rendszerben a berendezések villamosan vezető burkolata a TT rendszerével azonos módon van földelve, a tápláló transzformátor csillagpontja viszont nem. Azokat a berendezéseket, amelyeknél a kikapcsolás bizonyos fokú veszélyt hordoz magában, és emiatt kizárólag testzárlat vagy földzárlat keletkezésekor még nem kell kikapcsolniuk, IT rendszerként kell létesíteni. Kisfeszültségű tartományban például kórházi műtők és intenzív osztályok ellátásához előírás az IT rendszer.

TT rendszer A TT rendszerben a tápláló transzformátor csillagpontja a TN rendszeréhez azonos módon van földelve. A berendezések villamosan vezető burkolatához csatlakozó védővezetőt nem vezetik el eddig a csillagpontig, hanem külön földelik. A villamos berendezések teste közös védőföldeléssel is földelhető. A TT rendszereket rendszerint csak áram-védőkapcsolóval együtt használják. A TT rendszer előnye a nagy földrajzi távolságok melletti nagyfokú megbízhatóság.

2

 Védőintézkedések: IEC 60364-4-41, eltérő nemzeti módosításokkal

Hálózati leválasztó berendezés Egy vagy több gép minden egyes hálózati csatlakozásához olyan hálózati leválasztó berendezésre van szükség, amely képes leválasztani az villamos berendezést a hálózati ellátásról: • teljesítménymegszakítók AC-23B vagy DC-23B felhasználási kategóriához • segédérintkezős leválasztó kapcsoló a terhelés leválasztásához • biztosító berendezés • dugasz-aljzat kombináció 16 A-ig/3 kW-ig


Bizonyos áramköröket – pl. reteszelések vezérlő áramköreit – a leválasztó berendezésnek nem szabad lekapcsolnia. Ebben az esetben speciális óvintézkedéseket kell hozni a kezelőszemélyzet biztonságának szavatolásához.


2-5

Biztonságos kialakítás Kockázatcsökkentés Teljesítmény leválasztás a váratlan indítás megakadályozására Karbantartási munkák közben a gép elindulása vagy a visszatérő energia nem veszélyeztetheti a karbantartó személyzetet. Ezért olyan eszközöket kell alkalmazni, amelyekkel megakadályozható a hálózati leválasztó berendezés véletlenszerű és/vagy

téves visszakapcsolása. Ez lehet például egy lakat, amelyet a főkapcsoló kikapcsolt állapotában annak fogantyújába kell beakasztani.

Ezek a kikapcsoló berendezések nem alkalmazhatók védőintézkedésként a veszélyzónába üzem közben történő, rövid időtartamú benyúlásokhoz.

Áramütéssel szembeni védelem

2

Érintésvédelmi osztályok A különböző érintésvédelmi osztályokba való besorolás megmutatja milyen hibavédelmi módot alkalmaztak. A védettség mértéke ebből a besorolásból nem derül ki. I-es érintésvédelmi osztály

Valamennyi, egyszeres szigeteléssel (alapszigeteléssel) és védővezető csatlakozással ellátott készülék az I-es érintésvédelmi osztályba tartozik. A védővezetőt az itt látható szimbólummal vagy a PE jelöléssel jelölt kapocsba kell bekötni, és zöld-sárga színűnek kell lennie.

II-es érintésvédelmi osztály

A II-es érintésvédelmi osztályú villamos berendezések megerősített vagy kettős szigeteléssel vannak ellátva, és nem rendelkeznek védővezető csatlakozóval. Ezt az óvintézkedést védőszigetelésnek is nevezik. Ebben az eseten tilos védővezetőt csatlakoztatni!

III-as érintésvédelmi osztály

A III-as érintésvédelmi osztályú villamos berendezések érintésvédelmi törpefeszültséggel üzemelnek, ezért nincs szükségük külön védelemre.

SELV/PELV érintésvédelmi törpefeszültség Érintésvédelmi törpefeszültség alatt az 50 V névleges értékű (Vrms) váltakozó feszültséget, illetve a 120 V névleges értékű egyenfeszültséget értjük. Az egyenfeszültség esetében 75 V határérték felett figyelembe kell venni a kisfeszültségű berendezésekről szóló irányelv további követelményeit. A szokványos, száraz helyiségekben történő alkalmazás esetén a közvetlen érintéssel szembeni védelem (alapvédelem) elhagyható, ha nem lépik át a 25 V váltakozó feszültség, illetve a 60 V felharmonikusmentes egyenfeszültség névleges értéket. A felharmonikusmentesség akkor adott, ha az egyenfeszültség legfeljebb 10% részarányban tartalmaz szinuszos váltófeszültséget. Az érintésvédelmi törpefeszültséget biztonságosan le kell választani más áramkörökről (megfelelő légrés és kúszóáram út, szigetelés, áramkörök összekötése védővezetővel stb.). Megkülönböztetjük: • az SELV-t (biztonsági törpefeszültség), valamint • a PELV-t (védelmi törpefeszültség) Tilos létrehozni érintésvédelmi törpefeszültséget a hálózatból takarék transzformátorral, feszültségosztóval vagy előtét ellenállásokkal!

2-6



Kockázatcsökkentés Biztonságos kialakítás ELV (AC < 50 Vrms, DC < 120 V) SELV Leválasztás módja

PELV

Áramforrások

Biztonságos leválasztású áramforrások, pl. biztonsági transzformátor vagy azzal egyenértékű áramforrás

Áramkörök

• más, nem SELV, ill. nem PELV áramkörökről biztonságosan leválasztott áramkörök

• a SELV és PELV áramkörök között alapszigeteléssel rendelkező áramkörök Kapcsolat a földdel vagy védővezetővel

Áramkörök

Földeletlen áramkörök

Földelt vagy földeletlen áramkörök

Burkolatok

A burkolatokat tilos szándékosan leföldelni vagy védővezetőhöz csatlakoztatni.

A burkolatok földelhetők vagy védővezetőhöz csatlakoztathatók.

Kiegészítő intézkedések

Névleges feszültség: • AC > 25 V vagy • DC > 60 V vagy • vízbe merített villamos berendezés

Alapvető védelem szabványos szigeteléssel vagy burkolattal

Névleges feszültség normál, száraz környezetben: • AC ≤ 25 V vagy • DC ≤ 60 V

Nincs szükség kiegészítő intézkedésre

Alapvédelem az alábbiak szerint:

• szigeteléssel, burkolással a szabványok szerint, vagy

• a test és az aktív részek összekapcsolása fő földelősínnel

 Érintésvédelmi osztályok: EN 50178  Transzformátorok biztonsága: EN-61588 sorozat



2-7

2

Biztonságos kialakítás Kockázatcsökkentés Óvintézkedések/védettségek A védettségek a villamos berendezés víz (nem vízgőz) és szilárd részecskék (por) bejutásával szembeni védelmét írják le. Ezenkívül a feszültség alatt álló alkatrészek közvetlen érintéssel szembeni védelmét is megadják. Ez a védelem alapvetően mindig szükséges, még törpefeszültség esetén is. A leválasztás

2

1. számjegy: Védelem szilárd anyagok bejutásával szemben

után feszültség alatt maradó, megérinthető alkatrészeknek legalább IP 2x védettségűnek, a kapcsolószekrényeknek legalább IP 54 védettségűnek kell lenniük.

15° 2. számjegy: Védelem víz (nem vízgőz, nem más folyadékok!) bejutásával szemben IP ...0

Nincs védelem

IP ...1

IP ...2

Cseppenő víz függőlegesen

ferdén

IP ...3

IP ...4

IP ...5

Vízpermet Fröccsenő Vízsugár víz

IP 0... Nincs védelem

IP 00

IP 1... Szilárd anyag mérete ≥ 50 mm Ø

IP 10

IP 11

IP 12


IP 20

IP 21

IP 22

IP 23

IP 3... Szilárd anyag mérete ≥ 2,5 mm Ø

IP 30

IP 31

IP 32

IP 33

IP 34


IP 40

IP 41

IP 42

IP 43

IP 44

IP 5... Por ellen védett

IP 50

IP 53

IP 54

IP 6... Teljes mértékben por ellen védett

IP 60

IP ...6 Erős vízsugár

IP 55

IP 56

IP 65

IP 66

IP ...7

IP ...8

Vízbe merülés

IP ...9K

korlátozott ideig állandó

100 bar, 16 l/perc, 80 °C

IP 67

IP 69K

 Burkolatok által nyújtott védettségi fokozatok: EN 60529

2-8



Kockázatcsökkentés Biztonságos kialakítás Leállítás Az üzemszerű leállításon túl vészhelyzetben biztonsági okokból is le kell tudni állítani a gépet. Követelmények • Minden gépnek rendelkeznie kell a teljes gép üzemszerű leállítását lehetővé tevő parancsadó készülékkel. • Legalább egy 0. kategóriájú leállítási funkciónak rendelkezésre kell állnia. A gép biztonsági és működéstechnikai követelményei miatt szükség lehet további, 1. és/vagy 2. kategóriájú leállítási funkcióra is. • A gép leállítására szolgáló parancsnak a gép indítási parancsa felett kell állnia. Ha a gépet vagy a veszélyt jelentő alkatrészeket leállították, meg kell szakítani a meghajtás energiaellátását.

Leállítási kategóriák A gépek biztonsági és működéstechnikai követelményei alapján különböző kategóriájú leállítási funkciókat különböztetünk meg. A leállítási kategóriák nem tévesztendők össze az ISO 13849-1 szerinti kategóriákkal. 0. leállítási kategória 1. leállítási kategória 2. leállítási kategória

Hajtóelemek energiaellátásának leválasztása (nem vezérelt leállítás) A gép biztonságos állapotba helyezése, majd a hajtóelemek energiaellátásának leválasztása A gép biztonságos állapotba helyezése, de a hajtóelemek energiaellátása nem kerül leválasztásra

 Lásd a „Leállítás vészhelyzetben” című fejezetet is  3-7

2

 Leállítási kategóriák, lásd „Gépek villamos szerkezetei: IEC 60204-1”

Elektromágneses összeférhetőség (EMC) Az európai EMC irányelv a következőképpen definiálja az elektromágneses összeférhetőséget: „a készülék, ill. a berendezés azon képessége, hogy elektromágneses környezetében kielégítően működjön anélkül, hogy a környezetében található egyéb készülékeket, ill. berendezéseket elfogadhatatlan elektromágneses zavarnak tenné ki”. A gépet és az alkalmazott komponenseket úgy kell kiválasztani és ellenőrizni, hogy képesek legyenek ellenállni a várható zavaroknak. A biztonsági komponensekre szigorúbb követelmények érvényesek. Elektromágneses zavarokat az alábbi tényezők okozhatnak: • gyors, tranziens, elektromos zavaró mennyiségek („burst”) • lökőfeszültségek („surge”), pl. a hálózatot ért villámcsapás miatt • elektromágneses mezők • nagyfrekvenciájú zavarok (szomszédos vezetékek) • elektrosztatikus kisülés (ESD)


Megkülönböztetünk ipari területen és otthoni környezetben jelentkező zavarokat. Ipari területen szigorúbb követelmények érvényesek a zavarérzékenységre, de a zavarkibocsátási határértékek is magasabbak. Ezért azok a komponensek, amelyek teljesítik az ipari környezetre érvényes rádiózavar-védelmi előírásokat, otthoni környezetben rádiózavarokat okozhatnak. Az alábbi táblázatban példaképpen felsorolunk néhány alkalmazási területet és a hozzá tartozó minimális zavaró térerősséget. Jellemző minimális zavaró térerősségek a 900–2000 MHz-es frekvenciatartományban Alkalmazási terület Szórakoztatóelektronika Elektromos háztartási készülékek Információelektronikai készülékek Gyógyászati készülékek Ipari elektronika Biztonsági komponensek Járműelektronika

Elviselhető minimális zavaró térerősség 3 V/m 3 V/m 3 V/m 3 – 30 V/m 10 V/m 10 – 30 V/m max. 100 V/m


2-9

Biztonságos kialakítás Kockázatcsökkentés Példa: mobiltelefonos berendezések jellemző távolságai különböző térerősségek eléréséhez Alkalmazási terület DECT állomás GSM mobiltelefon GSM bázisállomás

3 V/m

10 V/m

100 V/m

Megjegyzés

kb. 1,5 m kb. 3 m kb. 1,5 m

kb. 0,4 m kb. 1 m kb. 1,5 m

≤ 1 cm ≤ 1 cm kb. 1,5 m

Bázisállomás vagy hordozható készülék Maximális adóteljesítmény (900 MHz) kb. 10 W adóteljesítmény mellett

Az alábbi kialakítási alapszabályok segítenek az EMC-problémák elkerülésében: • folyamatos potenicálkiegyenlítés a gép- és berendezésalkat-

2

részek közötti, villamosan vezető csatlakozással • a táphálózattól való elválasztás (tápegységek, beavatkozó rendszerek, frekvenciaváltók) való térbeli elválasztás • Ne használjuk az árnyékolást potenciálkiegyenlítésre

Példa: árnyékolás helyes csatlakoztatása

Helyes: rövid szakaszon, teljes felületen csatlakozó árnyékolás

2-10

• legyen az árnyékolás rövid és használjuk a teljes felületét • minden funkcionális földet(FE) csatlakoztassunk • óvatosan csatlakoztassunk minden meglévő kommunikációs kábelt. Csvart érpárokat gyakran adatátvitelre(terepi busz) használják.

Példa: egyenpotenciálra hozás

Helytelen: ún. „malacfarok”



Kockázatcsökkentés Biztonságos kialakítás

Példa: térbeli elválasztás

Teljesítményrész Motorok, aktuátorok

Hálózat

2

Vezérlőrész Térbeli elválasztás

Mágnesszelepek

Mérőátalakítók, szondák, detektorok, érzékelővezetékek, buszvezetékek

 EMC-szabványok EN 61000-1-től 4-ig  Biztonsági komponensek EMC-követelményei: IEC 61496-1, IEC 62061

Fluidtechnika A fluidtechnika összefoglaló fogalom minden olyan eljárásra, amelyben az energiaátvitelt gázok vagy folyadékok végzik. Azért az összefoglaló fogalmat használják, mert a folyadékok és a gázok hasonló módon viselkednek. A fluidtechnika a zárt vezetékrendszerben, fluidok segítségével történő erőátviteli eljárásokat és berendezéseket jelenti.

Műszaki területen a hidraulikában (energiaátvitel hidraulikaolajokkal) és a pneumatikában (átvitel sűrített levegővel) alkalmazzák a fluidtechnikát. Míg az olajhidraulikához a fluid körfolyamatára (előremenő és visszatérő ág) van szükség, addig a pneumatikában a távozó levegő hangtompítón keresztül a környezetbe jut.

Részrendszerek Minden fluidtechnikai berendezés az alábbi részrendszerekből áll: • sűrítés: kompresszor, ill. szivattyú • előkészítés: szűrő • szállítás: csővezeték-, ill. tömlőrendszer • vezérlés: szelep • meghajtás: henger A nyomás minden fluidtechnikai rendszerben a fluid teher ellenében történő szállítás hatására jön létre. Ha nő a terhelés, a nyomás is emelkedik.

Kialakítási alapelvek A fluidtechnikai rendszer minden egyes elemét védeni kell az olyan nyomásoktól, amelyek meghaladják egy részrendszer maximális üzemi nyomását vagy egy komponens névleges nyomását. A komponensekben vagy a csővezeték-, ill. tömlőrendszerben keletkező szivárgás nem okozhat veszélyt. A távozó levegő által okozott zajszint csökkentésére hangtompítót kell használni. A hangtompítók használata nem teremthet további veszélyeket, a hangtompítók nem hozhatnak létre káros ellen�nyomást.



2-11

Biztonságos kialakítás Kockázatcsökkentés Alkalmazás robbanásveszélyes környezetben

2

A robbanásvédelem a speciális biztonsági feladatkörökhöz tartozik. A robbanás veszélyezteti az embereket, pl. az ellenőrizetlen hősugárzás, a lángok, a nyomáshullámok és a szétrepülő törmelék, valamint a káros reakciótermékek, valamint a légzéshez szükséges oxigén környezeti levegőből való elhasználódása miatt. A robbanás és a tűz nem tartoznak a leggyakoribb munkahelyi baleseti okok közé, ám következményeik igen látványosak, és gyakran súlyos, emberéletet követelő következményekkel, valamint tetemes gazdasági károkkal járnak. Ahol porokat, éghető gázokat vagy folyadékokat gyártanak, szállítanak, dolgoznak fel vagy tárolnak, ott robbanásveszélyes légkör, azaz az éghető anyag és a légköri oxigén robbanási határokon belüli elegye jöhet létre. Ha csak egyetlen gyújtóforrás is jelen van, akkor bekövetkezik a robbanás. A szükséges óvintézkedések körének meghatározása A szükséges óvintézkedések körének meghatározásához a robbanásveszélyes környezeteket a robbanásveszélyes légkör kialakulásának valószínűsége szerint különböző zónákra osztják fel, lásd az 1992/92/EK irányelv I. mellékletét.

100 térf.-%

Oxigénkoncentráció

Túl híg keverék: nincs öngyulladás

Robbanásveszélyes légkör

0 térf.-% Túl telített keverék: nincs robbanás

Robbanási határok 0 térf.-%

A gyúlékony anyag koncentrációja

100 térf.-%

Az alábbi táblázatban megadott adatok nem érvényesek a bányászatra (külszíni fejtés, föld alatti fejtés).

Zónadefiníció Gázok esetén

G

2. zóna

1. zóna

0. zóna

Porok esetén

D

22. zóna

21. zóna

20. zóna

Ritkán, rövid ideig (< 10 h/év)

Alkalmanként (10 – 100 h/év)

Állandóan, gyakran, hosszú ideig (> 1000 h/év)

Normál

Szigorú

Nagyon szigorú

Robbanásveszélyes légkör Biztonsági óvintézkedés

Alkalmazható készülékcsoport (ATEX) II 1G/II 1D

1 II 2G/II 2D

2 3

2-12

II 3G/II 3D



Kockázatcsökkentés Biztonságos kialakítás Jelölés Az eszközöknek az ezekben a zónákban történő használatra készült, ellenőrzött és megfelelően jelölt kivitelűnek kell lenniük.

II

2G

Ex ia

IIC

T4

Példa: egy Ex eszköz ATEX szerinti jelölése

Hőmérsékleti osztály > 135 °C gyulladási hőmérséklet mellett alkalmazható Robbanási csoport acetilén, kénhidrogén, hidrogén Védelmi mód i = gyújtószikramentes a= két hibabiztos Készülékcsoport (ATEX) 1-es zónában alkalmazható

2

Készülékcsoport nem sújtólégveszélyes környezetben alkalmazható Robbanásvédelmi jelölés

 ATEX irányelv: 1994/9/EK (érvényben 2016.04.19-ig), 2014/34/EU (érvényben 2016.04.20-tól)  Szabványok: EN 1127-1, EN 60079-0

Összefoglalás: biztonságos kialakítás Mechanika, villamosság, működés • Tartsa magát ahhoz az alapelvhez, hogy a veszélyeket nem szabad hagyni kialakulni. • Úgy végezze a tervezést, hogy a kezelőszemélyzet a lehető legkevésbé legyen kitéve a veszélyzónának. • Kerülje azokat a villamos áram (közvetlen vagy közvetett érintés) miatti közvetlen, illetve a vezérlésben keletkező hibák miatt bekövetkező, közvetett veszélyeket. Tennivalók vészhelyzetben, leállítás • Gondoskodjon a teljes gép üzemszerű leállítását lehetővé tevő vezérlés betervezéséről. • Veszélyes folyamat vagy veszélyes mozgás leállításához használjon vészkikapcsoló berendezést. • Használjon vészkikapcsoló berendezést, ha a veszélyt okozó energiaforrásokat biztonságosan le kell választani. EMC • Olyan gépeket tervezzen, amelyek teljesítik a mindenkori EMC-követelményeket. Az alkalmazott komponenseket úgy kell kiválasztani és ellenőrizni, hogy... • ne okozzanak olyan elektromágneses zavarokat, amelyek megzavarnak más készülékeket, ill. berendezéseket. • képesek legyenek ellenállni a várható zavaroknak.



2-13

2

2-14



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések 3. lépés: műszaki védőintézkedések A műszaki védőintézkedések az alábbiakkal valósíthatók meg: • biztonsági funkció részét képező védőberendezésekkel, pl. burkolatok, védőajtók, fényfüggönyök, kétkezes berendezések, • felügyeleti és korlátozó berendezésekkel (helyzet, sebesség stb. tekintetében), vagy • kibocsátást csökkentő intézkedésekkel.

Funkcionális biztonság Ahol a biztonsági intézkedés hatékonysága a vezérlés helyes működésétől függ, ott funkcionális biztonságról beszélünk. A funkcionális biztonság megvalósításához meg kell határozni a biztonsági funkciókat és a szükséges biztonsági szintet, majd azokat a megfelelő komponensek kiválasztásával kell megvalósítani és ellenőrizni.

A gép vezérlésébe nem kell bekötni minden védőberendezést. Erre jó példa a rögzített elválasztó védőberendezés (korlát, burkolat). A biztonsági követelmények ezen védőberendezések helyes kialakításával teljesíthetők.

Validálás A műszaki védőintézkedések validálásával biztosítható, hogy a helyes biztonsági funkciók megbízhatóan működnek. Az óvintézkedések és biztonsági funkciók kialakításával, valamint a vezérléstechnikai megvalósítás metodikájával a következő fejezetben (3a – 3e részlépés) foglalkozunk.

Indítás

3 3 a

A biztonsági funkciók meghatározása  3-2

A szükséges biztonsági szint meghatározása  3-9

Biztonsági koncepció készítése  3-13 és az utána következők

A védőberendezések kiválasztása  3-19 és az utána következők

Integrálás a vezérlésbe  3-66 és az utána következők

A biztonsági funkciók ellenőrzése  3-83

Az összes biztonsági funkció validálása  3-101



3-1

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés 3a lépés: A biztonsági funkciók meghatározása A biztonsági funkciók határozzák meg a kockázat biztonságtechnikai intézkedésekkel történő csökkentésének módját. Minden olyan veszélyhez, amelyet nem lehetett elhárítani tervezéssel, biztonsági

funkciót kell meghatározni. A szükséges biztonság és a megfelelő ráfordítás eléréséhez nagyon fontos a pontos meghatározás. A biztonsági funkció meghatározásából vezethető le az ahhoz szükséges komponensek fajtája és mennyisége.

 Példák biztonsági funkciók meghatározására: 2/2008 sz. BGIA jelentés, „Gépvezérlések funkcionális biztonsága”

Belépés, ill. hozzáférés tartós megakadályozása A veszélyes helyre történő belépést mechanikus burkolatokkal, sorompókkal vagy akadályokkal, ún. elválasztó jellegű védőberendezésekkel, azaz burkolatokkal kell megakadályozni.

3 a Ebben a fejezetben… Belépés, ill. hozzáférés tartós megakadályozása . . . . . . . . . . . . . . 3-2 Belépés ideiglenes megakadályozása . . . . . . . . . . . . . . 3-2 Munkadarabok, anyagok, sugárzások visszatartása . . . . . . . . 3-3 Leállítás kezdeményezése . . . . . . . . 3-3 Váratlan indítás elkerülése . . . . . . . 3-4 Indítás megakadályozása . . . . . . . . 3-4 Kombináció: leállítás kezdeményezése és indítás megakadályozása . . . . . . . . . . . . . . 3-4 Anyagáthaladás lehetővé tétele . . . 3-5 Gépparaméterek felügyelete . . . . . . 3-5 Biztonsági funkció kézi és időben korlátozott felfüggesztése . . . . . . . . 3-6

Példák: • a veszélyes helyek közvetlen elérésének megakadályozása burkolatokkal • távtartó védőberendezések (pl. alagutak), amelyek megakadályozzák a veszélyes helyek elérését, és lehetővé teszik az anyagok vagy áruk áthaladását (lásd az ábrán) • a veszélyzónába egész testtel való belépés megakadályozása védőburkolatokkal

Belépés ideiglenes megakadályozása A veszélyes helyre való belépés mindaddig akadályozott, amíg a gép biztonságos állapotba nem kerül. Példák: • Kérésre üzemi leállítás kezdődik. Amikor a gép biztonságos állapotba került, az ajtó biztonsági retesze általi zárva tartása megszűnik.

Biztonsági funkciók kombinálása vagy cseréje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-6 Leállítás vészhelyzetben . . . . . . . . . 3-7 Biztonsági szempontból fontos kijelzések és riasztások . . . . . . . . . . 3-7 További funkciók . . . . . . . . . . . . . . . 3-8 Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-8

3-2



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Munkadarabok, anyagok, sugárzások visszatartása Ha a gépből munkadarabok dobódhatnak ki, ill. sugárzások léphetnek ki, akkor az ilyen jellegű veszélyek elkerülése érdekében mechanikus védőberendezéseket (burkolatokat) kell használni. Példák: • védőburkolat speciális kémlelőablakkal egy marógépen, a kirepülő forgáccsal és szerszámrészekkel szembeni védelemre (lásd az ábrán) • robotkar visszatartására képes kerítés

3 a

Leállítás kezdeményezése A biztonságos leállítási funkció parancskiadáskor (pl. személy közeledésekor) biztonságos állapotba helyezi a gépet. A leállítási idő csökkentése érdekében a leállítási funkciót érdemes az 1-es leállítási kategória (IEC 60204-1  2-9) szerint megvalósítani. A váratlan indítás megakadályozásához szükség esetén kiegészítő biztonsági funkciók szükségesek. Példák: • reteszelő berendezéssel ellátott, behúzás nélküli védőajtó kinyitása • a belépést biztosító, többsugaras biztonsági fénysorompó fénysugarainak megszakítása (lásd az ábrán)



3-3

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Váratlan indítás elkerülése A „Leállítás kezdeményezése” funkció aktiválása vagy a gép bekapcsolása után a gép elindításához tudatos műveletekre van szükség. Ide tartozik a védőberendezés kézi nyugtázása, amely a gép újraindításának előkészítése (lásd a „Nyugta alkalmazása és újraindítás” című fejezetet is  3-65). Példák: • fénysorompó nyugtázása (lásd az ábrán: kék „Reset” gomb) • a vészleállító berendezés nyugtázása • a gép újraindítása, ha az összes szükséges biztonsági berendezés hatásos

Indítás megakadályozása

3 a

A „Leállítás kezdeményezése” funkció után műszaki intézkedésekkel kell megakadályozni az indítást vagy az újraindítást, amíg valaki a veszélyzónában tartózkodik. Példák: • beragadó kulcsos rendszerek • érzékelési egy vízszintesen elhelyezett biztonsági fényfüggöny aktív védőmezejében (lásd az ábrán) A „Leállítás kezdeményezése” funkció a biztonsági fényfüggöny függőleges védőmezőjével van megvalósítva.

Kombináció: leállítás kezdeményezése és indítás megakadályozása Ugyanazzal a védőberendezéssel, amellyel a leállítást aktiválják, az újraindítást is meg kell akadályozni mindaddig, amíg emberek vagy testrészek vannak a veszélyzónában. Példák: • kétkezes berendezés 1 személyes munkahelyek esetén • fényfüggöny használata oly módon, hogy a belépés vagy az átnyúlás ne legyen lehetséges (veszélyes hely biztosítása) • területvédő biztonsági lézerszkenner alkalmazása (lásd az ábrán)

3-4



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Anyagáthaladás lehetővé tétele Ahhoz, hogy anyagokat lehessen beszállítani a veszélyzónába, ill. onnan kiszállítani, a bevezetett anyagok speciális jellemzői használhatók anyagfelismerésre vagy az anyag és az ember automatikus megkülönböztetésére. Anyagszállításkor a védőberendezés nem lép működésbe, de az embert felismeri. Példák: • az anyag felismerése megfelelő érzékelők kiválasztásával és elhelyezésével történik, a biztonsági funkció az anyag áthaladása közben időben korlátozott módon szünetel (némítás) • vízszintes fényfüggönyök integrált ember-anyag megkülönböztető algoritmussal (lásd az ábrán) • biztonsági lézerszkenner védőmezőjének átkapcsolása

 A részletes magyarázatokat lásd az „ESPE-be integrálható biztonsági funkciók” című fejezetben  3-38.

3 a

Gépparaméterek felügyelete Néhány alkalmazásban szükséges a gép különböző paramétereinek felügyelete a biztonsági határértékek tekintetében. Határérték túllépése esetén megfelelő intézkedéseket kell foganatosítani (pl. leállítás, figyelmeztető jelzés). Példák: • sebesség, hőmérséklet és nyomás felügyelete • helyzetellenőrzés (lásd az ábrán)



3-5

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Biztonsági funkció kézi és időben korlátozott felfüggesztése Ha beállításhoz vagy folyamat megfigyeléséhez a gépet a védőberendezés szünetelő védőhatása mellett kell üzemeltetni, akkor az csak a következő feltételek teljesülése esetén lehetséges: • üzemmód választó kapcsoló a megfelelő állásba váltva • letiltott automatikus vezérléssel, nincs gépmozgás az érzékelőkre gyakorolt közvetlen vagy közvetett hatás miatt • több mozgási parancs nem engedélyezett • a veszélyes gépfunkciók csak a vezérlő berendezés folyamatos működtetése mellett lehetségesek (pl. engedélyező kapcsoló) • a veszélyes gépfunkciók csak csökkentett kockázat (pl. csökkentett sebesség, mozgatási út, működési idő) mellett lehetségesek Példák: • mozgatás csak működtetett engedélyező kapcsoló mellett, csökkentett sebességgel

3 a

Biztonsági funkciók kombinálása vagy átkapcsolása Egy gép különböző állapotokba kerülhet vagy különböző üzemmódokban működhet. Ehhez különböző biztonsági intézkedéseket kell aktiválni, illetve különböző biztonsági funkciókat kell egymással összekapcsolni. Gondoskodni kell arról, hogy mindig biztosított legyen a szükséges biztonsági szint. Az üzemmódok váltása vagy a különböző biztonsági intézkedések kiválasztása és módosítása nem válthat ki veszélyes állapotot. Példák: • A beállító és normál üzemmód közötti váltáskor a gép leáll. Az újraindításhoz kézi indítási parancs szükséges. • A lézerszkenner felügyeleti tartományának hozzáillesztése a jármű sebességéhez (lásd az ábrán).

3-6



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Leállítás vészhelyzetben A vészhelyzetben történő leállítás (vészleállítás) kiegészítő óvintézkedés, és nem elsődleges kockázatcsökkentő eszköz. A gép kockázatértékelésétől függően meg kell határozni az ehhez a funkcióhoz szükséges biztonsági szintet. Különösen a környezeti hatásokat (pl. rezgések, működtetési mód stb.) kell figyelembe venni (lásd a „Tennivalók vészhelyzetben” című fejezetet is  3-46).

 Lásd IEC 60204-1 és ISO 13850

3 a

Biztonsági szempontból fontos kijelzések és riasztások A biztonsági szempontból fontos kijelzések olyan, a felhasználót tájékoztató intézkedések, amelyek fenyegető veszélyekre (pl. túl magas fordulatszám) vagy lehetséges fennmaradó kockázatokra figyelmeztetnek. Az ilyen jellegű jelzések a kezelőszemélyzet automatikus óvintézkedések aktiválódására való figyelmeztetésére is felhasználhatók. • A figyelmeztető berendezéseket úgy kell megtervezni és elhelyezni, hogy az ellenőrzés könnyedén elvégezhető legyen. • A használati utasításnak elő kell írnia a figyelmeztető berendezések rendszeres ellenőrzését. • Kerülni kell a túl sok ingert, különösen az hangjelzéses riasztások esetében. Példák: • reteszelési kijelzések • indítási figyelmeztető berendezések • némításra („muting”) figyelmeztető jelzőlámpák



3-7

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés További funkciók A biztonságtechnikai berendezések további funkciókat is elláthatnak, még akkor is, ha azok nem személyvédelemre szolgálnak. Ezek nem csökkentik a tulajdonképpeni biztonsági funkciókat.

Példák: • szerszám- és gépvédelem • léptető üzemmód (ciklusaktiválás  3-40 és az utána következők) • a védőberendezések állapotát automatizálási feladatokhoz (pl. navigáláshoz) is felhasználják

Összefoglalás: a biztonsági funkciók meghatározása Határozza meg, mely biztonsági funkciók szükségesek a kockázatcsökkentéshez:

• belépés, ill. hozzáférés tartós megakadályozása • belépés ideiglenes megakadályozása • munkadarabok, anyagok, sugárzások visszatartása • leállítás kezdeményezése • indítás megakadályozása • váratlan indítás elkerülése

• kombináció: leállítás kezdeményezése és indítás megakadályozása

• ember és anyag megkülönböztetése • gépparaméterek felügyelete • biztonsági funkció kézi és időben korlátozott felfüggesztése • biztonsági funkciók kombinálása vagy átkapcsolása

3 a

3-8



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések 3b lépés: a szükséges biztonsági szint meghatározása A szükséges biztonsági szintet rendszerin C típusú szabványok (gépspecifikus szabványok) írják elő. A szükséges biztonsági szintet minden egyes biztonsági funkcióra külön-külön meg kell határozni, amely azután az ös�szes érintett készülékre érvényes, pl. • az érzékelőre, ill. a védőberendezésre • a kiértékelő logikai egységre • a működtetőelem(ek)re

Ha az adott gépre nem létezik C típusú szabvány, vagy a C típusú szabványban nem léteznek erre vonatkozó előírások, akkor a szükséges biztonsági szint az alábbi szabványok valamelyike alapján határozható meg:

 ISO 13849-1  IEC 62061

A szabványok alkalmazásával biztosítható, hogy a megvalósításhoz szükséges ráfordítások a megállapított kockázattal arányosak legyenek. Annak a kezelőnek a védelme, aki kézzel munkadarabokat helyez be egy fém présbe, ill. szed ki onnan, más szemléletmódot igényel, mint annak kezelőnek a védelme, aki olyan gépen dolgozik, ahol a kézujjak beszorulása jelenti a maximális kockázatot. Ezenkívül ugyanaz a gép a különböző életszakaszokban különböző és eltérő kockázatú veszélyes helyekkel is rendelkezhet. Ilyen esetben a biztonsági funkciókat minden egyes életszakaszra és veszélyre külön-külön kell meghatározni. Minden szabvány alapja a kockázatértékelés következő paraméterei:

a lehetséges sérülés/egészségkárosodás súlyossága, a veszélynek való kitettség gyakorisága és/vagy időtartama, a veszély elkerülésének lehetősége lehetősége E paraméterek kombinációjából határozható meg a szükséges biztonsági szint. A biztonsági szint meghatározására szolgáló, e szabványokban leírt eljárás alkalmazásakor a gépet mindig védőberendezések nélkül vizsgáljuk.

3 b

Ebben a fejezetben… ISO 13849-1 szerinti szükséges teljesítményszint (PLr) . . . . . . . . . . 3-10 IEC 62061 szerinti szükséges biztonságintegritási szint (SIL) . . . 3-11 Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-12



3-9

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés ISO 13849-1 szerinti szükséges teljesítményszint (PLr) Ez a szabvány a szükséges biztonsági szint meghatározásához szintén kockázati gráfokat használ. A kockázat mértékének meghatározásához az S, F és P paramétert használja. A sérülés súlyossága

A veszély gyakorisága és/vagy időtartama F1: ritka/rövid idejű F2: gyakori/hosszú idejű

A veszély elkerülésének vagy a kár korlátozásának lehetősége

PLr: szükséges teljesítményszint

P1: lehetséges P2: alig lehetséges

Alacsony kockázat

S1: könnyű S2: súlyos

Az eljárás eredménye a szükséges teljesítményszint (PLr: required Performance Level).

Indítás

Magas kockázat

3 b ISO 13849-1 szerinti kockázati gráf

A teljesítményszint egy ötfokú skálán határozható meg. A teljesítményszint a vezérlési rendszer struktúrájától, a felhasznált alkatrészek megbízhatóságától, a hibafelismerési képességtől, valamint többcsatornás vezérlések esetében a közös ok miatt kialakuló hibákkal szembeni ellenálló képességtől függ (lásd a „Alrendszerek biztonságtechnikai jellemzői” című fejezetet is  3-16). Ezenkívül további intézkedésekre van szükség a tervezési hibák elkerülésére.

3-10



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések IEC 62061 szerinti szükséges biztonságintegritási szint (SIL) Az itt használt eljárás egy számszerűsítő eljárás. A kár mértékét, a gyakoriságot, ill. a veszélyzónában való tartózkodás időtartamát, valamint az elkerülés lehetőségét értékeli. EzenHatások

kívül a veszélyes esemény bekövetkezésének valószínűségét is figyelembe veszi. Az eredmény a szükséges biztonságintegritási szint (SIL). A kár mértéke S

Halál, látás vagy kar elvesztése Maradandó, ujjak elvesztése Visszafordítható, orvosi kezelés szükséges Visszafordítható, elsősegély szükséges

4 3 2 1

A veszélyes esemény gyakorisága 1) F F ≥ 1 × óránként 1 × óránként > F ≥ 1 × naponta 1 × naponta > F ≥ 1 × 2 hetente 1 × 2 hetente > F ≥ 1 × évente 1 × évente > F

5 5 4 3 2

Osztály K=F+W+P 4 5-7 SIL2

SIL2

8-10

11-13

14-15

SIL2 SIL1

SIL3 SIL2 SIL1

SIL3 SIL3 SIL2 SIL1

A veszélyes esemény bekövetkezésének valószínűsége W

A veszélyes esemény elkerülésének lehetősége P

Gyakran 5 Valószínű 4 Lehetséges 3 Ritkán 2 Elhanyagolható 1

Lehetetlen 5 Lehetséges 3 Valószínű 1

1) 10 percnél hosszabb tartózkodási időre érvényes

A SIL meghatározása a következőképpen történik: 1. Határozzuk meg a kár mértékét (S). 2. Határozzuk meg a gyakoriság (F), a valószínűség (W) és

az elkerülhetőség (P) pontszámát. 3. Számítsuk ki a K osztályt az F + W + P összegből. 4. A szükséges SIL a „Kár mértéke (S)” sor

és az „Osztály (K)” oszlop metszéspontja.

Az ISO 13849-1 és az IEC 62061 hatálya Az ISO 13849-1 és az IEC 62061 egyaránt meghatározza a vezérlések biztonsági szempontból fontos alkatrészeinek megvalósításához szükséges követelményeket. A felhasználó az alkalmazott technológiától függően, az alábbi táblázat alapján választhatja ki a rá vonatkozó szabványokat.


A SIL egy háromfokú skálán határozható meg. A megvalósított SIL a vezérlési rendszer struktúrájától, a felhasznált alkatrészek megbízhatóságától, a hibafelismerési képességtől, valamint többcsatornás vezérlések esetében a közös ok miatt kialakuló hibákkal szembeni ellenálló képességtől függ. Ezenkívül további intézkedésekre van szükség a tervezési hibák elkerülésére (lásd a „Részrendszerek biztonságtechnikai jellemzői” című fejezetet is  3-16).

Technológia

ISO 13849-1

IEC 62061

Hidraulika

Alkalmazható

Nem alkalmazható

Pneumatika

Alkalmazható

Nem alkalmazható

Mechanika

Alkalmazható

Nem alkalmazható

Elektromos berendezés

Alkalmazható

Alkalmazható

Elektronika

Alkalmazható

Alkalmazható

Programozható elektronika

Alkalmazható

Alkalmazható


3-11

3 b

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Összefoglalás: a szükséges biztonsági szint meghatározása Általános adatok • A szükséges biztonsági szintet minden egyes biztonsági funkcióra meg kell határozni. • A szükséges biztonsági szintet a „lehetséges sérülés súlyossága”, a „veszélynek való kitettség gyakorisága és időtartama”, valamint a „veszély elkerülésének lehetősége” paraméter határozza meg. Alkalmazható szabványok • Az ISO 13849-1 kockázati gráfot használ a szükséges biztonsági szint meghatározásához. Az eljárás eredménye a „szükséges teljesítményszint” (PLr). • Az ISO 13849-1 a hidraulika, a pneumatika és a mechanika területén is alkalmazható. • Az IEC 62061 számszerűsítő eljárás. Az eredmény a szükséges biztonságintegritási szint (SIL).

3 b

3-12



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések 3c lépés: a biztonsági funkció megtervezése A 3c és 3d lépés a biztonsági funkciók megtervezését és verifikálását ismerteti a megfelelő technológia, a megfelelő védőberendezések és komponensek he-

lyes kiválasztásával. Ezeken a lépéseken egy iteratív folyamat keretében, adott esetben többször is végig kell menni.

Ennek során újra és újra ellenőrizni kell, hogy a kiválasztott technológia kellő biztonságot nyújt-e és műszakilag megvalósítható-e, vagy hogy egy bizonyos technológia alkalmazásával nem keletkeznek-e egyéb vagy további kockázatok.

Biztonsági koncepció készítése A gép vagy a berendezés olyan különböző komponensekből áll, amelyek együttműködnek egymással, így biztosítva a gép vagy a berendezés működését.

Itt különbséget kell tennünk a csupán üzemi feladatokat ellátó, valamint a biztonságtechnikai funkciókat ellátó komponensek között.

3 c

 Részletes információk a biztonsági koncepcióval kapcsolatban: 2/2008 sz. BGIA jelentés, „Gépvezérlések funkcionális biztonsága” a következő címen: www.dguv.de/ifa/de/pub

Ebben a fejezetben… Biztonsági koncepció készítése . . .3-13 A gépvezérlés funkcionális felépítése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-14 Technológia, védőberendezések kiválasztása és alkalmazása . . . . 3-19 A védőberendezések elhelyezése, ill. méretezése . . . . . . 3-47 Visszaállítás alkalmazása és újraindítás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-65 Integrálás a vezérlésbe . . . . . . . . . 3-66 Fluidtechnikai vezérlések . . . . . . . 3-78 Biztonságos pneumatika . . . . . . . . 3-80 Biztonságtechnikai termékáttekintés . . . . . . . . . . . . . . 3-81 Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-82



3-13

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés A gépvezérlés funkcionális felépítése Érzékelők

Kezelő- és megfigyelőelemek

üzemi funkciókhoz

Érzékelők biztonsági funkciókhoz

Logikai egység biztonsági funkciókhoz

Teljesítményvezérlő elemek


Hajtó-/munkavégző elemek

Hajtó-/munkavégző elemek

veszélyeztetés nélkül

lehetséges veszélyeztetéssel

Energiaellátás

Logikai egység üzemi funkciókhoz

3 c

A vezérlések biztonsági elemeit – pl. az érzékelőket, a logikai egységeket, a teljesítményvezérlő elemeket, valamint a hajtóés munkavégző elemeket – a biztonsági funkcióknak és a szükséges biztonsági szintnek megfelelően kell kiválasztani. Ez a kiválasztás rendszerint a biztonsági koncepció formájában történik.

Egy adott biztonsági funkció egy vagy több biztonsági komponens felhasználásával is megvalósítható. Több biztonsági funkció is osztozhat egyazon vagy több komponensen. A vezérléseket úgy kell kialakítani, hogy a veszélyes helyzetek elkerülhetők legyenek. A gép elindítása csak egy erre tervezett vezérlő készülék szándékos működtetésével lehet lehetséges.

Ha a gép újraindítása veszélyt jelent, akkor a tápfeszültség bekapcsolásakor valamilyen műszaki megoldással ki kell zárni az újraindítást.

Ha az újraindítás nem jelent veszélyt, akkor az kezelői beavatkozás nélkül (automatikusan) történhet.

A gépvezérlés biztonságot szolgáló részének részrendszerei Esemény

Jel

Érzékelő

Jel

Logikai egység

Jel

Teljesítményvezérlő elem

A gépvezérlés biztonságot szolgáló részének részrendszerei

3-14


Mozgás

Hajtóelem A hajtóelemeket a mérnöki gyakorlatnak megfelelően kell kiépíteni. Csak részei a biztonsági funkcióknak, ha meghibásodásuk veszélyforrássá válhat (pl. függő tengelyek).


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Döntő jellemzők A biztonsági koncepció elkészítésekor figyelembe kell venni az alábbi jellemzőket: • a gép jellemzői • a környezet jellemzői • emberi tényezőket • a kialakítás jellemzői • védőberendezések jellemzői ( 3-19) E jellemzőktől függően kell meghatározni, hogy mely védőberendezések hogyan integrálhatók. A gép jellemzői Figyelembe kell venni az alábbi gépjellemzőket: • a veszélyes mozgás bármely időpontban történő leállításának képességét (ha nem lehetséges, akkor védőburkolatokat vagy távtartó védőberendezéseket kell alkalmazni) • a veszélyes mozgás további veszélyokozás nélküli megállításának képességét (ha nem lehetséges, akkor más szerkezetet, ill. védőberendezést kell választani) • a kirepülő tárgyak által okozott veszély lehetőségét (ha igen: védőburkolatot kell használni) • a leállítási időket (a leállítási idők ismerete a védőberendezés hatékonyságának biztosításához szükséges) • a leállítási idő, ill. túlfutás felügyeletének lehetőségét (ez akkor szükséges, ha öregedés vagy kopás miatt változások következhetnek be) A környezet jellemzői Figyelembe kell venni az alábbi környezeti jellemzőket: • elektromágneses zavarok, zavaró sugárzás • rezgés, ütés • külső fény, érzékelők zavaró fénye, hegesztési szikra • tükröződő felületek • szennyeződés (köd, forgács) • hőmérséklettartomány • nedvesség, időjárási tényezők


Emberi tényezőket Figyelembe kell venni az alábbi emberi tényezőket: • a gép kezelőjének előrelátható képesítése • előrelátható személyi forgalom • közelítési sebesség (K) • a védőberendezések megkerülésének lehetősége • előrelátható hibás használat A kialakítás jellemzői A biztonsági funkciókat minden esetben tanúsított biztonsági komponensek felhasználásával tanácsos megvalósítani. Ez leegyszerűsíti a tervezési folyamatot és az utána következő verifikálást. A biztonsági funkciót több alrendszer hajtja végre. Gyakran előfordul, hogy nem valósítható meg a alrendszer kizárólag olyan tanúsított biztonsági komponensekkel, amelyek már rendelkeznek a szükséges biztonsági szinttel (PL/SIL). Ilyenkor több különböző elemből kell összeállítani. Ebben az esetben a biztonsági szint a különböző jellemzőktől függ.

3 c


3-15

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Alrendszer biztonságtechnikai jellemzői Egy alrendszer biztonsági szintje a különböző biztonságtechnikai jellemzőktől függ: • struktúra • a komponensek, ill. készülékek megbízhatósága • diagnosztika hibafelismeréshez • ellenállóság a közös ok miatti hibákkal szemben • folyamat

Folyamat

Ellenállóság

Diagnosztika

Megbízhatóság

Struktúra

Biztonsági szint

A komponensek, ill. készülékek megbízhatósága A biztonsági komponens minden egyes meghibásodása zavart okoz a gyártási folyamatban. Ezért roppant fontos a megbízható komponensek használata. Ha nő a megbízhatóság, akkor a veszélyes meghibásodás egyre valószínűtlenebb. A megbízhatóságra vonatkozó adat az élettartam során bekövetkező, véletlenszerű meghibásodás mértéke, és az alábbiak szerint szokás megadni: • Elektromechanikus vagy pneumatikus komponensek esetén: B10 érték. Itt az élettartam a kapcsolási gyakoriságtól függ. A B10 a kapcsolási ciklusok azon számát adja meg, amely után a komponensek 10%-a meghibásodik. • Elektronikus komponensek esetén: λ meghibásodási ráta (lambda érték). A meghibásodási rátát gyakran FIT-ben (Failures In Time) fejezik ki. A FIT a 109 óránkénti meghibásodást jelenti. λ meghibásodási ráta („kádgörbe”)

3 c

Idő előtti meghibásodás

Struktúra Ahhoz, hogy egy jobb struktúrával csökkenteni lehessen a biztonsági komponens hibaérzékenységét, a biztonságtechnikai funkciók több csatornán, párhuzamosan hajthatók végre. A gépbiztonság területén a kétcsatornás biztonsági komponensek terjedtek el (lásd az alábbi ábrát). Mindegyik csatorna képes a veszélyes állapot leállítására. A két csatorna különböző felépítésű lehet (pl. az egyik csatornát elektromechanikus komponensek alkotják, a másikat pedig tisztán elektronikusak). Ez a megoldás egy második, ugyanolyan csatorna helyett a tisztán felügyeleti funkció ellátására is képes.

0

Véletlenszerű meghibásodás, állandóan alacsony meghibásodási ráta

Kopási zóna

Idő

Egycsatornás biztonsági komponens

I

Bemeneti jel

L

Kimeneti jel

O

Kétcsatornás biztonsági komponens Bemeneti jel

I1

Bemeneti jel

L1

Felügyelet Kimeneti jel

O1

Összehasonlítás

I1

3-16

L1



O1


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések

I1

Bemeneti jel

Üzemzavar

I1

Bemeneti jel

L1


O1

Összehasonlítás

Diagnosztika hibafelismeréshez Bizonyos hibák felderíthetők diagnosztikai intézkedésekkel. Ezek közé tartozik a kölcsönös felügyelet, az áram- és feszültségfelügyelet, a watchdog funkciók, a rövid idejű működési tesztek stb. Nem minden hiba deríthető fel, ezért meg kell határozni a hibafelismerés mértékét. Ehhez hibamód- és hatáselemzést (FMEA = Failure Mode Effects Analysis) kell végezni. Összetett kialakítás esetén a szabványokban előírt intézkedések és tapasztalati értékek nyújtanak segítséget. Ellenállóság a közös módú meghibásodásokkal szemben Akkor beszélhetünk közös módú meghibásodásról, amikor például a zavaró hatás miatt mindkét csatornát egyszerre hibásodik meg. Itt megfelelő intézkedéseket kell tenni, pl. elkülönített vezetékezés, védőáramkörök, különböző alkatrészek stb.

L1


O1

Folyamat A folyamat az alábbi befolyásoló elemeket foglalja össze: • szervezés és kompetencia • tervezési szabályok (pl. specifikációs minták, kódolási irányelvek) • ellenőrzési koncepció és ellenőrzési kritériumok • dokumentáció és konfigurációmenedzsment A biztonságtechnikában különösen a szoftvertervezés területén terjedt el a V modell szerinti folyamat (lásd az ábrát).

A biztonsági funkciók meghatározása

3 c

Biztonsági szoftverspecifikáció

Validálás

Rendszervázlat

Integrációs tesztek

Modulvázlat

Eredmény Verifikálás


Validált szoftver

Modultesztek

Implementálás


3-17

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés ISO 13849-1 szerinti vizsgálat* Az ISO 13849-1 az alábbi kategóriákkal írja le a struktúrát.

Normál üzem

B/1. kategória Védőmező

* Megjegyzés: a biztonsági funkció olyan funkciót definiál, amelynek meghibásodása a kockázat közvetlen növekedéséhez vezethet. Ezért a biztonsági funkció megszűnését kockázatnövekedésnek kell tekintetni.

B kategória/1. kategória Nincs hibafelismerés. A hiba bekövetkezése a kockázat növekedéséhez vezet. Megbízható és jól bevált komponensekkel (1. kategória) a kockázat minimalizálható.

Hibás üzem

Szabad Foglalt Idő

Normál üzem

2. kategória

3 c

Védőmező

Kockázat

Be Ki

Jelkimenet

Hibás üzem

Szabad Foglalt Tesztciklus

3. kategória

Védőmező

Jelkimenetek

Jelkimenetek

3-18

Normál üzem

Hibás üzem

Normál üzem

Hibás üzem

Szabad Foglalt

1

Be Ki

2

Be Ki

4. kategória

Védőmező

Kockázat

Be Ki

Jelkimenet

Szabad Foglalt

1

Be Ki

2

Be Ki

2. kategória A hibafelismerés teszteléssel történik. A hiba bekövetkezése és a következő teszt közötti időben kockázat áll fenn. Figyelembe kell venni az ISO 13849-1 szerinti tesztelési gyakoriságot.


3. kategória Hiba bekövetkezésekor a biztonsági funkció megmarad. A hiba a biztonsági funkció végrehajtásakor vagy a következő teszt során felismerésre kerül. A hibák halmozódása a biztonsági funkció megszűnéséhez vezet.

4. kategória A biztonsági funkció hiba ellenére megmarad. A 3. kategóriával ellentétben az első hiba fel nem ismerése esetén a másodlagos hibák nem vezetnek a biztonsági funkció megszűnéséhez.


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Műszaki védőintézkedések jellemzői A műszaki védőintézkedések figyelembe veendő jellemzői az alábbiak: • a védőberendezés tulajdonságai és alkalmazása (érzékelő védőberendezés, védőburkolat stb. ( 3-19 és az utána következők) • a védőberendezések elhelyezése, ill. mérete ( 3-47) • integrálás a vezérlésbe ( 3-66) Ezeket a pontokat a következő fejezetekben részletesen kifejtjük.

Technológia, műszaki védőintézkedések kiválasztása és alkalmazása

Műszaki védőintézkedések

Védőburkolatok  3-20

Rögzített  3-20

Mozgatható  3-21

Reteszelt védőburkolatok  3-21

Szőnyegek és padlók


3 c

Nem védőburkolat jellegű védőberendezések  3-29

Kioldás funkcióval  3-29

Nyomásérzékeny  3-45

Élek és rudak

Ütközők és lemezek

AOPD  3-30

Helyhez kötő  3-42

Érintésmentesen működő  3-29

AOPDDR  3-31

Kétkezes indító  3-42

VBPD  3-31


3-19

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Védőburkolatok

3 c

A védőburkolatok olyan mechanikus védőberendezések, amelyek megakadályozzák a veszélyes helyek testrészekkel történő közvetlen elérését. Rögzített és mozgó kivitelűek lehetnek. A védőburkolatok lehetnek burkolatok, kerítések, palánkok, csapóajtók, védőajtók stb. A burkolatok és fedelek minden oldalról megakadályozzák a hozzáférést. Az egész testtel való belépést rendszerint kerítéssel akadályozzák meg. Ezzel szemben a korlátokkal csak a veszélyes helyre történő véletlen vagy nem tudatos belépés kerülhető el. A biztonsági funkció meghatározó a védőburkolatok kialakítása szempontjából. Pl. a védőburkolatnak csak a belépést kell megakadályoznia, és/vagy a tárgyakat és a sugárzást is vissza kell tartania? Példák kirepülő tárgyakra: • törött/repedt szerszámok (köszörűkorongok, fúrók) • keletkező anyagok (por, forgács, szilánk, részecskék) • kilépő anyagok (hidraulikaolaj, sűrített levegő, kenőanyag, alapanyagok) • a fogó- vagy mozgatórendszer meghibásodása miatt kirepülő tárgyak

A védőburkolatok alapkövetelményei • Ahhoz, hogy a védőberendezések képesek legyenek ellenállni a várható üzemi igénybevételnek, kellően szilárdnak és tartósnak kell lenniük. A védőburkolatok tulajdonságainak a gép teljes használati ideje alatt meg kell maradniuk. • Nem okozhatnak további veszélyeket. • Nem lehetnek egyszerű módon megkerülhetők vagy hatástalaníthatók.

Példák sugárzásra:

• a folyamat vagy a termékek hősugárzása (forró felületek) • optikai sugárzások: lézerfény, infravörös vagy UV-források • részecske- vagy ionsugárzás • erős elektromágneses mezők, nagyfrekvenciájú berendezések

• vizsgálórendszerek vagy elektrosztatikus töltések levezetésére szolgáló rendszerek nagyfeszültsége (papír- és műanyagszalagok) A sugárzás vagy az anyagok visszatartásához a védőburkolatok mechanikai követelményei általában sokkal szigorúbbak, mint a belépés megakadályozására szolgáló védőburkolatoké. A védőburkolat sérülése (törése vagy alakváltozása) abban az esetben engedélyezett, amikor a kockázatértékelésnek az az eredménye, hogy ezáltal nem keletkeznek újabb veszélyek.

• Nem korlátozhatják a szükségesnél nagyobb mértékben a munkafolyamat megfigyelését, ha megfigyelésre van szükség. • Szorosan a helyükön kell maradniuk. • Olyan rendszerekkel kell megtartani őket, amelyek csak szerszámmal nyithatók, vagy pedig a veszélyes mozgással kölcsönös reteszelésben kell állniuk. • Amennyiben lehetséges, a rögzítőeszközök kioldása után nem maradhatnak védő helyzetben.

 Védőburkolatok: ISO 14120  A biztonságos gépkialakítás alapelvei: ISO 12100 (A típusú szabvány)

Védőburkolatok rögzítése Azokat a védőberendezéseket, amelyeket nem túl gyakran vagy csak karbantartási munkákhoz vesznek le vagy nyitnak ki, alapvetően úgy kell összekapcsolni a gépállvánnyal, hogy csak szerszámmal (pl. csavarkulccsal, szakállas kulccsal) lehessen leválasztani. Eltávolításuknak olyan szerelési folyamatnak kell lennie, amelyhez szerszám szükséges. A rendszeresen leszerelt vagy eltávolított védőberendezések rögzítőelemeit úgy kell kialakítani, hogy ne lehessen őket elveszíteni (pl. rögzített csavarok). Más rögzítési módok – pl. gyorscsatlakozók, csavarmarkolatok, recézett vagy szárnyas csavarok – csak akkor engedélyezettek, ha a védőburkolat reteszelve van.

3-20


Példa: védőburkolatok rögzítési módjai

Megengedett

Nem megengedett


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Mozgatható védőburkolatok A szerszám nélkül, gyakran vagy rendszeresen (pl. szerelési munkákhoz) kinyíló, mozgó védőberendezéseket funkcionálisan össze kell kapcsolni a veszélyes mozgással (reteszelés, behúzás). Gyakori nyitásról akkor beszélünk, ha pl. a védőberendezést egy műszak alatt legalább egyszer kinyitják. Ha a védőberendezések nyitásakor veszélyekkel kell számolni (pl. nagyon hosszú utánfutási idő), akkor reteszelésre van szükség. A mozgó védőburkolatok ergonómiai követelményei A védőberendezések kialakításakor különösen nagy jelentősége van az ergonómiai szempontoknak. A dolgozók csak akkor fogadják majd el a védőberendezéseket, ha azok nem nehezítik a szükségesnél nagyobb mértékben a szerelést, a karbantartást és a hasonló tevékenységeket. A mozgó védőburkolatoknak a következő ergonómiai kritériumokat kell teljesíteniük: • könnyű (pl. egykezes) nyitás és zárás, emelés vagy tolás • funkciónak megfelelő fogantyú • A nyitott védőberendezéseknek kényelmes belépést vagy hozzáférés kell biztosítaniuk.

Mozgó védőberendezések mechanikus reteszelése Amennyire megvalósítható, a mozgó védőburkolatokat úgy kell a géphez kapcsolni, hogy a zsanérok, vezetékek stb. biztonságosan megtartsák nyitott helyzetben. Elsősorban az alakzáró tartókat kell előnyben részesíteni. A dörzskapcsolt tartók (pl. gömbcsukló) a tágulás (kopás) miatt nem ajánlottak. Példa: védőburkolatok reteszelése

Jó

Lehetséges

3 c

Mozgó védőburkolatok reteszelése A védőburkolatokat reteszelni kell, ha: • azokat ciklikusan működtetik, ill. rendszeresen kinyitják (ajtók, csapóajtók) • szerszám nélkül vagy könnyen eltávolíthatók (pl. burkolatok) • nagyfokú veszély ellen védenek A reteszelés azt jelenti, hogy a védőberendezés kinyitása olyan vezérlőjelet aktivál, amely leállítja a veszélyes mozgást.

A védőburkolatokat rendszerint helyzetkapcsolókkal kapcsolják össze. A védőburkolat reteszelésének teljesítenie kell az alábbi funkciókat: • A veszélyes gépfunkció nyitott (hiányzó) védőberendezés esetén nem hajtható végre (indítás megakadályozása). • A veszélyes gépfunkció leáll, ha a védőberendezést kinyitják (eltávolítják) (leállítás aktiválása).

A védőburkolatok reteszelő berendezéseinek követelményeit leíró ISO 14119 szabvány jelenleg átdolgozás alatt áll. A következő fejezetben részletesen foglalkozunk az átdolgozás tartalmával.



3-21

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés A reteszelő berendezéseket négy típusba soroljuk: Megnevezés

Működtetés Elv

Működtető Példa

1. típus

Elv

Nem kódolt Mechanikus

Fizikai érintkezés, erő, nyomás

2. típus

Kódolt

SICK termék Példák

Kapcsolóbütyök

i10P

Kapcsolóvezeték

i10R

Zsanér

i10H

Alakos működtető (kapcsolónyelv)

i16S

Kulcs

3 c

3. típus

4. típus

–

Induktív

Megfelelő ferromágneses anyagok

IN4000

Mágneses

Mágnesek, elektromágnesek

MM12 1)

Minden arra alkalmas anyag

CM18 1)

Ultrahangos


UM12 1)

Optikai


WT 12 1)

Mágneses

Kódolt mágnes

Kapacitív Érintésmentesen működő

Példa

RFID

Nem kódolt

Kódolt

Optikai

Kódolt RFID transzponder Kódolt optikai működtető

RE11 TR4 Direct –

1) Ezeket az érzékelőket nem biztonsági alkalmazásokhoz fejlesztették. Reteszelő berendezésekben történő alkalmazás esetén a tervezőnek alaposan figyelmembe kell vennie a lehetséges rendszerszintű meghibásodásokat és közös módus miatt kialakuló hibákat, és kiegészítő intézkedéseket kell tennie.

Csak akkor kell alkalmazni 3. típusú reteszelő berendezéseket, ha a kockázatértékelésnek az az eredménye, hogy a manipuláció nem látható előre, vagy a kiegészítő intézkedések megfelelő mértékben megakadályozzák azokat.

Biztonsági kapcsolók, helyzetkapcsolók, reteszelő berendezések A szabványok nem használják a széles körben elterjedt „biztonsági kapcsoló” megnevezést, mivel reteszelő berendezésekhez használható technológiák és megfelelő kivitelű érzékelők nagy száma miatt nem lehet közös követelményrendszert felállítani.

3-22


Az alkalmazott technológiától (mechanikus, elektromos, pneumatikus, hidraulikus) függetlenül az alábbi fogalommeghatározások érvényesek: • A reteszelő berendezés egy működtetőből és egy helyzetkapcsolóból áll. • A helyzetkapcsoló a működtetőelemből és egy kimeneti jelzőelemből áll. Az alkalmazott helyzetkapcsoló technológiájától és a funkcionális biztonság követelményeitől függően a védőburkolathoz egy vagy több reteszelő berendezés szükséges.


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Mechanikus felszerelés és rögzítés A helyzetkapcsoló és a működtető megbízható mechanikus felszerelése meghatározó annak hatékonysága szempontjából. A reteszelő berendezések elemei: • úgy kell őket felszerelni, hogy védettek legyenek az előrelátható külső hatások okozta károkkal szemben. • tilos őket mechanikus ütközőként használni. • elhelyezéssel és kivitellel kell biztosítani őket a véletlen működtetés és sérülés ellen.

• elhelyezéssel, kivitellel és rögzítéssel kell biztosítani őket a véletlen helyzetváltozás ellen. Ha szükséges, a kapcsoló és a működtetőelem biztosítását alakzáró módon kell elérni, pl. körlyukakkal, illesztőcsapokkal, ütközőkkel. • működési módjuk vagy a vezérlésbe való bekötésük révén olyan biztosítással kell rendelkezniük, hogy ne lehessen őket egyszerű módon megkerülni. • a kifogástalan működés szempontjából ellenőrizhetőnek és az ellenőrzés céljából könnyen hozzáférhetőnek kell lenniük.

Példa: helyzetkapcsolók mechanikus felszerelése

3 c Helyes szerelés: a helyzetkapcsolót egy mechanikus ütköző védi.

Hibás szerelés: a helyzetkapcsolót ütközőnek használják.

Működési mód, ill. kényszerkapcsolatú működtetés A mechanikus reteszelő berendezések fontos követelménye a kényszerkapcsolatú működtetés. Kényszerkapcsolatú működtetés esetén a reteszelés (biztonsági kapcsoló) mozgó alkatrészei kényszerkapcsolatban állnak a védőburkolat (pl. védőajtó) mechanikus alkatrészeivel, és közvetlen érintkezés vagy merev alkatrészek révén vele együtt mozognak. A kényszerkapcsolatú működtetés reteszelő berendezésben történő alkalmazása biztosítja a helyzetkapcsoló működését a védőburkolat kinyitásakor, és csökkenti a manipulálás lehetőségét.

Helyes szerelése: a bütyök magasságát hozzáigazították a helyzetkapcsoló magasságához.

Példa: kényszerkapcsolatú kivitel

Biztonságos: a védőajtó kinyitása kényszerkapcsolaton keresztül mozgatja a helyzetkapcsoló mechanikus emelőjét. Ezáltal a biztonsági áramkör kinyílik.

Hibás tervezés: a helyzetkapcsoló nem mindig nyitja ki a biztonsági áramkört, pl. ha ráégett vagy elgyantásodott kenőolaj ragadt az emelőre.

Forrás: Finommechanikai és Elektrotechnikai Egyesület, BGI 575



3-23

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Kényszernyitás Egy érintkezőelem akkor tekinthető kényszernyitásúnak, ha a kapcsolóérintkezők szétválasztása közvetlenül a működtetőelem meghatározott mozgásával, nem rugalmas elemeken (pl. rugókkal) keresztül valósul meg. A mechanikus helyzetkapcsolókban a kényszernyitású érintkezők alkalmazása lehetővé teszi, hogy az elektromos áramkör nyitása az érintkezők beégésekor vagy más elektromos hiba keletkezésekor is végrehajtható legyen. Ezenkívül a kényszernyitású, mechanikus helyzetkapcsolókra az alábbiak érvényesek: • A működtetési utat a gyártói adatok szerint a kényszernyitási útnak megfelelően kell beállítani. • A kényszernyitáshoz szükséges kapcsolási út biztosítása érdekében be kell tartani a gyártó által megadott minimális emelőutat.

3 c

Manipuláció elleni védelem Reteszelő berendezések kialakításakor a tervezőnek figyelembe kell vennie a védőberendezés esetleges manipulációját kiváltó okot és az előrelátható manipulációt. Alkalmazni kell az egyszerű eszközökkel végrehajtott manipuláció elleni intézkedéseket. Ilyen egyszerű eszköz lehetnek pl. csavarhúzó, tű, lemezdarab, pénzérme, meghajlított drót stb.

3-24


Kényszernyitású érintkezők jelölése az IEC 60947-5-1 K melléklete szerint A kényszernyitással egyenértékűnek tekinthető az érintésmentesen működő helyzetkapcsolók két redundáns módon felügyelt elektronikus kimenetének használata. Ha egy 3. vagy 4. típusú reteszelő berendezés az egyetlen reteszelés a védőburkolaton, akkor annak teljesítenie kell az IEC 60947-5-3 szerinti követelményeket.

A reteszelő berendezések egyszerű manipulációjának elkerülésére irányuló intézkedések: • a reteszelő berendezésekhez való hozzáférés megnehezítése rejtett vagy elérhetőségen kívülre történő szereléssel • kódolt működtetésű helyzetkapcsolók használata • a reteszelő berendezés elemeinek rögzítése egyszer használatos rögzítőelemekkel (pl. biztonsági csavarok, szegecsek) • manipulációfelügyelet a vezérlésben (elfogadhatósági ellenőrzés, tesztelés)


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Redundáns kivitel Manipuláció, a működtető vagy a helyzetkapcsoló mechanikus hibája (pl. öregedése) vagy szélsőséges környezeti hatások (pl.: por ragadt a görgős emelőre) miatt az egyes biztonsági kapcsoló kritikus meghibásodása lehetséges. Különösen magasabb biztonsági szint esetén van szükség további helyzetkapcsoló –

pl. ellenirányú működésű – használatára és mindkettő vezérléstechnikailag felügyeletére. Példa: fröccsöntőgép, amelynek első ajtajait ciklikusan működtetik. Itt két mechanikus kapcsoló használata az előírás.

Példa: mechanikus hibák felismerése redundáns, eltérő elrendezés révén

3 c



3-25

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Reteszelő berendezések A reteszelő berendezések olyan berendezések, amelyek megakadályozzák a védőburkolat kinyitását. Akkor kell őket használni, ha a veszélyes gépállapot időtartama hosszabb, mint az ember által a veszélyzóna eléréséhez szükséges idő (biztonsági funkció: „belépés átmeneti megakadályozása”). A reteszelő berendezéseknek mindaddig meg kell akadályozniuk a veszély-

zónába való bejutást, amíg a veszélyes gépállapot meg nem szűnik. Akkor is szükség van reteszelő berendezésekre, ha egy folyamatot nem lehet megszakítani (csak folyamatvédelem, nem biztonsági funkció). Az alábbi ábra a behúzók lehetséges kivitelét szemlélteti.

Erő

Üzemmód

3 c

Rugóerő működtetésű és energia által kioldott

Energiaműködtetésű és rugóerő által kioldott

Energiaműködtetésű és energia által kioldott

Energiaműködtetésű és energia által kioldott

Megnevezés

Elv

Forma

Mechanikus behúzás (elsősorban személyvédelemre)

Elektromos behúzás (elsősorban folyamatvédelemre)

Pneumatikus, ill. hidraulikus behúzás

Mágneses behúzás

A reteszelő berendezés energia általi kioldása a következőképpen hajtható végre: • Idővezérelt: időkapcsoló használata esetén e berendezés meghibásodása nem csökkentheti a reteszelési időt. • Automatikus:csak akkor, ha nincs veszélyes gépállapot (pl. leállásellenőrzéssel). • Kézzel: a védőberendezés kioldása és engedélyezése közötti időnek a veszélyes gépállapot időtartamánál hosszabbnak kell lennie. Reteszelő berendezések mechanikus és elektromos integrálása A reteszelő berendezésekre rendszerint ugyanazon a tudnivalók érvényesek, mint a biztonsági kapcsolókra. A kényszernyitás esetében ügyelni kell arra, mely érintkezők kényszernyitásúak. Az ajtó jelzőérintkezői jelzik, ha a működtető ki van húzva, tehát az ajtó nyitva van. Ezek lehetnek kényszernyitásúak, de ez nem mindig kötelező.

3-26


Segéd- és vészkioldás A kockázatértékelés olyan eredménnyel is járhat, hogy hiba vagy vészhelyzet esetén intézkedésekre van szükség a veszélyzónába bezárt személyek kiszabadításához. Itt meg kell különböztetnünk egymástól a segédnyitást (szerszámmal) és a vész-, ill. menekülési nyitást (szerszám nélkül). Szükséges reteszelő erő A reteszelő berendezés kiválasztásának lényeges kritériuma az az erő, amellyel a védőburkolatot meg kell tartani. Az ISO 14119 (2013) szabványtervezet I. melléklet megadja azokat a legnagyobb statikus erőket, amelyek a legelterjedtebb mozgó védőburkolatokhoz használhatók.


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések A védőburkolatokhoz szükséges behúzóerő az ISO 14119 (2013) szabvány alapján Erő iránya

Pozíció

Erőkifejtés

Erő [N]

Vízszintes, húzó

Ülő

Egykezes

600

Függőleges, felfelé

Álló, torzó és lábak behajlítva, lábfejek párhuzamosak

Kétkezes vízszintes fogantyúk

1400

Függőleges, felfelé

Szabadon álló

Egykezes vízszintes fogantyúk

1200

Vízszintes, a test szimmetriasíkjával párhuzamos, hátrafelé húzó

Álló, lábfejek párhuzamosak vagy lépő állásban

Kétkezes függőleges fogantyúk

1100

Vízszintes, a test szimmetriasíkjával párhuzamos, előre toló

Álló, lábfejek párhuzamosak vagy lépő állásban

Kétkezes függőleges fogantyúk

1300

Vízszintes, a test szimmetriasíkjára merőleges, toló

Álló, torzó, oldalra hajolva

A váll a fémlapot nyomja

1300

Vízszintes, a test szimmetriasíkjára merőleges, toló

Álló, lábfejek párhuzamosak

Egykezes függőleges fogantyúk

700



3 c

3-27

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Beragadó kulcsos rendszerek A védőburkolatok hátránya, hogy a veszélyzónába történő belépéskor és a védőburkolat visszazáródásakor nem akadályozható meg hatékonyan a gép újraindítása. Ezért kiegészítő intézkedésekre van szükség, pl. visszaállító berendezésre vagy a 2. típusú reteszelő berendezés működtetőjének lakattal történő lezárására. Ám ezek a szervezési intézkedések a felhasználó akaratától vagy figyelmétől függenek. Az egyik módja, hogy megakadályozzuk a véletlen újraindulást a beragadó kulcsos rendszerek használata. Bizonyos funkciók és üzemmódok aktiválásához kulcsot kell használni, amelyet a kulcsos kapcsoló meghatározott állásában le vannak tiltva.

A kulcs kihúzásakor (lásd 1. ábra) leállító jel generálódik, és a veszélyes állapot megszűnik. Biztonságos állapotban (leállított helyzetben) az ajtó kinyitható (2. ábra). A behelyezett kulcs lehetővé teszi a gép belsejében végzett „beállító üzemmódot” (3. ábra) és a „veszélyes gépmozgások” (robot oldalra forgatása) engedélyező kapcsolóval történő végrehajtását. Ezalatt az automatikus üzemmód blokkolva van.

Példa: beragadó kulcsos rendszer

3 c 

3-28


2

3


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Villamos úton érzékelő védőberendezések (ESPE) A „védőburkolatokkal” ellentétben az a villamos úton érzékelő védőszerkezetek (ESPE) esetében a védőhatás nem a veszélyeztetett személy és a veszély egymástól való elszigetelésén alapszik. A védőhatás elérése itt időbeli elválasztással történik. Mindaddig, amíg valaki egy meghatározott területen tartózkodik, addig semmilyen veszélyes gépfunkció nem hajtható végre. Ha már folyamatban van ilyen funkció, akkor azokat le kell állítani. Ehhez a megállításhoz szükség van egy bizonyos időre, az ún. „utánfutási időre”. Az ESPE-nek idejében fel kell ismernie az ember veszélyzónához való közeledését, és alkalmazástól függően az ember veszélyzónában való tartózkodását is. Az ESPE-kre vonatkozó biztonságtechnikai követelményeket az IEC 61496-1 nemzetközi szabvány tartalmazza, függetlenül azok technológiájától vagy működési elvétől. Milyen előnyöket nyújtanak villamos úton érzékelő védőberendezések? Ha a kezelőnek gyakran vagy rendszeresen be kell nyúlnia a gépbe, és közben veszélynek van kitéve, akkor (mechanikus) védőburkolat (burkolat, védőkerítés stb.) helyett az ESPE alkalmazása előnyösebb, mert: • csökkenti a hozzáférési időt (a kezelőnek nem kell megvárnia a védőburkolat kinyílását) • növeli a termelékenységet (időt takarít meg a gép betöltésekor) • javítja a munkahelyi ergonómiát (a kezelőnek nem kell állandóan működtetnie a védőburkolatot) Ezenkívül azonos fokú védelmet nyújt a kezelő és más személyek részére. Milyen veszélyekkel szemben nem nyújt védelmet az villamos úton érzékelő védőberendezés? Mivel az villamos úton érzékelő védőberendezések nem jelentenek fizikai akadályt, nem képesek megvédeni az embert az emissziókkal – pl. kirepülő gépalkatrészekkel, munkadarabokkal vagy forgáccsal –, az ionizáló sugárzással, a hővel (hősugárzással), a zajjal, a kifröccsenő hűtő- és kenőanyaggal stb. szemben. Ugyancsak nem lehetséges az ESPE-k alkalmazása olyan gépeken, amelyeken a hosszú utánfutási idő nem megvalósítható minimális távolságokat követelne meg. Ilyen esetben védőburkolatot kell alkalmazni. Az ESPE-khez használt technológiák Az villamos úton érzékelő védőberendezés különböző működési elvek alapján valósíthatják meg az ember felismerését: optikailag, kapacitívan, vagy ultrahang, mikrohullám, ill. passzív infravörös érzékelés útján. Az optikai védőberendezések évek óta, nagy darabszámban jól beváltak a gyakorlatban (lásd az ábrát).


Optoelektronikus védőberendezések A legelterjedtebb villamos úton érzékelő védőberendezések az optoelektronikus berendezések, úgymint • biztonsági fényfüggönyök és fénysorompók (AOPD: active opto-electronic protective devices) • biztonsági lézerszkennerek (AOPDDR: active opto-electronic protective device responsive to diffuse reflection) • kameraalapú védőberendezések (VBPD: vision based protective devices)

3 c Példák optoelektronikus védőberendezésekre

Optoelektronikus védőberendezés akkor használható, ha a kezelő semmilyen veszélynek nincs kitéve a kirepülő anyagrészek miatt (pl. olvadt anyag fröcskölése miatt).


3-29

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Biztonsági fényfüggönyök és fénysorompók (AOPD) Az AOPD-k olyan védőberendezések, amelyek optoelektronikus adó- és vevőelemek segítségével meghatározott kétdimenziós tartományban érzékelik az embert. Az adó által a vevőnek küldött, párhuzamos fénysugarak (rendszerint az infravörös tartományban) olyan védőmezőt alkotnak, amely biztosítja a veszélyzónát. Az érzékelés egy vagy több sugár átlátszatlan test okozta teljes megszakításával történik. Ennek során a vevő a kapcsolókimenetek (OSSD) jelváltozásával (KI állapot) jelzi a sugár megszakadását. Az OSSD jelei kiváltják a veszélyes gépállapot leállítását. Az AOPD-k biztonságtechnikai követelményeit az IEC 61496-2 nemzetközi szabvány tartalmazza. Jellemző AOPD az egy- és többsugaras biztonsági fénysorompó, valamint a biztonsági fényfüggöny. A többsugaras biztonsági fénysorompók akkor tekinthetők AOPD-nek, ha érzékelési képességük 40 mm-nél nagyobb. Ezeket a veszélyzónába vezető bejáratok biztosítására használják (lásd az ábrát).

3 c

A 40 mm-es vagy kisebb érzékelési képességű AOPD-ket biztonsági fényrácsnak vagy biztonsági fényfüggönynek nevezik, és a veszélyes pontok közvetlen védelmére szolgálnak (lásd az ábrát).

Veszélyes pontok védelme biztonsági fényfüggönnyel

Többsugaras biztonsági fényrácsok, valamint biztonsági fényfüggönyök esetében rendszerint nem aktív egyszerre az összes fénysugár, hanem gyors egymásutánban be- és kikapcsol. Ez növeli a többi fényforrással szembeni zavarállóságot, ennek következtében pedig a megbízhatóságot. A korszerű AOPD-k esetében az adó és a vevő optikai úton automatikusan szinkronizálja magát. Mikroprocesszorok alkalmazásával a sugarak külön-külön kiértékelhetők. Ezáltal az ESPE-k a tisztán védelmi funkció mellett további funkciókat is elláthatnak ( 3-40).

Bejáratok biztosítása többsugaras biztonsági fényráccsal

3-30



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Biztonsági lézerszkenner (AOPDDR) Az AOPDDR-ek olyan védőberendezések, amelyek optoelektronikus adó- és vevőelemek segítségével érzékelik a védőberendezés által kibocsátott optikai sugárzás visszaverődését. Ezt a visszaverődést egy meghatározott, kétdimenziós tartományon belül található objektum okozza. Az érzékelés jelzése a kapcsolókimenetek (OSSD) jelváltozásával (KI állapot) történik. Az OSSD jelei kiváltják a veszélyes gépállapot leállítását. A biztonsági lézerszkenner olyan optikai érzékelő, amely infravörös lézersugarakkal tapogatja le a környezetet egy meghatározott síkban, így felügyelve a gép vagy a jármű veszélyzónáját. A berendezés a fény által megtett út futás-időmérésének elvén működik (lásd az ábrát a következő oldalon). A szkenner nagyon rövid fényimpulzusokat bocsát ki (S). Ezzel párhuzamosan elindul egy „elektronikus stopperóra” is. Ha a fény valamilyen objektumba ütközik, akkor visszaverődik, amit a szkenner érzékel (R). A szkenner az adás és a vétel időpontja közötti különbségből kiszámítja az objektum távolságát. A szkennerben lévő, állandó fordulatszámmal forgó tükör (M) úgy téríti el a fényimpulzusokat, hogy körcikk keletkezzen. A mért távolság és a tükör mindenkori forgásszöge alapján a szkenner az objektum pontos pozícióját is képes meghatározni.

A biztonsági lézerszkennerek precíz, meghatározott irányú, önálló fényimpulzusokkal működnek, tehát nem pásztázzák folyamatosan a felügyelni kívánt területet. E működési módnak köszönhetően 30 mm és 150 mm közötti felbontás (érzékelési képesség) érhető el. Az aktív letapogatási elv miatt a biztonsági lézerszkennerek sem külső vevőt, sem pedig fényvisszaverőket nem igényelnek. A biztonsági lézerszkennereknek még a szélsőségesen alacsony fényvisszaverő tulajdonságú objektumokat is biztonságosan fel kell ismerniük (pl. a fekete munkaruházatot). Az AOPDDR-ek biztonságtechnikai követelményeit az IEC 61496-3 nemzetközi szabvány tartalmazza. Kameraalapú védőberendezések (VBPD) A VBPD-k olyan kameraalapú védőberendezések, amelyek képrögzítő és képfeldolgozó technológiákat alkalmaznak az ember biztonságtechnikai érzékelésére (lásd az ábrát). Fényforrásként jelenleg speciális fényadókat használnak. Léteznek környezeti fényt használó VBPD-k is. Az ember érzékeléséhez különböző elvek alkalmazhatók, többek között: • a fényvisszaverő által visszavert fény megszakítása • az objektumok által visszavert fény útidejének mérése • háttérminták változásának felügyelete • ember felismerése emberi jellemzők alapján

A lézerszkenner elvi felépítése

Az a tartomány, amelyben az objektumérzékelés aktiválódást vált ki (védőmező), a felhasználó által programozható. A korszerű készülékek több tartomány egyidejű felügyeletét vagy üzem közben az e tartományok közötti átváltást is lehetővé teszik. Ezzel pl. a felügyelt tartomány hozzáigazítható a jármű sebességéhez.


Kameraalapú védőberendezés

Az VBPD-k biztonságtechnikai követelményeit az IEC 61496-4 nemzetközi szabványsorozat tartalmazza.


3-31

3 c

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Az optoelektronikus védőberendezések érzékelési képessége (felbontása) Az érzékelési képesség úgy határozható meg, mint az érzékelőparaméter azon határértéke, amely válaszadásra kényszeríti az érzékelő védőkészüléket (ESPE). Itt gyakorlatilag az ESPE által a meghatározott felügyeleti tartományon (védőmezőn) belül felismert legkisebb objektum méretéről van szó. Az érzékelési képességet a gyártó megadja. Általában a sugártávolság és a tényleges sugárátmérő összegéből határozható meg. Ez garantálja, hogy egy ilyen méretű objektum a védőmezőn belül elfoglalt helyzetétől függetlenül mindig teljes egészében letakarjon egy fénysugarat, és így a berendezés felismerje azt.

3 c

Biztonsági lézerszkennerek (AOPDDR) esetében az érzékelési képesség az objektumtól mért távolságtól, az egyes fénysugarak (impulzusok) közötti szögtől, valamint az adósugár alakjától és méretétől függ. Az érzékelési képesség megbízhatóságát az IEC 61496 szabványsorozat típusbesorolással határozza meg. Az AOPDDR-eket a 3. típusba sorolja. Az AOPD-ket a 2. és 4. típusba sorolja (a követelményeket lásd a táblázatban). Itt fontos szerepük van az optikai zavarforrásokkal (napfény, különböző lámpatípusok, azonos típusú készülékek stb.), a fényvisszaverő felületekkel, normál üzemmódban a hibás beállítással és biztonsági lézerszkennerek esetében a szórt fényvis�szaverődéssel szemben támasztott követelmények.

2. típus

4. típus

Funkcionális biztonság

A tesztelési idők között bekövetkező hiba miatt a védőfunkció megszűnhet

A védőfunkció több hiba bekövetkezése esetén is megmarad

EMC (elektromágneses összeférhetőség)

Alapkövetelmények

Szigorúbb követelmények

Az optika maximális nyílásszöge

10°

5°

a minimális távolság a fényvisszaverő felületek- 262 mm től D < 3 m távolságon mérve

131 mm Fényvisszaverő felület Nyílásszög

a minimális távolság a fényvisszaverő felületektől D > 3 m távolságon mérve

Több azonos típusú adó egy berendezésben

a minimális távolság

Adó-vevő D távolsága

= távolság x tan (10°/2)

= távolság x tan (5°/2)

Nincsenek speciális követelmények (sugárkódolás ajánlott)

Nincs befolyásolás, vagy az OSSD-k befolyásolás esetén kikapcsolnak

Az IEC 61496 szerinti 2. és 4. típusú AOPD-k közötti főbb különbségek

3-32



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Az AOPD áttükröződésének elkerülése AOPD-k esetében az adó fókuszált fénysugarat bocsát ki. Itt az optika nyílásszöge a lehető legkisebb, hogy kisebb beállítási hibák mellett is biztosított legyen a zavartalan üzem. Ugyanez érvényes a vevő nyílásszögére is (IEC 61496-2 szerinti tényleges nyílásszög). Kis nyílásszög esetén is fennáll a lehetősége, hogy fényvisszaverő felületek eltérítik az adó által kibocsátott fénysugarakat, ami az objektum fel nem ismerését eredményezi (lásd az ábrákat).

Ezért minden fényvisszaverő felületnek és tárgynak (pl. anyagtárolókat, fényvisszaverő padlót) meghatározott minimális távolságra kell lennie a rendszer védőmezejétől (lásd „Az IEC 61496 szerinti 2. és 4. típusú AOPD-k közötti főbb különbségek” című táblázatot  3-32). Nem kell a minimális távolság az adó és a vevő közötti D távolságtól (a védőmező szélességétől) függ. A minimális távolságot a védőmező minden oldalán be kell tartani.

3 c

Megbízható módon érzékeli az embert, és a veszélyes mozgás leáll.

Az ESPE védőhatása az áttükröződés miatt megszűnik, és a veszélyes mozgás nem áll le.



3-33

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés AOPD-k kölcsönös befolyásolása Ha térben egymáshoz közel több AOPD működik, akkor az egyik rendszer adósugarai (S1) befolyásolhatják a másik rendszer vevőjét (R2). Fennáll a veszélye, hogy a befolyásolás miatt az AOPD nem nyújt védőhatást (lásd az ábrát).

Az ilyen szerelési helyzeteket feltétlenül kerülni kell. Ha máshogy nem lehetséges, olyan intézkedéseket kell tenni, amelyek megakadályozzák a kölcsönös befolyásolást, pl. nem fényáteresztő válaszfalak felszerelésével vagy az egyik rendszer adási irányának megfordításával. A 4. típusú AOPD-knek megfelelő idegenadó-felismeréssel kell rendelkezniük, vagy pedig befolyásolás esetén biztonságos állapotba (kimenetek KI állapotba) kell kapcsolniuk, vagy olyan műszaki intézkedésekkel kell rendelkezniük, amelyek megakadályozzák a befolyásolást. Erre rendszerint sugárkódolást alkalmaznak, így a vevő csak a hozzárendelt (azonos kódolású) adó által kibocsátott sugarakra reagál (lásd az ábrákat).

Az ESPE védőhatása a kölcsönös befolyásolás miatt megszűnik, és a veszélyes mozgás nem áll le.

3 c Fénysugárkódolás használata esetén nincs kölcsönös befolyásolás a védőberendezések között – megbízhatóan érzékeli az embert, és a veszélyes mozgás leáll.

Megfelelő elhelyezés esetén nincs kölcsönös befolyásolás a védőberendezések között

3-34



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések A megfelelő ESPE kiválasztása Kritériumok lehetnek: • a harmonizált szabványok, különösen a C típusú szabványok előírásai • a veszélyzóna előtt rendelkezésre álló hely • ergonómiai kritériumok, pl. ciklikus berakási munkák • felbontási képesség Mely biztonsági funkciót kell teljesítenie az ESPE-nek? • leállítás kezdeményezése ( 3-3) • váratlan indítás elkerülése ( 3-4) • indítás megakadályozása ( 3-4) • kombináció: leállítás kezdeményezése és indítás megakadályozása ( 3-4) • anyagáthaladás lehetővé tétele ( 3-5) • gépparaméterek felügyelete ( 3-5) • biztonsági szempontból fontos kijelzések és riasztások ( 3-7) • további funkciók, pl. léptető üzemmód, kioltás, védőmező átkapcsolás stb. ( 3-40)

Biztonsági szint Az ESPE biztonságtechnikai jellemzői a típusbesorolással (2. típus, 3. típus, 4. típus) valósulnak meg. A típusbesorolás a strukturális szempontok (ISO 13849-1 szerinti kategóriák) mellett az elektromágneses összeférhetőséggel (EMC), a környezeti feltételekkel és az optikai rendszerrel szemben támasztott követelményeket is meghatározza. Ide tartozik különösen a zavarforrásokkal (napfény, lámpák, azonos típusú készülékek stb.) szembeni viselkedés, valamint biztonsági fényfüggönyök vagy biztonsági fénysorompók esetén a nyílásszög is (a 4. típusú AOPD követelményei szigorúbbak, mint a 2. típusú AOPD-i). A nyílásszög döntő jelentőségű a fényvisszaverő felületektől tartandó minimális távolság meghatározásához (táblázat  3-32).

3 c

 ESPE-k követelményei: IEC 61496-1, IEC 61496-2, IEC 61496-3

Az optoelektronikus védőberendezések biztonsági funkciója által elérhető megbízhatóság ISO 13849-1 a

EN 61496-1 szerinti ESPEtípus

b

c

Készülékpéldák d

e

2

Biztonsági fényfüggönyök, egysugaras biztonsági fénysorompók, többsugaras biztonsági fénysorompók

3

Biztonsági lézerszkennerek, biztonsági kamerarendszerek

4

Biztonsági fényfüggönyök, egysugaras biztonsági fénysorompók, többsugaras biztonsági fénysorompók 1

2

3

SIL (IEC 62061)

Mindig vegye figyelembe az optoelektronikus védőberendezések üzemeltetési útmutatójában megadott további alkalmazási tudnivalókat, információkat és utasításokat!



3-35

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Mit kell érzékelnie az ESPE-nek? Veszélyes pont védelme: ujj- és kézfelismerés Veszélyes pont védelme esetén a közelítés érzékelése nagyon közel esik a veszélyes ponthoz. Az ilyen típusú védőberendezésnek az az előnye, hogy rendkívül kis minimális távolság lehetséges, és a kezelő ergonomikusan tud dolgozni (pl. behelyezési munkák egy présnél).

3 c

Belépés védelem: ember felismerése a veszélyzónába történő belépéskor Belépés védelem esetén a közelítés felismerése az emberi test érzékelésével történik. Az ilyen típusú védőberendezés a veszélyzónába történő belépés biztosítására szolgál. A veszélyzónába való belépéskor leállító jelet generálódik. Az ESPE nem ismeri fel a védőberendezés mögé lépő személyt!

3-36




Veszélyes terület védelme: a veszélyzónában tartózkodó ember jelenlétének felismerése Veszélyes terület védelme esetén a közelítés felismerése az ember meghatározott tartományon belüli érzékelésével történik. Az ilyen típusú védőberendezés olyan gépekhez alkalmas, amelyeknél pl. a veszélyzóna nem látható be teljes egészében a nyugtázó gombtól. A veszélyzónába való belépés leállító jelet generál, és megakadályozza az indítást.

3 c

Mozgatott veszélyes terület védelem: a veszélyzónához közeledő ember felismerése Ez a fajta veszélyzóna-biztosítás AGV-khez (automatikus szállítórendszerekhez), darukhoz és targoncákhoz a jármű mozgása vagy rögzített állomásra való dokkolása közben az ember felismerésére használható.



3-37

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés ESPE-be integrálható biztonsági funkciók

3 c

Az alábbi biztonsági funkciók logikai egységekbe vagy akár közvetlenül az ESPE-be is integrálhatók. Időben korlátozott áthidalás („muting”) A muting funkció (némítás) lehetővé teszi a védőberendezés védőfunkciójának időben korlátozott felfüggesztését. Erre akkor van szükség, ha anyagnak kell áthaladnia a védőberendezés védőmezején keresztül anélkül, hogy a munkafolyamat (veszélyes gépállapot) leállna. A munkafolyamat optimalizálására is célszerű alkalmazni, ha ezt bizonyos gépállapotok lehetővé teszik (pl. a biztonsági fényfüggöny működésének áthidalása a prés medve veszélytelen felfelé mozgása közben, amelynek köszönhetően a kezelő könnyebben kiszedheti a munkadarabot). A muting csak akkor lehet lehetséges, ha az áthaladó anyag megakadályozza a veszélyes helyhez való hozzáférést. Ezzel szemben azon védőberendezések esetében, amelyek mögé nem lehet belépni (nem átjárható védőberendezések) a muting csak akkor lehet lehetséges, ha nincs folyamatban veszélyes gépfunkció (lásd az ábrát). Ezt az állapotot muting érzékelők, ill. jelek határozzák meg. A muting funkcióhoz nagy odafigyeléssel kell eljárni a muting érzékelők és a használt vezérlőjelek kiválasztásakor és elhelyezésekor.

A biztonságos és a szabványnak megfelelő muting funkció implementálásához be kell tartani az alábbi feltételeket: • A muting ideje alatt más eszközökkel kell biztosítani a biztonságos állapotot, azaz a veszélyzónába való belépés nem kell lehetséges. • A muting funkciónak automatikusan kell történnie, manuálisan nem szabad végrehajthatónak lennie • A muting nem függhet egyetlen villamos jeltől. • A muting nem függhet teljes egészében szoftverjelektől. • A muting jelek nem tehetik lehetővé a muting állapotot, ha érvénytelen kombinációban fordulnak elő. • A muting állapotnak az anyag áthaladása után azonnal meg kell szűnnie. A megkülönböztetés minőségének javítása érdekében további határértékek, kapcsolatok vagy jelek is használhatók, pl.: • az anyag mozgásiránya(a muting jelek egymás utáni sorrendje) • a muting időtartamának korlátozása • gépvezérlés általi anyagkérés • a szállítástechnikai elemek üzemállapota (pl. szállítószalag, görgős szállítópálya) • anyagfelismerés további tulajdonságok alapján (pl. vonalkód)  Az ESPE gyakorlati alkalmazása: IEC / TS 62046

Muting funkció biztonsági fényfüggönnyel és muting érzékelőkkel egy fóliatekercselő gépen

3-38




Biztonsági fényfüggönyök „entry-exit” funkcióval Az anyag biztosított területen keresztül történő mozgatásának további lehetősége az ember és az anyag aktív megkülönböztetése („entry-exit” funkció). Ennél az alkalmazásnál vízszintesen elhelyezett biztonsági fényfüggönyöket (AOPD-ket) alkalmaznak. Az anyag vagy az anyaghordozó (pl. raklap) megszakítási mintája és az ember megkülönböztetéséhez az egyes fénysugarak külön-külön történő kiértékelésének lehetőséget használják ki. A biztonságos megkülönböztetés öntanuló, dinamikus kitakarás, valamint további megkülönböztetési kritériumok – pl. mozgásirány, sebesség, a védőmezőbe való be- és kilépés stb. – alkalmazásával érhető el. Ezáltal megbízható módon megakadályozható az emberek nem felismert behatolása a veszélyzónába (lásd az ábrát).

Biztonsági lézerszkenner védőmező átkapcsolással Az anyag biztosított területre történő mozgatásának másik lehetősége a védőmezők aktív átkapcsolása. Ennél az alkalmazásnál rendszerint függőleges (vagy kissé döntött) védőmezővel rendelkező biztonsági lézerszkennereket alkalmaznak. A gépvezérléstől és a megfelelően elhelyezett érzékelőktől érkező jelek mindig a megfelelő védőmezőt aktiválják az előre programozott védőmezők közül. A védőmező kontúrja úgy van kialakítva, hogy az anyag áthaladásakor a védőberendezés ne lépjen működésbe, de a nem felügyelt területek kellően kis méretűek legyenek ahhoz, hogy megakadályozzák az ember nem felismert behatolását a veszélyzónába (lásd az ábrát).

3 c

Anyagáthaladás biztonsági lézerszkennerekkel, függőleges védőmezőkkel és védőmező átkapcsolással, megfelelően elhelyezett érzékelők segítségével „Entry-exit” funkció vízszintesen elhelyezett biztonsági fényfüggönnyel egy autóipari gyártósor megmunkáló állomásában



3-39

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Az ESPE további funkciói Kitakarás („blanking”) Sok AOPD esetében az érzékelési képesség és/vagy a védőmező konfigurációja úgy alakítható ki, hogy a védőmező meghatározott részén egy vagy több objektum jelenléte nem aktiválja a biztonsági funkciót (KI állapot). A kitakarás bizonyos objektumok védőmezőn történő átengedésére használható, pl. hűtő-kenőanyag tömlő, csúszda, ill. munkadarabtartó (lásd az ábrát).

3 c

Fix kitakarás esetén a kioltott tartomány mérete és pozíciója előre meghatározott. Mozgó kitakarás esetén csak a kioltott tartomány mérete van meghatározva, a védőmezőn belüli helyzete azonban nem (lásd az ábrát). Fix kitakarás

Mozgó kitakarás

Fix kitakarás

Fix kitakarás megnövelt mérettűréssel

Mozgó kitakarás teljes objektumfelügyelettel

Mozgó kitakarás részleges objektumfelügyelettel

A fix méretű objektumoknak meghatározott helyen kell lenniük a védőmezőn belül.

A kezelőoldalról a korlátozott méretű objektumok számára engedélyezett a védőmezőn keresztül történő áthaladás.

A fix méretű objektumoknak meghatározott tartományon belül kell lenniük a védőmezőben. Az objektum mozoghat.

A fix méretű objektumok számára engedélyezett, hogy egy meghatározott tartományon belül legyenek a védőmezőben. Az objektum mozoghat.

A fix és mozgó kitakarás kritériumai

Fényfüggöny sugarainak fix kioltása egy hajlítóprésen

A védőmezőben keletkező hézagok elkerülése érdekében az objektum jelenléte (vagy néhány esetben annak mérete és pozíciója) felhasználható a biztonsági funkció aktiválásához (KI állapot).

A kioltott tartományban megnő (romlik) az ESPE érzékelési képessége. A minimális távolság kiszámításához vegye figyelembe a gyártó által megadott adatokat.

3-40




Jelenlét érzékeléses eszköz indítás (PSDI) üzemmód PSDI üzemmódnak nevezzük a védőberendezés gépfunkció kiváltására történő használatát (vezérlő védőberendezés). Ez az üzemmód akkor előnyös, amikor a munkadarabokat ciklikusan, kézzel helyezik be, ill. szedik ki. A PSDI üzemmód szabvány szerint csak 4. típusú és d ≤ 30 mm tényleges felbontású AOPD-vel hajtható végre. Léptető üzemmódban a gép meghatározott pozícióban vár a kezelő bizonyos számú beavatkozására. A biztonsági fényfüggöny bizonyos számú megszakítás után automatikusan újra engedélyezi a veszélyes mozgást. Az alábbi feltételek mellett az ESPE nyugtázása szükséges: • a gép indításakor • újraindításkor, ha az AOPD a veszélyes mozgás végrehajtása közben szakad meg • ha az előre beállított ütemidőn belül nem következik újabb ütem Szükséges ellenőrizni, hogy a munkafolyamat közben nem keletkezhet-e veszély a kezelőre nézve. Ez korlátozza ennek az üzemmódnak a használatát olyan gépeken, amelyeknél be lehet belépni a veszélyzónába, mivel a kezelő nem maradhat a védőmező és a gép között úgy, hogy a rendszer ezt fel ne ismerné (mögékerülés elleni védelem). Az együtemű üzemmód jelentése az, hogy az AOPD akkor aktiválja a gépfunkciót. miután a kezelő befejezte a beavatkozást. A kétütemű üzemmód jelentése az, hogy az AOPD a kezelő első beavatkozása (pl. a megmunkált munkadarab kivétele) után reteszelt állapotban hagyja a gépet. Az AOPD csak a második kezelői beavatkozás (pl. nyersanyag behelyezése) után engedélyezi újra a gépfunkciót.

A PSDI üzemmódot igen gyakran alkalmazzák préseken és stancolóberendezéseken, de más gépeken is használható (pl. körasztalokon, szerelőautomatákon). Léptető üzemmód alkalmazásakor nem megengedhető a fényfüggöny mögé történő belépés. Présgépek esetében speciális feltételek vonatkoznak a léptető üzemmódra.

3 c Együtemű üzemmód biztonsági fényfüggönnyel felszerelt szerelőautomatán. Behelyezéskor a szerszám a felső ponton tartózkodik. A szerelési folyamat a védőmező kezelő általi aktiválása után indul el.

A léptető üzemmódhoz 30 mm vagy kisebb felbontású AOPD szükséges (ujj- és kézfelismerés).  Léptetés: ISO 13855, IEC 61496-1 B típusú szabványok  Léptető üzemmód préseken: EN 692, EN 693 C típusú szabványok



3-41

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Helyhez kötő védőberendezések A helyhez kötő védőberendezések olyan nem burkolat jellegű védőberendezések, amelyek a veszélyzónán kívüli helyhez kötik az embert vagy egyes testrészeit.

A helyhez kötő védőberendezések teljes és jó minőségű áttekintése az alábbi kiadványban található:  Alfred Neudörfer: Konstruieren sicherheitsgerechter Produkte (Biztonságos termékek tervezése), Springer-Verlag, Berlin stb., ISBN 978-3-642-33889-2 (5. kiadás, 2013)

3 c

Kétkezes indítók A kétkezes indító mindig csak egy személy számára nyújt védelmet! Több kezelő esetén minden kezelőnek kétkezes indítót kell működtetnie. A veszélyes mozgás csak a kétkezes indító tudatos, két kézzel történő működtetésével indítható el, és annak azonnal le kell állnia, ha valamelyik kéz elengedi a berendezést. Különböző típusú kétkezes berendezések léteznek. A megkülönböztető jellemzők a kezelőelemek kialakítása, valamint a vezérléstechnikai követelmények. Az alábbi alapelvek azonban az összes típusra érvényesek: • Biztosítani kell mindkét kéz használatát. • A két kezelőelem bármelyikének elengedésekor a veszélyes mozgás leáll. • A véletlen működtetést meg kell akadályozni. • A védőhatás egyszerű megkerülése nem lehetséges. • Nem nyílhat rá mód, hogy a kétkezes berendezést bevigyék a veszélyzónába. A II. és III. típusú kétkezes berendezésekre vonatkozó szabály: • Az újbóli mozgás elindítása csak a két kezelőelem elengedése, majd újbóli megnyomása után történhet. Ezenkívül a III. típusú kétkezes berendezésekre vonatkozó szabály: • A mozgás elindítása csak akkor történhet, ha a két kezelőelemet 0,5 másodpercen belül szinkronban nyomják meg.

A III. típusú kétkezes berendezéseket altípusokba soroljuk, amelyekre részletes vezérléstechnikai követelmények vonatkoznak. A legfontosabb altípusok a következők: • III. A típus: egy záró érintkező kezelőelemenkénti kiértékelése (2 bemenet) • III. C típus: egy záró és egy nyitó érintkező kezelőelemenkénti kiértékelése (4 bemenet) Distanzbügel

 Kétkezes indítók követelményei: ISO 13851 (B típusú szabvány)  A kétkezes indítók minimális távolságának kiszámítása  3-52

3-42



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Engedélyező berendezések Előfordulhat, hogy a védőberendezések működését beállításkor, karbantartáskor és a gyártási folyamatok közelről történő megfigyelésének szükségessége esetén szüneteltetni kell. Ehhez a további kockázatminimalizáló intézkedések (csökkentett erő, ill. sebesség stb.) mellett olyan vezérlő készülékre van szükség, amelyet a szüneteltetés idejére működtetni kell. Ennek egyik lehetősége az engedélyező berendezés. Az engedélyező berendezés olyan fizikai működtetést igénylő vezérlő készülék, amelynek segítségével a gépfunkció csakis a kezelő jóváhagyásával hajtható végre. Az engedélyező berendezés legtöbbször nyomógomb vagy lábkapcsoló. Az engedélyező berendezést kiegészítő indításvezérlésként joystick vagy léptető kapcsoló is használható. Az iparban jól beváltak és ezért ajánlottak a háromfokozatú engedélyező berendezések.

A gép indítása nem aktiválható csupán egyetlen engedélyező berendezés működtetésével. A mozgás sokkal inkább csak addig engedélyezett, amíg az engedélyező berendezést működtetik.

A háromfokozatú engedélyező berendezés működése: Pozíció

Működtetőelem

Működés

1

Nincs működtetve

Ki

2

Középállásban (nyomáspont)

Engedélyezés

3

Középálláson túlnyomva

Vészleállítás (kikapcsolás)

Az engedélyező funkció nem teheti lehetővé a 3. állásból a 2. állásba való visszakapcsolást. Ha az engedélyező berendezés a 3. állásban külön érintkezőkkel van felszerelve, akkor azokat be kell kötni a vészleállító áramkörbe.

Engedélyező berendezések használatakor is nagyon fontos a manipulációbiztosság.

 Engedélyező berendezések követelményei: IEC 60204-1 (B típusú szabvány)



3-43

3 c

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Gépparaméterek felügyeletére szolgáló érzékelők A kockázatértékelésnek lehet olyan eredménye, hogy bizonyos gépparamétereket üzem közben ellenőrizni és rögzíteni kell. Biztonságos helyzetfelügyelet Ha egy gép nem haladhat túl egy meghatározott pozíción, vagy nem hagyhatja el azt, akkor ehhez biztonsági érzékelőket vagy helyzetkapcsolókat kell használni ( 3-19). Erre a feladatra különösen az érintés nélkül működő, induktív biztonsági helyzetkapcsolók alkalmasak. Ezek külön ellendarab nélkül, kopásmentesen és nagy védettségi fokozat mellett képesek robottengelyek meghatározott részének vagy mozgó gépalkatrészek jelenlétének ellenőrzésére.

3 c

Lift biztonsági helyzetfelügyelete autóipari gyártósoron

Fordulatszám, sebesség, kifutás felügyelete A fordulatszám, a sebesség vagy a kifutás érzékelését és kiértékelését, forgás jeladók vagy útmérő rendszerek teszik lehetővé. Automatikus szállítórendszerek esetén a forgás jeladók jelei a biztonsági lézerszkennerek védőmezejének haladási sebességhez való hozzáigazítására is használhatók. A hajtások mozgását biztonsági leállító vagy fordulatszámőr modulok ellenőrzik érzékelők vagy forgás jeladók segítségével, hogy leállításkor vagy a beállított paraméterek eltérésekor biztonságos vezérlőjelet hozzanak létre. Szigorúbb biztonságtechnikai követelmények esetén biztonsági vagy redundáns jeladókat kell használni. További lehetőség a kifutó motor által indukált maradék feszültség ellenőrzése.

Sebességfelügyelet védőmező átkapcsoláshoz automatikus szállítójárművön

3-44



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Szőnyegek és padlók, élek és rudak, ütközők és lemezek Néhány esetben nyomásra érzékeny védőberendezéseket célszerű alkalmazni. Ezek működési elve a legtöbb esetben egy üreges test rugalmas alakváltozásán nyugszik, amely gondoskodik arról, hogy egy belső jeladó (elektromechanikus vagy optikai) végrehajtson egy biztonsági funkciót.

A szokványos elektromechanikusan működő rendszerekből különböző kivitelek léteznek. A hatásos védőfunkció érdekében minden esetben be kell tartani a helyes mechanikus kialakítást és az integrációt. A kapcsolószőnyegekkel és kapcsolólécekkel foglalkozó termékszabványok nem foglalkoznak a 20 kg-nál kisebb tömegű gyermekek felismerésével.

Rövidzárlatot létrehozó kivitelek (munkaáram elv) Négyvezetékes változat Vezérlés

Kényszernyitású kivitel

Ellenállásos kivitel

(nyugalmi áram elv) Vezérlés

Vezérlés

ln

ln

ln

3 c Ebben az esetben a védőberendezés aktiválódása rövidzárlatot okoz. A négyvezetékes kivitel esetében rövidre záródik egy áramkör (alacsony ohmos ellenállás). Az ellenállásos változat az előírt ellenállásértékhez képest mért változást érzékeli (kOhm-os tartományban). Ezek a kivitelek költséges kiértékelést igényelnek.

Ez a kiviteli forma univerzálisabb és előnyösebb. A védőberendezés aktiválódása a kapcsolóérintkező kinyitásával jár. Speciális vezetékezéssel kizárható a vezetékek közötti rövidzárlat.

 Nyomásra érzékeny védőberendezések kialakítása: ISO 13856 B típusú szabvány (szabványsorozat)

Lábkapcsolók A lábkapcsolók munkafolyamatok vezérlésére használhatók. A lábkapcsolók néhány gépen (pl. préseken, stancolóberendezéseken, hajlító- és lemezmegmunkáló gépeken) csak külön üzemmódban és csak más műszaki óvintézkedésekkel (pl. alacsony sebesség) együtt használhatók biztonsági funkciókhoz.


Ezeknek azonban ilyenkor speciális kivitelűnek kell lenniük: • védőfedél a véletlen működtetés ellen • az engedélyező kapcsolókhoz hasonlóan háromfokozatú kivitelben (lásd „A háromfokozatú engedélyező berendezés működése”  3-43). • manuális visszaállítás (kézzel) lehetőségével a működtetőelem nyomásponton való túlnyomása esetén • miután a veszélyes mozgás leállt, a lábbal történő ismételt kapcsolás csak a lábkapcsoló felengedése és ismételt lenyomása után történhet • legalább egy záró és egy nyitóérintkező kiértékelése • több kezelő esetén mindenkinek saját lábkapcsolót kell működtetnie.


3-45

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Kiegészítő védőintézkedések Szükséges esetben olyan további védőintézkedéseket kell tenni, amelyek se nem integrált biztonsági konstrukciók, se nem műszaki óvintézkedések. Ilyen kiegészítő védőintézkedések lehetnek többek között: • vészhelyzeti leállításra szolgáló berendezések • a bezárt személyek kiszabadítására és mentésére irányuló intézkedések • az energialeválasztásra és energialevezetésre irányuló intézkedések ( 2-4 és 2-5) • gépek és nehéz terhek könnyű és biztonságos mozgatására irányuló védőintézkedések • a gépekhez való biztonságos hozzáférésre irányuló intézkedések

Ha ezek a kiegészítő intézkedések megfelelő vezérlési elemek helyes működésétől függenek, akkor azok „biztonsági funkciók”, és teljesíteniük kell a funkcionális biztonság követelményeit (lásd a „Nyugta alkalmazása és újraindítás” című fejezetet  3-65).

Tennivalók vészhelyzetben

3 c

Vészleállítás (leállítás vészhelyzetben) Vészhelyzetben nem csak az összes veszélyes mozgást kell leállítani, hanem a veszélyt jelentő összes energiát – pl. a tárolt energiákat – is biztonságosan le kell vezetni. Ezeket a műveleteket vészleállításnak nevezzük. Minden gépnek – a gépi berendezésekről szóló irányelvben felsoroltak kivételével – rendelkeznie kell legalább egy vészleállító berendezéssel. • A vészleállító berendezéseknek könnyen elérhetőnek kell lenniük. • A vészleállításnak a lehető leggyorsabban be kell fejeznie a veszélyes állapotot anélkül, hogy további kockázatok keletkeznének. • A vészleállító parancsnak minden funkcióval és paranccsal szemben, minden üzemmódban elsőbbséget kell élveznie. • A vészleállító berendezés visszaállítása nem válthat ki újraindítást. • A mechanikus reteszelő funkciós, közvetlen működtetés elvét kell alkalmazni. • A vészleállításnak a 0. vagy 1. leállítási kategóriának megfelelően kell történnie ( 2-9). Vészkikapcsolás (kikapcsolás vészhelyzetben) Ha fennáll az villamos energia általi veszélyek vagy károk lehetősége, akkor vészkikapcsolást kell alkalmazni. Ebben az esetben elektromechanikus kapcsolókészülékek lekapcsolják az energiatáplálást. • Az energiatáplálás csak az összes vészkikapcsoló parancs visszaállítása után kapcsolható be. • A vészkikapcsolásnak 0. leállítási kategória a következménye ( 2-9).

Nyugta Ha működésbe hoznak egy vészhelyzeti műveletekre szolgáló készüléket, akkor az általa aktivált berendezéseknek kikapcsolt állapotban kell maradniuk, amíg a vészhelyzeti műveletekre szolgáló készüléket vissza nem állították. A parancsadó készülékek nyugtázásának kézzel kell történnie. Ennek során csak a gép újraindítása készíthető elő. A vészleállítás és a vészkikapcsolás kiegészítő óvintézkedések, és nem kockázatcsökkentő eszközök a gépek által jelentett veszélyek esetén. Követelmények és kiviteli formák Az alkalmazott parancsadó készülékek érintkezőnek kényszernyitásúnak kell lenniük. A kezelőelemeknek piros színűnek kell lenniük, a háttérnek pedig sárgának kell lennie. Az alábbiak alkalmazhatók: • gomba alakú nyomógombos kapcsolók • vezetékekkel, kötelekkel vagy sínekkel működtetett kapcsolók • fedél nélküli lábkapcsolók (vészleállításhoz) • hálózati leválasztó berendezés Ha a vészleállító berendezés működtető elemei vezetékek vagy kötelek, akkor azokat úgy kell kialakítani és elhelyezni, hogy könnyen működtethetők legyenek, és aktiválják ezt a funkciót. A nyugtázó berendezéseket úgy kell elhelyezni, hogy a visszaállítási helyről a vezeték vagy a kötél teljes hossza belátható legyen.

 Vészleállító berendezések kialakításának alapelvei: ISO 13850  Leállítás vészhelyzetben: gépi berendezésekről szóló 2006/42/EK irányelv

3-46



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések A védőberendezések elhelyezése, ill. méretezése Az optimális védőberendezések kiválasztásában fontos szempont a rendelkezésre álló hely. Biztosítani kell, hogy a veszélyes állapot idejében, még a veszélyes hely elérése előtt leálljon. A szükséges minimális távolság többek között a védőberendezés méretétől és kialakításától függ.

Indítás

A védelem típusának kiválasztása

Aktiválódási, ill. utánműködési idők meghatározása

Minimális távolság kiszámítása

A minimális távolság megfelel a gyakorlatnak?

Nem

Ja A védőmező méretének, magasságának és pozíciójának meghatározása

Megtalálták a megfelelő megoldást?

Igen

Vége

Nem

Az ESPE minimális távolsága a közelítés függvényében A minimális távolság kétdimenziós védőmezővel rendelkező ESPE-kre, pl. fényfüggönyökre, fénysorompókra (AOPD), lézerszkennerekre (AOPDDR) vagy kétdimenziós kamerarendszerekre vonatkozik. Általában három közelítési módot különböztetünk meg.

S

Veszélyzóna

S

Veszélyzóna

Veszélyzóna

S β

H

H

Merőleges megközelítés, ill. behatolás a védőmező síkjára merőlegesen


H

Párhuzamos közelítés, ill. behatolás a védőmező síkjával párhuzamosan

Megközelítés eltérő szögből


3-47

3 c

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Miután kiválasztottuk a leállítást kiváltó ESPE-t, ki kell számítanunk az ESPE védőmezeje és a hozzá legközelebbi veszélyes hely közötti szükséges minimális távolságot. Az alábbi paramétereket kell figyelembe venni: • a gép leállítási ideje • a biztonsági vezérlés válaszideje • a védőberendezés (ESPE) válaszideje • az ESPE felbontásától, a védőmező magasságától és/vagy a közelítés módjától függő ráhagyások

Ha a minimális távolság túl nagy, és ergonómiai szemszögből nem elfogadható, akkor csökkenteni kell a gép teljes leállítási idejét, vagy pedig kisebb felbontású ESPE-t kell alkalmazni. A mögékerülés lehetőségét ki kell zárni.

 Az ESPE minimális távolságának kiszámítását az ISO 13855 ismerteti (B típusú szabvány).

Általános számítási képlet

S = (K × T) + C

3 c

3-48


Ahol …

• Az S a z ESPE érzékelési pontja, ill. érzékelési vonala vagy érzékelési síkja és a legközelebbi veszélyes pont közötti, milliméterben megadott minimális távolság. • A K a test vagy testrészek közelítési sebességére vonatkozó adatokból meghatározott, mm/másodpercben megadott paraméter. • A T a teljes utánfutás ideje, másodpercben megadva. • A C az a milliméterben megadott kiegészítő távolság, amelynek a veszélyzónába való, a védőberendezés aktiválódása előtti behatolás az alapja. Ha az ESPE védőmezején nem lehet átnyúlni, akkor a C az ESPE érzékelési képességétől (felbontásától) függ, és CRT-nek (reach through = keresztülnyúlás) nevezzük. Ha az ESPE védőmezején át lehet nyúlni, akkor a C az ESPE védőmezejének magasságától függ, és CRO-nak (reach over = átnyúlás) nevezzük.


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Az alábbi táblázat megadja a védőmező megközelítésétől függő S minimális távolság kiszámítására szolgáló képletet. Merőleges közelítés: β = 90° (± 5°) Veszélyzóna

S

H

1. lépés: az S minimális távolság kiszámítása d ≤ 40 mm S = 2000 × T + 8 × (d – 14) Ha S > 500 mm, akkor a következőt használjuk: S = 1600 × T + 8 × (d –14). Ebben az esetben az S nem lehet < 500 mm-nél. 40 < d ≤ 70 mm S = 1600 × T + 850 d > 70 mm

S = 1600 × T + 850

Az S minimális távolság nem lehet < 100 mm-nél. A C = 8 × (d – 14) itt az a plusz távolság milliméterben, amely a veszélyzónába történő behatolást jelenti a védőberendezés működésbe lépése előtt. A legalsó sugár magassága ≤ 300 mm A legalsó sugár magassága ≥ 900 mm Sugarak száma Ajánlott magasságok 4 300, 600, 900, 1200 mm 3 300, 700, 1100 mm 2 400, 900 mm (A 400 mm csak akkor használható, ha nem áll fenn az alámászás veszélye.)

2. lépés: a védőmező felső széle szükséges magasságának kiszámítása (3-57)

Párhuzamos közelítés: β = 0° (± 5°) S

Veszélyzóna

1. lépés: az S minimális távolság kiszámítása S = 1600 × T + (1200 – 0,4 × H) H ≤ 1000 mm ahol C = (1200 – 0,4 × H) ≥ 850 mm 2. lépés: a védőmező felső széle szükséges magasságának kiszámítása

3 c

H ≤ 1000 mm d ≤ 117 mm H

Megközelítés más szögből: 5° < β < 85° Veszélyzóna

β > 30° β < 30°

S β

Lásd derékszögű közelítés. Lásd párhuzamos közelítés.

A

a legalsó sugárra vonatkozik.

Az S-t a veszélyzónától legtávolabbi sugárra kell alkalmazni, amelynek magassága ≤ 1000 mm.

H

S: minimális távolság H: védőmező magassága (érzékelési sík) d: az ESPE felbontása β: az érzékelési sík és a közelítési irány által bezárt szög T: a teljes rendszer kifutási ideje



3-49

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Különleges esetek Prés alkalmazások Az általános szabványoktól eltérően a gépspecifikus, C típusú szabványok speciális előírásokat tartalmazhatnak. A fémmegmunkálásban alkalmazott présekre az alábbiak érvényesek:

A ráhagyás kiszámítása prések esetében D az ESPE felbontása (mm)

C kiegészítés (mm)

ESPE/PSDI üzem általi löketaktiválás

d ≤ 14 14 < d ≤ 20 20 < d ≤ 30 30 < d ≤ 40 > 40

0 80 130 240 850

Megengedett

Nem megengedett

 Présekre vonatkozó szabványok: EN 692/693 (C típusú szabványok)

3 c

ESPE a mögékerülés elleni védelemhez Az ilyen fajta biztosítás a padlóról megközelíthető, nagyméretű berendezésekhez ajánlott. Ebben az esetben meg kell akadályozni, hogy a gép elinduljon („indítás megakadályozása” biztonsági funkció), amíg a kezelő a gép belsejében tartózkodik. Itt olyan másodlagos védőberendezésről van szó, amely érzékeli az ember jelenlétét a veszélyzónában, és ez alatt megakadályozza a veszélyes gépállapot elindulását. A mögékerülés elleni védelemre használt ESPE kiegészítéseképpen léteznie kell a „leállítás kezdeményezése” biztonsági funkciót ellátó elsődleges óvintézkedésnek, pl. másik ESPE vagy reteszelt, mozgó védőburkolat formájában. Ebben az esetben ki kell számítani a minimális távolságot (pl. függőleges fényfüggöny, amelynek feladata a berendezés megállítása).

Biztonsági lézerszkenner egy megmunkáló állomás az 1. poz. leállítás kezdeményezése és 2. poz. indítás megakadályozása (mögékerülés elleni védelem) biztonsági funkcióhoz

3-50




ESPE-alkalmazások járműveken Ha jármű végzi a veszélyes mozgást, akkor a minimális távolság meghatározásakor rendszerint a jármű menetsebességét kell alapul venni, nem pedig az ember közelítési sebességét. Ha a jármű (és vele együtt a védőberendezés) és az ember közeledik egymáshoz, akkor szokásosan abból kell kiindulni, hogy az ember észleli a veszélyt, és megáll vagy távolodni kezd. Tehát a jármű biztonságos megállításához kellően nagy minimális távolságot kell választani. Az alkalmazás és a felhasznált technológiától függően további biztonsági ráhagyások is szükségesek lehetnek.

Helyhez kötött alkalmazás a szerszámmal együtt mozgó ESPE-vel Néhány gépen a kezelő a működésből adódóan nagyon közel dolgozik a veszélyzónához. Hidraulikus lemezhajlító gépek, ill. hajlítóprések esetében kisméretű lemezeket kell a hajlítóél közelében tartani. A gyakorlatban alkalmazható védőberendezésként olyan, a szerszámmal együtt mozgó rendszerek váltak be, amelyek a szerszám nyílásai körül védőmezőt alkotnak. Ehhez nem szokták figyelembe venni a megfogó sebességét, ezért az általános képlet itt nem alkalmazható.

A felbontási képességgel szembeni követelmények rendkívül szigorúak, és a fémfelületekről való áttükröződést ki kell zárni. Ezért erre a célra kamerás kiértékelésű, fókuszált lézerrendszereket alkalmaznak. Más intézkedésekkel (pl. háromállású lábkapcsoló, automatikus kifutásmérés, kötelező kesztyűviselés stb.) együtt ezt a biztosítási módot C típusú szabványok szabályozzák.

 Hidraulikus hajlítóprések biztonsága: EN 12622 (C típusú szabvány)

A utánfutási idő és a szükséges minimális távolság mérése speciális szaktudást és felszerelést igényel. A SICK vállalja ezen mérések szolgáltatásként történő elvégzését.



3-51

3 c

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Példák a minimális távolság kiszámítására 1. megoldás: merőleges közelítés – veszélyes hely biztosítása mögékerülés elleni védelemmel Az ábrán feltüntetett értékek alapján a számítás eredménye S = 320 mm minimális távolság. A lehető legjobb felbontású biztonsági fényfüggöny használatával ez már az optimális minimális távolság.

x = d (a vízszintes AOPD felbontása a mögélépés elleni védelemhez)

S = 320 mm

x = d ≤ H + 50 (vagy vele egyenértékű C-szabvány) 15 mögélépés elleni védelemhez

14 mm-es felbontás

Veszélyzóna

a

y

x

3 c

A rendszer teljes utánműködési ideje = 0,16 s S = 2000 × 0,16 + 8 × (14 -14) S = 320 mm

H = 500 mm

a = aaveszélyzóna veszélyzónamagassága magassága d (az(az AOPD felbontása) d == érzékelési érzékelésiképesség képesség AOPD felbontása) H H == szerelési szerelésimagasság magasság S S == minimális minimálistávolság távolság

Xx == aavédőmező vége a gépig védőmező vége és a gép közötti távolság yy==aalegfelső sugár magassága, meghatározását lásd:lásd: "Az ESPE legfelső sugár magassága, meghatározását „Az ESPE védőmezejének szükséges mérete/magassága”  3-55 védőmezejének szükséges mérete/magassága" 3-50

CRT felbontástól függő kiegészítés Az ESPE érzékelési képességétől (felbontóképességétől) függően lehetőség van arra, hogy az ESPE már akkor aktiválódjon (ember felismerése), ha csak egy testrész halad át a védőmezőn.

CRT = 0

Ahhoz, hogy az ember mindenhol érzékelhető legyen a veszélyzónában, két AOPD-t kell alkalmazni: a kiszámított minimális távolságnak megfelelően függőlegesen elhelyezett AOPD-t (függőleges közelítés), valamint egy vízszintesen elhelyezett AOPD-t a mögékerülés veszélyének megszüntetésére.

Ezt a felbontástól függő CRT kiegészítés hozzáadásával kell figyelembe venni.

CRT

CRT

A példa ábra a különböző érzékelési képességű biztonsági fényfüggönyök által fel nem ismert behatolást mutatja.

3-52




2. megoldás: párhuzamos közelítés – veszélyes terület védelme Vízszintesen elhelyezett AOPD-t használunk. Az alsó ábra az S minimális távolság kiszámítását és az AOPD elhelyezését ábrázolja. Ha az AOPD szerelési magassága 500 mm-re nő, akkor csökken a minimális távolság. Ehhez a magassághoz 80 mm vagy kisebb felbontású AOPD szükséges. Az AOPD alatt azon-

ban a veszélyzónába való belépés nem megengedhető. Ezt a védelmi módot gyakran AOPDDR-rel (lézerszkennerrel) valósítják meg. Ezeknél a készülékeknél technológiai okokból ráhagyásokkal kell számolni. x = d ≤ H + 50 (vagy vele egyenértékű C-szabvány) 15

S ≥ 1256 mm x

Veszélyzóna A rendszer teljes utánműködési ideje = 0,16 s 80 mm-es felbontás H = 500 mm

távolság milliméterben, amelynek a veszélyzónába C == kkiegészítő iegészítő távolság milliméterben, amelynek a veszélyzónába való való, behatolás az alapja aaktiválódása védőberendezés aktiválódása a védőberendezés előtti behatolás előtt az alapja d == érzékelési (az(az AOPD felbontása) érzékelésiképesség képesség AOPD felbontása)

3. megoldás: belépés védelem A háromsugaras belépés védelem (300 mm, 700 mm és 1100 mm magasságban) lehetővé teszi a függőleges közelítést. Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy a kezelő felismerés nélkül a veszélyzóna és az AOPD közé kerüljön. Ezért ennek a kockázatnak a csökkentésére kiegészítő biztonsági intézkedéseket kell

S = 1600 × 0,16 + (1200 – 0,4 × 500) S = 1256 mm C = (1200 – 0,4 × 500) ≥ 850 mm

3 c

szerelésimagasság magasság HH==szerelési SS==minimális minimálistávolság távolság xx==a avédőmező vége és és a gép közötti távolság védőmező vége a gép közötti távolság

tenni. A vezérlő berendezést (pl. nyugta nyomógombot) úgy kell elhelyezni, hogy onnan az egész veszélyzóna belátható legyen, de ne legyen elérhető onnan.

S = 1106 mm

1100 mm


Veszélyzóna

700 mm

GA rendszer teljes utánműködési ideje = 0,16 s

300 mm

S = 1600 × 0,16 + 850 S = 1106 mm


3-53

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Az eredmények áttekintése Az alábbi táblázat a megoldások eredményét foglalja össze. Az üzemi követelmények határozzák meg, hogy az alábbi megoldások közül melyiket kell választani: Megoldás, ha az utánfutási idő = 0,16 másodperc

Előnyök

Hátrányok

1

• Nagy termelékenység, mivel a kezelő a

• Drágább védőberendezés a jó felbontás és

Veszélyes hely biztosítása S = 320 mm

• 2

3

munkafolyamat közelében tartózkodik (rövid utak) Automatikus indítás vagy léptető üzemmód lehetséges Legkisebb helyszükséglet Automatikus indítás lehetséges Lehetővé teszi a belépés biztosítását a veszélyzóna magasságától függetlenül

Veszélyes hely biztosítása S = 1256 mm

• • •

Belépésbiztosítás S = 1106 mm

• A legkedvezőbb árú megoldás • Lehetővé teszi a belépés biztosítását a veszélyzóna magasságától függetlenül • Több oldal biztosítása terelőtükrökkel lehetséges

3 c

3-54


a mögékerülés elleni védelem miatt

• A kezelő sokkal távolabb helyezkedik el (hosszú utak)

• Nagyobb helyszükséglet • Alacsonyabb termelékenység • A kezelő sokkal távolabb helyezkedik el (hosszú utak)

• Legalacsonyabb termelékenység (az ESPE visszaállítása mindig szükséges)

• Figyelembe kell venni a mögélépés kockázatát. Nem ajánlott, ha többen dolgoznak a munkahelyen.


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Az ESPE védőmezejének szükséges mérete, ill. magassága

Példák a helyes szerelésre

Védőberendezések szerelésekor minden esetben ki kell zárni a következő hibákat: • A veszélyes hely csak a védőmezőn keresztül lehet elérhető. • A veszélyes hely kiváltképp nem lehet elérhető felette és alatta történő átmászással, ill. mellette történő átlépéssel. • Ha a védőberendezés mögé lehet kerülni, akkor kiegészítő óvintézkedésekre van szükség (pl. újraindítás tiltása, másodlagos védőberendezés).

Példák veszélyes szerelésre

3 c Mögékerülés

Átnyúlás az áthidalt tartó alatt

Keresztülnyúlás

Átnyúlás felette

Miután kiszámítottuk a védőmező és a hozzá legközelebb eső veszélyes hely közötti minimális távolságot, a következő lépésben meg kell határoznunk a védőmező szükséges magasságát. Ezzel kell megakadályozni, hogy ne lehessen elérni a veszélyes pontot, felette való átnyúlással.



3-55

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Átnyúlást lehetővé tevő védőberendezések

A lehetséges átnyúlás figyelembevétele

Az ESPE védőmezejének magasságától és helyzetétől, a gép alakjától és más tényezőktől függően az ESPE védőmezeje lehetővé teszi a felette való átnyúlást, ami miatt a veszélyes hely a veszélyes gépfolyamat befejeződése előtt elérhetővé válik, és a tervezett védőhatás nem következik be. A példa ábra az átnyúlást nem engedélyező és az átnyúlást engedélyező ESPE-t ábrázolja összehasonlításképpen.

Ha az ESPE függőleges védőmezeje feletti átnyúlás lehetséges, akkor meg kell növelni a védőmező felső szélének b magasságát, vagy módosítani kell a C kiegészítést. Mindkét eljárás esetében az ISO 13855 szabvány szerinti, megfelelő táblázatot kell használni.

S

Átnyúlást nem engedélyező ESPE

3 c

S

Átnyúlást engedélyező ESPE

Ha a veszélyzónához való hozzáférés nem zárható ki a függőleges védőmező feletti átnyúlással, akkor meg kell határozni a védőmező magasságát és az ESPE minimális távolságát. Ez a testrészek vagy végtagok lehetséges érzékelésének alapján kiszámított érték és a lehetséges átnyúlás érték összehasonlításával történik. Mindig az összehasonlítás eredményeképpen kapott nagyobb értéket kell használni. Ezt az összehasonlítást az ISO 13855 6.5. fejezete alapján kell elvégezni.

Következmények

Néhány olyan alkalmazásban, ahol d > 40 mm felbontású ESPE-t használnak (többsugaras rendszerek), meg kell növelni a minimális távolságot, vagy pedig d ≤ 40 mm felbontású ESPE-t (fényfüggönyt) kell alkalmazni. Ez az ISO 13855 szerinti alkalmazásokra érvényes. Néhány C típusú szabvány a minimális távolságok kiszámításakor eltér az ISO 13855-től. A védőmező felső szélének növelése A b védőmező felső szélének növelésekor a veszélyzóna a magassága mellett a felbontástól függő CRT kiegészítést kell használni, ha azonos minimális távolság mellett kívánjuk meghatározni a védőmező felső szélének szükséges magasságát. A védőmező felső szélének meghatározott magassága esetén a veszélyzóna átnyúlással való elérése nem lehetséges, ezért nincs szükség a CRO ráhagyásra. S CRT K×T

b

Veszélyzóna

a

Paraméterek a szükséges minimális távolság meghatározásához lehetséges keresztülnyúlás esetén

3-56



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Minimális távolság növelése (a védőmező felső szélének meghatározása) Ha a védőmező felső széle (b) pl. egy már létező termék miatt adott, akkor meg kell növelni a minimális távolságot. Ez a veszélyzóna a magasságának meghatározása mellett a védőmező felső széle b magasságának meghatározásával történik. A táblázat metszéspontjában található eredmény adja meg a CRO kiegészítő távolságot. Ha a CRO ≥ CRT, akkor a minimális távolság kiszámításához a CRO értékét kell használni a CRT helyett. Abban az esetben, ha a CRO < CRT, a minimális távolság kiszámításához a CRT értékét kell használni.

S CRO

K×T

b

Veszélyzóna

a

Paraméterek a szükséges minimális távolság meghatározásához lehetséges felette való átnyúlás esetén

Általános szabály:

3 c

C ≥ CRO (átnyúlás felette) és C ≥ CRT (keresztülnyúlás) A következő oldalakon megtalálja az ISO 13855 szerint szükséges táblázatokat, valamint a használatot szemléltető példákat.



3-57

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés A védőmező felső szélének szükséges magasságát a következőképpen lehet meghatározni: 1. Határozzuk meg a veszélyes hely a magasságát, és keressük meg a vele azonos vagy eggyel nagyobb értéket a bal oldali oszlopban. 2. Számítsuk ki a felbontástól függő CRT kiegészítést a már ismert képlettel a merőleges közelítéshez:

Keressük meg az a alapján meghatározott sort az utolsó oszlopban, amelyben a C ráhagyás azonos vagy kisebb, mint a kiszámított, felbontástól függő CRT ráhagyás. 3. Olvassuk le a 2. lépésben meghatározott oszlop alján a védőmező felső szélének eredményül kapott b magasságát.

• ESPE, d ≤ 40 mm felbontás: CRT = 8 × (d – 14) • ESPE, d > 40 mm felbontás: CRT = 850 mm

3 c

A veszélyzóna a magassága (mm) 2600 2500 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1 1200 1000 800 600 400 200 0

C vízszintes kiegészítés a veszélyzónához (mm)

Példa

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

400

400

350

300

300

300

300

300

250

150

100

0

550

550

550

500

450

450

400

400

300

250

100

0

800

750

750

700

650

650

600

550

400

250

0

0

950

950

850

850

800

750

700

550

400

0

0

0

1100 1100

950

950

850

800

750

550

0

0

0

0

1150 1150 1100 1000

900

850

750

450

0

0

0

0

1200 1200 1100 1000

900

850 

650

0

0

0

0

0

1200 1200 1100 1000

850

800

0

0

0

0

0

0

1200 1150 1050

950

750

700

0

0

0

0

0

0

1150 1050

950

800

500

450

0

0

0

0

0

0

1050

950

750

550

0

0

0

0

0

0

0

0

900

700

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

600

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

• Az ESPE felbontási

képessége: > 40 mm

• A veszélyzóna a magassága: 1400 mm 

• Felbontástól függő C

ráhagyás: 850 mm 

Az ESPE védőmezeje felső szélének b magassága nem lehet kisebb 1400 mm-nél  a veszélyzónától mért vízszintes távolság növelése nélkül.

A védőmező felső szélének b magassága (mm) 900

3-58

1000 1100 1200 1300 1400  1600 1800 2000 2200 2400 2600



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Ha a védőmező felső szélének szükséges magassága nem valósítható meg, akkor a CRO kiegészítést ka következőképpen kell meghatárzoni: 1. Határozzuk meg a védőmező felső szélének lehetséges (tervezett vagy meglévő ESPE) b magasságát, és keressük ki a vele azonos vagy az eggyel kisebb értéket a táblázat alján. 2. Határozzuk meg a veszélyes hely a magasságát, és keressük ki az értéket a bal oldali oszlopban. Köztes érték esetén azt a A veszélyzóna a magassága (mm) 2600 2500 2400 2200 2000 1800 1600 1400  1200 1000 800 600 400 200 0

szomszédos (felső vagy alsó) sort kell választani, amely a 3. lépésben a nagyobb távolságot kiadja. 3. Olvassuk le a C szükséges vízszintes távolságot a két érték metszéspontjából.

C vízszintes kiegészítés a veszélyzónához (mm)

Példa

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

400

400

350

300

300

300

300

300

250

150

100

0

550

550

550

500

450

450

400

400

300

250

100

0

800

750

750

700

650

650

600

550

400

250

0

0

950

950

850

850

800

750

700

550

400

0

0

0

1100

1100

950

950

850

800

750

550

0

0

0

0

1100

1000

900

850

750

450

0

0

0

0

1100  1000

900

850

650

0

0

0

0

0

1150

1150

1200

1200

1200

1200

1100

1000

850

800

0

0

0

0

0

0

1200

1150

1050

950

750

700

0

0

0

0

0

0

1150

1050

950

800

500

450

0

0

0

0

0

0

1050

950

750

550

0

0

0

0

0

0

0

0

900

700

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

600

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

• Háromsugaras • • •

sztenderd ESPE (300/700/1100 mm) A védőmező felső szélének b magassága: 1100 mm  A veszélyzóna a magassága: 1400 mm  A lehetséges felette való átnyúlástól függő CRO ráhagyás: 1100 mm 3 (a korábban szokásos 850 mm helyett)


1000

1100  1200 1300 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600

A felette való átnyúlás lehetőségének figyelembevételéhez az ISO 13855 szabvány a következő táblázatot kínálja. E táblázat segítségével kiszámítható a védőmező felső szélének megnövelt magassága vagy a megnövelt minimális távolság. A veszélyzóna a magassága (mm) 2600 2500 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

C vízszintes kiegészítés a veszélyzónához (mm) 0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

400

400

350

300

300

300

300

300

250

150

100

0

550

550

550

500

450

450

400

400

300

250

100

0

800

750

750

700

650

650

600

550

400

250

0

0

950

950

850

850

800

750

700

550

400

0

0

0

1100

1100

950

950

850

800

750

550

0

0

0

0

1150

1150

1100

1000

900

850

750

450

0

0

0

0

1200

1200

1100

1000

900

850

650

0

0

0

0

0

1200

1200

1100

1000

850

800

0

0

0

0

0

0

1200

1150

1050

950

750

700

0

0

0

0

0

0

1150

1050

950

800

500

450

0

0

0

0

0

0

1050

950

750

550

0

0

0

0

0

0

0

0

900

700

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

600

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2200

2400

2600



1000

1100

1200

1300

1400

1600

1800

2000


3-59

3 c

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Biztonsági távolság védőburkolatok esetén A védőburkolatoknak megfelelő távolságban kell lenniük a veszélyzónától, ha nyílások vannak rajtuk. Ez a védőberendezés és a gépállvány, felfogató lemez stb. közötti nyílásokra is érvényes. Testrész

A védőburkolatok nyílásaitól függő biztonsági távolság az ISO 13857 szerint

Nyílás e (mm)

Biztonsági távolság (mm) Rés

Négyzet

Kör

e≤4

≥2

≥2

≥2

4<e≤6

≥ 10

≥5

≥5

6<e≤8

≥ 20

≥ 15

≥5

8 < e ≤ 10

≥ 80

≥ 25

≥ 20

10 < e ≤ 12

≥ 100

≥ 80

≥ 80

12 < e ≤ 20

≥ 120

≥ 120

≥ 120

20 < e ≤ 30

≥ 850

≥ 120

≥ 120

30 < e ≤ 40

≥ 850

≥ 200

≥ 120

40 < e ≤ 120

≥ 850

≥ 850

≥ 850

Ujjhegy

Ujjtól a csuklóig

3 c

Kartól a vállízületig

3-60



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Biztonsági távolság reteszelt védőburkolatok esetén Ahol … • Az S az ajtónyílás pontja és a legközelebbi veszélyzóna közötti, milliméterben megadott minimális távolság. • A K a test vagy testrészek közelítési sebességére vonatkozó adatokból levezetett, mm/másodpercben megadott paraméter, rendszerint 1600 mm/s. • A T a teljes rendszerkifutási ideje, másodpercben megadva. • A C az ISO 13857 szabványban megadott táblázatból (Védőburkolatok nyílásától függő biztonsági távolság) vett biztonsági távolság. Erre akkor van szükség, ha a leállító jel generálása előtt fennáll az ujjak vagy a kéz nyílásokon való átdugásának veszélye a veszélyzóna irányába.

Általános számítási képlet

S = (K × T) + C S

Veszélyzóna

A leállítást kezdeményező, reteszelt védőburkolatok esetében az ESPE-knél ismertetett eljáráshoz hasonlóan szintén be kell tartani a biztonsági távolságot. Másik lehetőségként reteszelésekkel kell megakadályozni a belépést, amíg a veszély meg nem szűnik.

3 c

Biztonsági távolság reteszelt védőburkolatok esetén

 A reteszelt védőburkolatok minimális távolságának kiszámítása: ISO 13855 (B típusú szabvány)



3-61

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Szükséges magasság védőburkolatok esetén

Veszélyzóna

C

Az ESPE-khez hasonlóan a védőburkolatoknál is ugyanazt az eljárást kell alkalmazni. A veszélypotenciál függvényében különböző számítási táblázatokat kell használni. A védőburkolat alatti átmászás elkerüléséhez rendszerint elegendő, ha az 200 mm-rel a vonatkoztatási sík felett kezdődik.

b

a

Paraméterek a védőburkolatok szükséges magasságának meghatározásához

Védőburkolatok szükséges magassága az ISO 13857 szerinti alacsony veszélypotenciál esetén

3 c

A veszélyzóna a magassága (mm) 2500 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

C vízszintes távolság a veszélyzónától (mm) 0

0

0

0

0

0

0

0

100

100

100

100

100

100

100

100

0 0

600

600

500

500

400

350

250

0

0

1100

900

700

600

500

350

0

0

0

1100

1000

900

900

600

0

0

0

0

1300

1000

900

900

500

0

0

0

0

1300

1000

900

800

100

0

0

0

0

1400

1000

900

500

0

0

0

0

0

1400

1000

900

300

0

0

0

0

0

1300

900

600

0

0

0

0

0

0

1200

500

0

0

0

0

0

0

0

1200

300

0

0

0

0

0

0

0

1100

200

0

0

0

0

0

0

0

1100

200

0

0

0

0

0

0

0

1000

1200

1400

2200

2400

2500

A védőburkolat b magassága (mm)

3-62


1600

1800

2000


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Védőburkolatok szükséges magassága az ISO 13857 szerinti nagy veszélypotenciál esetén

Veszélyzóna

C

b

a

Paraméterek a védőburkolatok szükséges magasságának meghatározásához

A veszélyzóna a magassága (mm) 2700 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 1 800 600 400 200 0

C vízszintes távolság a veszélyzónától (mm) 0

0

0

0

0

0

0

0

0

900

800

700

600

600

500

400

300

100

0 0

1100

1000

900

800

700

600

400

300

100

0

1300

1200

1000

900

800

600

400

300

0

0

1400

1300

1100

900

800

600

400

0

0

0

1500

1400

1100

900

800

600

0

0

0

0

1500

1400

1100

900

800

500

0

0

0

0

1500

1400

1100

900

800

0

0

0

0

0

1500

1400

1100

900

700

0

0

0

0

0

1500

1400

1000

800

02

0

0

0

0

0

1500

1300

900

600

0

0

0

0

0

0

1400

1300

800

0

0

0

0

0

0

0

1400

1200

400

0

0

0

0

0

0

0

1200

900

0

0

0

0

0

0

0

0

1100

500

0

0

0

0

0

0

0

0

2400

2500

2700

3 c

A védőburkolat b magassága (mm) 1000

1200

1400

1600

A védőberendezés felső szélének szükséges magasságának ehhez a biztonsági távolsághoz tartozó meghatározásához a következőképpen járjunk el: 1. Határozzuk meg a veszélyes hely a magasságát, és keressük ki az értéket a bal oldali oszlopban, pl. 1000 mm. 2. Határozzuk meg ebben a sorban azt az első oszlopot, amelyben a C vízszintes távolság kisebb, mint a kiszámított biztonsági távolság, pl. az első mező, amelynek értéke „0”. 3. Olvassuk le a táblázat alján a védőburkolat eredményül kapott b magasságát, pl. 1800 mm

1800 3

2000

2200

Példa nagyfokú veszélyre

Ennek alapján a védőburkolatnak 200 mm-rel a vonatkoztatási sík felett kell kezdődnie, és 1800 mm-nél kell végződnie. Ha a védőburkolat magasságának 1600 mm-nél kell lennie, akkor a biztonsági távolságot legalább 800 mm-re kell növelni.

 Biztonsági távolságok és a védőmező szükséges magassága: ISO 13857



3-63

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Minimális távolság helyhez kötő védőberendezések estén Ahol …

• S a kezelőegység és a hozzá legközelebbi veszélyes hely

Példa: kétkezes berendezés minimális távolsága

közötti minimális távolság, milliméterben kifejezve.

• K a test vagy testrészek közelítési sebességére vonatkozó adatokból levezetett, mm/másodpercben megadott paraméter, rendszerint 1600 mm/s. • T a teljes rendszer kifutási ideje, a kezelőelem elengedésétől másodpercben mérve. • C a ráhagyás: 250 mm. Bizonyos körülmények között elhagyható (pl. ha a parancsadó készülékek átfedik egymást).

S = (K × T) + C S

Veszélyzóna

Ha a kétkezes indító változtatható pozíciójú állványra van felszerelve, akkor a szükséges minimális távolság betartását távtartó kengyellel vagy korlátozott kábelhosszúsággal (a megengedhetetlen elvitel megakadályozására) kell biztosítani.

3 c

Távtartó kengyel

 A minimális távolság kiszámítása: ISO 13855 (B típusú szabvány)

3-64



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Nyugta alkalmazása és újraindítás Ha egy védőberendezés leállítási parancsot adott ki, akkor a leállított állapotnak mindaddig érvényben kell maradnia, amíg működésbe nem hozzák a kézi nyugtázó berendezést (Reset), és a gépet egy következő lépésben újra nem indítják (Restart). Ez alól az egyetlen kivétel olyan védőberendezések használata, amelyek lehetővé teszik a veszélyeztetett személyek folyamatos érzékelését a veszélyzónában (pl. mögékerülés elleni védelem). A kézi nyugta funkciót külön, kézzel kezelhető készülékkel kell megvalósítani. A készüléknek olyan kialakításúnak kell lennie, hogy ellenálljon az előrelátható igénybevételnek, és csak szándékos működtetéssel lehessen elérni a tervezett hatást ( erre többek között az érintőpanelek nem alkalmasak). Az ISO 13849-1 (5.2.2. pont) szerint a visszaállítás csak a működtetett helyzetben (BE pozíció) lévő működtetőelem elengedésével történhet. Ezért a jelfeldolgozásra a vezérlő készülék leszálló élének érzékelésére vonatkozó követelmények érvényesek. Azaz a nyugtázás csak a működtetőelem BE (működtetett) pozícióból történő elengedésével történhet meg. Ez csak azután hajtható végre, ha az összes biztonsági funkció és védőberendezés működőképes. A visszaállításra szolgáló működtetőelemet a veszélyzóna feletti biztonságos pozícióban kell elhelyezni. Ebből a pozícióból az egész veszélyzónának beláthatónak kell lennie. Ezzel biztonságosan ellenőrizhető, hogy senki sem tartózkodik-e a veszélyzónában.

A visszaállító berendezés jele a biztonsági funkció része, ezért • azt külön kell bekötni a biztonsági logikai egységbe • vagy biztonsági buszrendszeren keresztül kell továbbítani. A visszaállítás hatására nem indulhat el mozgás vagy nem alakulhat ki veszélyes helyzet. Ehelyett a gépvezérlés a visszaállítás után külön indítási parancsra várakozik. Veszélyes hely biztosítása reset nélkül

3 c Ebben az elrendezésben nem lehet a veszélyzónában tartózkodni anélkül, hogy a védőberendezés működésbe ne lépne. Ezért a védőberendezés külön nyugtázására (Reset) nincs szükség.

A Reset gomb pozíciója lehetővé teszi a veszélyzóna teljes belátását a védőberendezés nyugtázása céljából.



3-65

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés A védőberendezések integrálása a vezérlésbe A mechanikai szempontok mellett a védőberendezést vezérléstechnikailag is integrálni kell. „A vezérlések a gép információs rendszerének olyan funkcionális részegységei, amelyek logikai funkciókat valósítanak meg. A munkafeladatnak megfelelően koordinálják az anyag- és energiaáramlást a szerszám és a munkadarabrendszer hatósugarában. […] A vezérlések az alkalmazott technológiában különböznek egymástól, azaz információhordozó alapján lehetnek fluidosak, elektromosak és elektronikusak.”

Forrás: Alfred Neudörfer: Konstruieren sicherheitsgerechter Produkte (Biztonságos termékek tervezése), Springer-Verlag, Berlin stb., ISBN 978-3-642-33889-2 (5. kiadás, 2013)

3 c

Az általános vezérlés fogalom a vezérlési rendszer teljes láncolatát leírja. A vezérlés a bemeneti elemtől, a logikai egységből, a teljesítményvezérlő elemből, valamint a hajtó-, ill. munkavégző elemből áll. A vezérlés biztonsági elemeinek biztonsági funkciókat kell végrehajtaniuk. Ezért megbízhatóságukkal és hibákkal szembeni ellenállóképességükkel szemben szigorú követelményeket támasztanak. Hibát uraló és hibát elkerülő elvek jellemzik őket.

3-66



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Vezérlés A vezérlés működési elve

Fluidos

Pneumatikus

Hidraulikus

Elektromechanikus

Elektromos

Elektronikus

Jellemző alkatrészek

Vezérléstechnikai szempontok Zavaró hatások

Magyarázatok

• Többjáratú szelepek • Szellőző szelepek • Kézi elzárószelepek • Szűrő vízleválasztóval • Tömlők

• Energiaváltozások • A sűrített levegő tisztasága és

• Nyomástároló • Nyomáskorlátozó • Többjáratú szelepek • Szűrő • Hidraulikus • Hőmérsékletkijelző • Tömlők és vezetékek • Csavarzat

• Tisztaság • Viszkozitás • A nyomófolyadék hőmérséklete

Kialakítása többnyire elektrohidraulikus vezérlőrendszerű. A rendszerben nyomás- és hőkorlátozó intézkedésekre, valamint a közeg szűrésére van szükség.

• Vezérlő készülékek: • Helyzetkapcsoló • Választókapcsoló • Nyomógomb • Kapcsolókészülékek: • Vezérlőrelék • Relék • Teljesítménykapcsolók

• A készülékek érintésvédelmi

Helyes választás esetén az alkatrészek típusuknak és egyértelmű kapcsolóállásuknak köszönhetően nem érzékenyek a nedvességre, a hőingadozásokra és az elektromágneses zavarokra.

• Önálló alkatrészek, pl.: • Tranzisztorok • Ellenállások • Kondenzátorok • Tekercsek • Integrált modulok, pl.

Lásd az „Elektromechanikus” pontban. Ezenkívül: • Hőingadozások • Vezetékek vagy mezők által keltett elektromágneses zavarok

A hibák kizárása nem lehetséges. A megbízható hatás csak vezérlési koncepcióval valósítható meg, alkatrészválasztással nem.

• Szerelési hibák a hardverben • Rendszerszintű hibák, beleértve a

• Hibaelkerülő intézkedések: • Strukturált tervezet • Programelemzés • Szimuláció • Hibauraló intézkedések: • Redundáns hardver és szoftver • RAM/ROM teszt • CPU teszt

víztartalma

osztálya • Az alkatrészek és készülékek kiválasztása, méretezése és elrendezése • A vezetékek kivitele és elvezetése

Kialakítása többnyire elektropneumatikus vezérlőrendszerű. A sűrített levegő igény kiszolgálásához előkészítő egység szükséges.

integrált áramkörök (IC-k) Mikroproces�- • Mikroprocesszorok szoros vezérlés • Szoftver

Common Mode hibákat is

• Programozási hiba • Mozgatási hiba • Kezelési hiba • Manipulációk • Vírusok

Forrás: Alfred Neudörfer: Konstruieren sicherheitsgerechter Produkte (Biztonságos termékek tervezése), Springer-Verlag, Berlin stb., ISBN 978-3-642-33889-2 (5. kiadás, 2013)



3-67

3 c

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés A biztonsági bemeneti elemeket már ismertettük a biztonsági érzékelőknél (védőberendezéseknél). Ezért az alábbiakban csak a logikai egységgel és a működtetőkkel foglalkozunk. A működtetők biztonságtechnikai vizsgálatához a teljesítményvezérlő elemeket használjuk fel. A meghajtás, ill. a munkavégző elem hibája és tönkremenetele rendszerint kizárható. (Az energia nélküli motor veszélytelen állapotba kapcsol.)

Fluidos vezérlések gyakran elektropneumatikus, ill. elektrohidraulikus kivitelű vezérlések. Tehát az elektromos jeleket a szelepek fluidos energiává alakítják, és ezzel hengereket és más működtetőket mozgatnak.

 A védőberendezések integrálását szemléltető kapcsolási példák a következő címen találhatók: www.sick.com

Logikai egységek A logikai egységben különböző biztonsági funkciók bemeneti jelei kapcsolódnak össze egymással kimeneti jelekké. Ehhez elektromechanikus, elektronikus vagy programozható elektronikus komponensek használhatók.

3 c

Figyelem! A szükséges rendelkezésre állástól függően a védőberendezések jeleit nem csak a standard vezérlések dolgozhatják fel. Kiegészítésképpen párhuzamos lekapcsolási útvonalaknak kell létezniük.

Logikai egység mágneskapcsolókkal +24V Tart.

+24V

+24V

OSSD1

Főáramkör S1

Vezérlés

OSSD2 0V

0V

FE

FE

Q0

K1 K1

K2 K3

K2

Q1M

Vezérlőkör

Q2M

K3

K3

Q1M

K1 K1

K3

K2 K2

K3 K3

0V

Az önálló, kényszerkapcsolatú érintkezőkkel rendelkező segédrelékből szinte tetszőleges bonyolultságú vezérlés építhető. Ezt a biztonsági elvet a kényszerkapcsolatú érintkezők általi redundancia és felügyelet jellemzi. A logikai kapcsolat huzalozással valósul meg.

3-68


Q2M

M 3~

Működési mód: a K1 és K2 mágneskapcsoló nyugalmi helyzetében az S1 működtetésével a K3 mágneskapcsoló bekapcsol, és öntartó állapotba kerül. Ha nem érzékel tárgyat az aktív védőmezőben, akkor az OSSD1 és OSSD2 kimenetek feszültség alatt állnak. A K3 záró érintkezőkön keresztül kapcsolja be a K1 és K2 mágneskapcsolót, amelyek azután öntartó helyzetbe kerülnek. A K3 az S1 kapcsoló elengedésekor kikapcsol. A kimeneti áramkörök csak ezt követően záródnak. Az aktív védőmezőben lévő tárgy érzékelésekor a K1 és K2 mágneskapcsolót az OSSD1 és OSSD2 kapcsolja ki.


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Logikai egység, mint biztonsági kapcsolóberendezés (biztonsági relé kombináció) +24V

0V

+24V OSSD1 OSSD2 0V

FE

FE

+24V

Főáramkör

Vezérlés Q0

Vezérlőkör Tart. In1 In2 +24V Tart.

S1

UE XX

Tart. EDM 0V

Q1M Q1M Q2M Q2M

M 3~

0V

A biztonsági kapcsolókészülékek egy vagy több biztonsági funkciót egyesítenek egy házban. Rendszerint önfelügyeleti funkcióval vannak ellátva. A lekapcsolási útvonalak érintkezős vagy félvezetős kivitelűek lehetnek. Ezenkívül jelzőérintkezőt is tartalmazhatnak.


Ez egyszerűbbé teszi a komplex biztonsági alkalmazások felépítését. Ezenkívül a tanúsított biztonsági kapcsoló csökkenti a biztonsági funkciók validálásának költségeit. Relék helyett félvezetős részegységek is elláthatják az elektromechanikus kapcsolóelemek feladatát. Hibafelismerési intézkedésekkel – pl. dinamikus jelek kiértékelésével vagy hibauraló intézkedésekkel – mint többcsatornás jelfeldolgozás – 100%-ban elektronikus vezérlésekkel is elérhető a szükséges mértékű megbízhatóság.


3-69

3 c

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés

3 c

Logikai egység szoftveres komponensekkel A biztonságtechnika az automatizálástechnikához hasonlóan a huzalozott segédreléktől a biztonsági kapcsolókészülékeken, valamint a részben paraméterezhető és konfigurálható biztonsági logikákon át egészen a bonyolult, hibabiztos PLC-kig vezető fejlődésen ment keresztül. A „jól bevált alkatrészek” és „jól bevált biztonsági elvek” koncepcióját immár elektromos és programozható elektronikus rendszerekre kell alkalmazni. A biztonsági funkcióhoz szükséges logikai kapcsolatok szoftveresen valósulnak meg. A szoftvereket a firmware – a vezérlés gyártója által fejlesztett és tanúsított szoftver – és a tulajdonképpeni biztonsági alkalmazás szerint különböztetjük meg. A gépgyártók a firmware által rendelkezésre bocsátott nyelven fejleszti a szoftvereket. Paraméterezés Bizonyos tulajdonságok kiválasztása a funkciók előre meghatározott köréből választókapcsolókkal, ill. szoftverparaméterekkel az üzembe helyezés időpontjában. Jellemzők: kis logikai mélység, ÉS/VAGY logika Konfiguráció Tanúsított logikák előre meghatározott funkcióblokkjainak rugalmas összekapcsolása programozási felületen keresztül, pl. idők paraméterezése, a vezérlés be- és kimeneteinek konfigurálása. Jellemzők: tetszőleges logikai mélység, bináris logika

3-70


Programozás A logika szabad alakítása az előre meghatározott programozási nyelvtől függő funkciókkal, többnyire tanúsított funkcióblokkok használatával. Jellemzők: tetszőleges logikai mélység, szófeldolgozás


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Megbízható adatátvitel Buszrendszereket alkalmaznak egyrészt a gép vezérlési rendszere és az érzékelők, ill. működtetők közötti jelátvitelre. Másrészt buszrendszereket alkalmaznak az állapotok továbbítására a különböző vezérlési elemek között. A buszrendszer megkön�nyíti a huzalozást, és ezáltal csökkenti a velejáró hibákat. A biztonsági alkalmazásokhoz célszerű jól bevált buszrendszereket használni.

A különböző hardver- és szoftverhibák pontos vizsgálatával kimutatható, hogy az ilyen jellegű hibák mindig a buszrendszerek ugyanazon, kevés számú átviteli hibáira vezethetők vissza.

Ismétlés Adó

Vevő

Veszteség Adó

Vevő

Beszúrás Adó

Vevő

3 c

Hibás sorrend Adó

Vevő

Hamisítás Adó

Vevő

Késleltetés Adó

Vevő

Forrás: Nyomdai és papírfeldolgozó gépek biztonságos tervezése – elektromos berendezések és vezérlések (eredeti cím: Sicherheitsgerechtes Konstruieren von Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen – Elektrische Ausrüstung und Steuerungen); BG Druck- und Papierverarbeitung; 2004/06. szám; 79.oldal

A fenti átviteli hibák ellen számos intézkedés tehető a fölérendelt vezérlésben, mint pl. a biztonsági üzenetek sorszámozása vagy a beérkező üzenetek elvárt ideje visszaigazolással. Az alkalmazott terepi busz protokollbővítése tartalmaz ilyen intézkedéseket.


Ezek az ISO/OSI rétegmodell alapján működnek az átviteli réteg felett, és ezáltal „black channel”-ként használják a terepi buszt és annak összes komponensét. Biztonságos buszrendszerként jól beváltak az alábbiak: • AS-i Safety at Work • DeviceNet Safety • PROFIsafe


3-71


Érzékelők száma

Kiválasztási kritériumok A vezérléscsalád kiválasztásának kritériumai elsősorban a megvalósítani kívánt biztonsági funkciók, valamint a bemeneti jelek közötti logikai kapcsolatok száma. A szükséges logikai kapcsolatok – pl. egyszerű ÉS, flip-flop vagy speciális funkciók, pl. muting – működése is befolyásolja a kiválasztást.

3 c

Szoftverspecifikáció A veszélyes állapot kialakulásának elkerülése érdekében kiváltképp a logikai egységeket úgy kell megtervezni, hogy a hibák megbízhatóan kiküszöbölhetők legyenek a logikában. A rendszerszintű hibák felismeréséhez egy másik személy által végzett, szisztematikus ellenőrzés, és ezzel együtt négyszemközti vizsgálat szükséges. E specifikáció egyszerű megvalósítási lehetőségét az ún. tervezési mátrix jelenti. Ez a biztonsági szempontból fontos bemeneti jelek meghatározott kombinációját külön esetekbe (pl. „pozíció elveszett” vagy „robot balra”) foglalja össze. Ezeknek az eseteknek a biztonsági funkció specifikációjának megfelelő módon a biztonsági szempontból fontos kimeneteken keresztül kell hatniuk a gépfunkcióra. A SICK is ezt az egyszerű módszert alkalmazza a felhasználói szoftverek tervezése során. Célszerű a projektben érintettek általi ellenőrzés. Rosszul dokumentált és strukturálatlan programok esetén a hibák a későbbi módosítások során keletkeznek, ezért fennáll az ismeretlen függőségek, ún. mellékhatások veszélye. A jó specifikációnak és programdokumentációnak főként a külső fejlesztésű szoftverek esetében van erőteljes hibaelkerülő hatása.

Biztonsági funkciók száma Biztonsági kapcsolóberendezés Paraméterezhető vezérlés Konfigurálható vezérlés Programozható vezérlés

Tervezési mátrix

–

–

–

Jobb oldali robot

S

–

–

Középső robot

S

–

–

Bal oldali hozzáférés

S

I

–

Jobb oldali hozzáférés

–

–

I

Vészleállítás

0

0

0

...

Jobb oldali asztal

–

S

...

Bal oldali asztal

0

Bal oldali robot

Hatás

Pozíció elveszett

Eset

Biztonsági bemenetek

Biztonsági kimenetek

Robot

0 = logikai 0 vagy KI S = működtető engedélyezése (újraindítás) I = logikai 1 vagy BE – = "mindegy" állapot

...

3-72



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Teljesítményvezérlő elemek A védőberendezések és a logikai egység által elindított biztonsági funkciónak le kell állítania a veszélyes mozgást. Ehhez rendszerint teljesítményvezérlő elemek kapcsolják le a hajtóvagy munkavégző elemeket.

Mágneskapcsolók A teljesítmény vezérlő elemek leggyakrabban használt típusa az elektromechanikus mágneskapcsoló. Speciális kiválasztási kritériumok, kapcsolások és intézkedések alapján egy vagy több mágneskapcsoló egy biztonsági funkció részrendszerét alkothatja. Az érintkezők túlárammal és rövidzárlattal szembeni védelmével, túlméretezéssel (szokásos tényező: 2) és egyéb intézkedésekkel a mágneskapcsoló jól bevált alkatrésznek tekinthető. Ahhoz, hogy a biztonsági funkcióhoz használ mágneskapcsolók diagnosztizálhatók legyenek, szükség van a kapcsolási állapot egyértelmű visszajelzésére (EDM). Ez kényszerkapcsolatú érintkezővel rendelkező mágneskapcsolóval lehetséges. A kényszerkapcsolat akkor adott, ha az érintkezők olyan mechanikus kapcsolatban állnak egymással, hogy a záró és a nyitó érintkező a mágneskapcsoló teljes élettartama során soha nem lehet egyszerre nyitva vagy zárva. A „kényszerkapcsolatú érintkező” fogalom elsősorban a segédrelékre és segédérintkezőkre vonatkozik. A nyitó érintkezőnél hibás állapotban (egy záróérintkező összeégett) is meghatározott, legalább 0,5 mm érintkezőtávolságnak kell lennie. Mivel a kis kapcsolási teljesítményekre (< 4 kW) tervezett teljesítményrelékben nincs jelentős különbség a főkapcsolóelemek és a segédkapcsolóelemek között, a kis teljesítményrelék esetén is beszélhetünk „kényszerkapcsolatú érintkezőkről”. A nagyobb teljesítményrelékben ún. „tükörérintkezőket” alkalmaznak: amíg a relé valamelyik főérintkezője zárva van, egyik tükörérintkező (segéd nyitóérintkező) sem lehet zárva. A tükörérintkezők jellemző alkalmazása a mágneskapcsoló kapcsolási állapotának nagy megbízhatóságú felügyelete gépek vezérlő áramköreiben.


Nyitó ≥ 0,5 mm

Záró

≥ 0,5 mm

Forrás: Moeller AG

 A kikapcsolás, ill. az energialekapcsolás elve: ISO 13849-2 (B típusú szabvány)

3 c

Nyitó

Záró

Egy tükörérintkezős védőkapcsoló érintkezőrendszere. Az egyik záró érintkező össze van hegesztve.


3-73

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Védőkapcsolás Az induktív elemek, pl. szelepek vagy relék tekercseinek bekapcsoláskori tranziens túlfeszültségekkel szembeni védelme érdekében védőkapcsolással rendelkeznek. Ezzel a kapcsolóelemek, különösen a túlfeszültségre érzékeny félvezetők védettek a túlzott igénybevétellel szemben. Az ilyen kapcsolá-

Védőkapcsolás (induktív)

Dióda

sok rendszerint hatással vannak az elengedési késleltetésre, és ezért a védőberendezés minimális távolságára is ( 3-42). Egy egyszerű szikraoltó dióda a lekapcsolási időt 14-szeresére növelheti.

Diódakombináció

Varisztor

RC-tag

U

Túlfeszültség elleni védelem Elengedés késleltetés

Nagyon szigorú Nagyon hosszú (biztonsági szempontból fontos)

Magas Rövid (de figyelembe kell venni)

Nagyon magas Nagyon rövid (biztonsági szempontból nem fontos)

Magas 1) Nagyon rövid 1) (biztonsági szempontból nem fontos)

1) Az elemet pontosan az induktivitásra kell méretezni!

3 c

3-74



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Hajtástechnika A biztonsági funkciók vizsgálatakor a hajtások központi részfunkciót töltenek be, mivel többek között magukban rejtik a véletlen mozgás veszélyét. A biztonsági funkció az érzékelőtől a működtetőig terjed (lásd az ábrát).

Biztonsági funkció Érzékelő

Logika

Biztonsági funkciók szervo- és frekvenciaváltók esetében A biztonsági funkció megvalósításához a „Működtető” részrendszerben különböző lekapcsolási útvonalak lehetségesek:

Hajtásszabályozó

Motor

Működtető

A működtető a műszaki kivitel és a biztonsági funkció függvényében több komponenst (mágneskapcsoló, hajtásszabályozó, feedback) is magában foglalhat. A fékező- és tartórendszereket a gravitációs terhelésű tengelyek esetében szintén figyelembe kell venni. A tulajdonképpeni hajtás (motor) nem része a vizsgálatnak. Szervo- és frekvenciaváltók A hajtástechnikában a frekvenciaváltós váltóáramú motorok messzemenően képesek helyettesíteni az egyenáramú motorokat. Az átalakító a merev váltóáramú hálózatból változó frekvenciájú és amplitúdójú kimeneti feszültséget hoz létre. Kiviteltől függően a szabályozott egyenirányítók fékezéskor visszatáplálhatják a közbenső kör által felvett energiát a hálózatba. Az egyenirányító átalakítja a hálózatból betáplált elektromos energiát, és az egyenfeszültségű közbenső körbe vezeti. Ebből az inverter félvezetőkből álló áramkörök segítségével impulzusszélesség modulációval megfelelő forgómezőt hoz létre a motorban a kívánt szabályozási funkció végrehajtásához. Ehhez a szokásos kapcsolási frekvencia 4 kHz és 12 kHz között van.

 Hálózati védőkapcsoló – a hosszú visszakapcsolási idő, és az indítási áram miatti nagyfokú kopás miatt kedvezőtlen 2 Szabályozóengedélyezés – nem biztonságos 3 „Biztonságos újraindítás blokkolás (állj)” impulzusblokkolás 4 Előírt érték – nem biztonságos 5 Motorrelé – nem minden frekvenciaátalakító esetén engedélyezett 6 Tartófék – rendszerint nem üzemi fék A biztonsági funkció különböző módon valósítható meg hajtásszabályozóval: • Az energiaellátás leválasztásával, pl. hálózati védőkapcsolóval  vagy motorrelével 5. • Felügyelendő külső kapcsolásokkal, pl. forgó jeladó figyelésével • Közvetlenül a hajtásszabályozóba integrált elembiztosító funkciókkal ( 3-76)

Motor 3 (1)

3 Egyenirányító

Közbenső kör

Váltóirányító

U, f ≠ const.

A egyen- és váltófeszültségű áramkörökben a terheléskapcsolás miatti tranziens túlfeszültségek korlátozásához zavarmentesítő elemeket kell alkalmazni, különösen akkor, ha ugyanabban a kapcsolószekrényben érzékeny elektronikus modulok találhatók. Ellenőrzőlista

• Beszerelték a bemeneti hálózati szűrőt a frekvenciaváltókba? • Ellátták az átalakító kimeneti körét szinuszszűrővel? • A csatlakozóvezetékek a legrövidebbek és árnyékoltak? • A komponensek és az árnyékolás nagy felületen csatlakozik a földeléshez, ill. a PE vezetékhez?

• Van előtét kommutálási fojtás a csúcsáramok korlátozására?



3-75

3 c

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Az energiaellátás leválasztása Átalakítók használata esetén a kockázatértékelés során figyelembe kell venni a közbenső köri kondenzátorokban tárolt energiát, ill. a generátoros fékezési folyamat során keletkező energiát. A maradékút vizsgálatakor abból kell kiindulni, hogy a mozgásvezérlés nem kezdi meg fékezési rámpát. A hajtás a lekapcsolás után a súrlódástól függően többé-kevésbé gyorsan kifut (0. leállítási kategória). Fékezési rámpa használata a beállítási pont változtatásával és/vagy a vezérlés engedélyez egy alszekvenciát a kontaktorok lekapcsolása előtt vagy impulzussal kezdeményezi azt (leállítási kategória 1) ez csökkenteni tudja a fékezési távolságot. Vészleállítás

t

Fordulatszám

3 c

Hálózati kapcsolórelé

Fordulatszám-érzékelés külső felügyeleti berendezések esetén A külső felügyeleti berendezések az aktuális mozgatási paramétereket jelző jeleket igényelnek a hajtás felügyeletéhez. Ebben az esetben a jelforrások, érzékelők és kódolók. Ezeknek a szükséges PL vagy SIL szinttől függően biztonsági vagy redundáns kivitelű érzékelőknek kell lenniük. Az állóhelyzet-felügyelet alternatív megoldásként a kifutó motor által indukált feszültség visszaolvasásával is megvalósítható. Ez szabályozott fordulatszámú hajtások esetén is működő megoldás. A hajtásszabályozóba integrált elembiztosító funkciók A biztonsági funkciókat a vezérlések biztonsági elemek (SRP/ CS) hajtják végre. Ezek az érzékelés (érzékelő), feldolgozás (logikai egység) és kapcsolás vagy beavatkozás (működtető) részfunkciókat látják el. Ebben a kontextusban a hajtásszabályozó integrált biztonsági funkció elembiztosító funkciónak tekinthető. Általában két csoportra osztják: • Biztonságos leállítási és fékezőfunkciók: a hajtás biztonságos leállítására szolgálnak (pl. biztonságos leállítás). • Biztonságos mozgatási funkciók: a hajtás üzem közbeni biztonságos felügyeletére szolgálnak (pl. biztonságosan csökkentett sebesség). A szükséges hajtásfelügyeleti funkció általában annak alkalmazásától függ. A keretfeltételek többek között a paraméterek, pl. a szükséges fékút, a kinetikus energia megléte stb.

3-76


A lekapcsolási reakció a kiválasztott elembiztosító funkció függvényében más is lehet. Így pl. a biztonságosan lekapcsolt nyomaték (STO) leállítás kérésekor a mozgás ellenőrizetlen kifutásához vezet. Biztonságos leállítás (SS1 vagy SS2) esetén ellenőrzött lassulásra kerül sor. Adott esetben más elemfunkciók kombinációja is megfelelő intézkedésnek bizonyulhat. A közvetlenül a hajtásba integrált biztonságos részfunkciók vezérlésének lehetséges interfészei: • diszkrét 24 V-os jelek • irányító kommunikáció (1. csatorna) / 24 V-os diszkrét (2. csatorna) • biztonságos kommunikációs rendszerek (terepibusz rendszerek / hálózati interfészek) Az irányító kommunikáció alatt a standard vezérlés által a fordulatszám vagy a hajtáspozíció előírt értékének megadását értjük nem biztonsági terepi buszon vagy hálózaton keresztül. A változtatható fordulatszámú hajtásokhoz napjainkban rendelkezésre álló elembiztonsági funkciók többségét az IEC 61800-5-2 „Állítható fordulatszámú elektromos teljesítményszabályozó rendszerek”, 5-2. rész „Biztonsági követelmények. Működési biztonság” című harmonizált szabvány írja le. Az ezt a szabványt teljesítő hajtásszabályozók az ISO 13849-1, ill. IEC 62061 szerinti vezérlési rendszerek biztonsági elemeként használhatók.


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Az EN 61800-5-2 szerinti hajtásbiztonsági funkciók Biztonságosan lekapcsolt nyomaték (STO) • Megfelel az IEC 60204-1 szerinti 0. leállítási kategóriának • Nem vezérelt leállítás a hajtáselemek energiaellátásának azonnali megszakításával • Biztonságos újraindítás blokkolás: megakadályozza a motor váratlan elindulását 1. biztonságos leállítás (SS1) 2) • Megfelel az IEC 60204-1 szerinti 1. leállítási kategóriának • Vezérelt leállítás a hajtáselemek energiaellátásának fenntartásával • Leállítás után vagy a sebességhatár túllépésekor: az STO funkció aktiválása • Opcionális: fékezési rámpa felügyelete 2. biztonságos leállítás/biztonságos üzemi leállítás (SS2, SOS) 2) • Megfelel az IEC 60204-1 szerinti 2. leállítási kategóriának • Vezérelt leállítás a hajtáselemek energiaellátásának fenntartásával • Leállás után: a hajtótengely pozíciójának biztonságos felügyelete meghatározott tartományon belül Biztonságosan korlátozott sebesség (SLS) • Engedélyezés esetén speciális üzemmódban biztonságosan csökkentett sebesség felügyelete. • A sebesség túllépésekor biztonságos leállítási funkciók aktiválódnak. Biztonságos mozgatási irány (SDI) • A biztonságos mozgatás mellett a biztonságos forgásirány (jobb/bal) felügyelete.

Biztonságos maximális sebesség (SMS) 1) • A maximális sebesség biztonságos felügyelete üzemmódtól függetlenül

Biztonságosan felügyelt pozíció (SLP) 1) • A biztonságos mozgatás mellett a biztonságos abszolút helyzet tartományának felügyelete. • A határértékek megsértése esetén a hajtást valamelyik leállítási funkció állítja le (kifutásra ügyelni!).

Biztonságosan korlátozott pozíció (SPS) • Biztonságos szoftverkapcsolók felügyelete

Biztonságos fék- és tartórendszer (SBS) 1) • A biztonságos fék- és tartórendszer két, egymástól független féket vezérel és felügyel.

Biztonságos védőajtó behúzás (SDL) 1) • A védőajtó behúzás csak akkor szűnik meg, ha egy védett tartományon belül az összes hajtás biztonságos állapotba került.

Biztonságosan korlátozott lépésköz (SLI) • Engedélyezés esetén speciális üzemmódban biztonságosan korlátozott lépésköz felügyelete. • Ezután a hajtás biztonságosan leáll, és az adott pozícióban várakozik. Biztonságosan felügyelt lassulás (SMD) 1) • A lassulás biztonságos felügyelete leállításkor, megelőző viselkedéssel

Forrás: Bosch Rexroth AG 1) Az IEC 61800-5-2 nem definiálja. 2) Nem biztonságos lefékezés: ha nincs definiált fékezési rámpa, akkor a motor gyorsulása nem ismerhető fel az időkésleltetés közben.

 Teljesítményhajtások funkcionális biztonsága: IEC 61800-5-2 (B típusú szabvány)



3-77

3 c

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Fluidtechnikai vezérlések

3 c

Szelepek Minden szelepben mozgó kapcsolóelemek (dugattyúrudak, emelők, ülékek stb.) találhatók, amelyek működésükből adódóan mechanikus kopásnak vannak kitéve. A szelepek biztonsági szempontból fontos meghibásodásának leggyakoribb okai: • a szelep működő elemeinek meghibásodása (visszaállítási funkció, kapcsolási funkció, tömítő funkció) • a fluid szennyeződése A szennyeződések nem rendeltetésszerű használatot jelentenek, és általában működési zavarokat okoznak. Minden szelep esetében általános szabályok, hogy a szennyeződések idő előtti kopáshoz vezetnek. Ezáltal nem teljesülnek a meghatározott meghibásodási valószínűség alapján történt tervezés előfeltételei. A monostabil szelepekben a visszaállításhoz használt mechanikus rugók általában hosszú távon tartós kivitelűek, és az ISO 13849-2 szabványnak megfelelően jól bevált alkatrésznek tekinthetők. Ezzel szemben nem zárhatók ki a rugótörési hibák. A szelepek fontos megkülönböztető tulajdonsága a szelepen belüli, mozgó kapcsolóelem kivitele. A szelep szerkezeti felépítése lényegében meghatározza annak meghibásodási irányát. Míg az ülékes szelepek esetében szivárgásra lehet számítani, a dugattyús szelepeknél a dugattyú eltömődésére kerülhet sor. Az ülékes szelepeknél a kapcsolási funkciót a mozgó kapcsolóelem (szeleptányér) tölti be, amelynek helyzete a házban kialakított ülékhez képest változik. Ez a kivitel rövid kapcsolási löketek mellett nagy keresztmetszeten történő áthaladást tesz lehetővé. Megfelelő kialakítással akár a teljes szivárgásmentesség is elérhető. A dugattyús szelepekben a szeleptest egy furaton, ill. körkörös hornyon történő áthaladással zárja el, ill. teszi szabaddá az átáramlási utat. A dugattyú házhoz viszonyított keresztmetszet-változása befolyásolja a térfogatáramot, amit vezérlőélnek neveznek. Ennél a szeleptípusnál fontos, figyelembe veendő jellemző az ún. átfedés (angolul: lap). Ez határozza meg a hosszanti irányú távolságot a dugattyús szelep fix és mozgó vezérlőélei között. A keménytömítésű szelepeknél a működéshez szükséges, dugattyú és házfurat közötti rés szivárgáshoz vezet a fennálló nyomáskülönbség miatt. A kialakítás biztonságtechnikai alapelvei A szelepek biztonsági alkalmazásakor szükség lehet a szelepállás visszajelzésére. Ehhez különböző eljárások alkalmazhatók: • a szeleptestbe beeresztett mágnesek által működtetett Reed-kapcsolók • közvetlenül a szelep mozgó kapcsolóeleme által működtetett, induktív közelítéskapcsolók • a szelep mozgó kapcsolóelemének analóg útmérése • a szelep utáni nyomásmérés

3-78


Az elektromágnesesen működtetett szelepeknél a mágneskapcsolókhoz hasonlóan szükség van a mágnestekercs védőkapcsolására. A működtetők ISO 13849 szerinti biztonságtechnikai vizsgálata a szelepekre, mint teljesítményvezérlő elemekre vonatkozik. A hajtások, ill. hajtáselemek meghibásodását a lehetséges hatásoknak megfelelően szintén vizsgálni kell.



Szűrési koncepció A fluidtechnikai vezérlések meghibásodásának túlnyomó többsége az adott fluid szennyeződésével összefüggő üzemzavarokra vezethető vissza. Két lényeges ok lehetséges: • szereléskor keletkező szennyeződés = szerelési szennyeződés (pl. forgács, formázóhomok, szöszök a tisztítókendőből, alapszennyeződés) • üzem közben keletkező szennyeződés = üzemi szennyeződés (pl. környezeti szennyeződés, komponensekből leváló részek)

Ezeket a szennyeződéseket szűrők segítségével kell csökkenteni elfogadható szintre. Szűrési koncepció alatt az adott feladathoz alkalmas, megfelelő szűrési elv kiválasztását, valamint a szűrők célszerű elhelyezését értjük. A szűrési koncepciót úgy kell kialakítani, hogy a teljes használati időre vonatkozó tisztasági követelmények betarthatósága érdekében a szűrő képes legyen kiszűrni a teljes rendszerbe újonnan bejutó szennyeződéseket.

 Jól bevált biztonsági elvek: EN ISO 13849-2 (B típusú szabvány)  Hidraulikus/pneumatikus rendszerek biztonságtechnikai követelményei: ISO 4413, ISO 4414  Hidraulikus szelepek öregedési folyamata: 6/2004 sz. BIA jelentés

3 c



3-79

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Biztonságos pneumatika Az elektropneumatikus vezérlések azzal az eljárással valósítanak meg biztonsági funkciókat, hogy a logikai egység által küldött elektromos jelek több szelep kombinációján keresztül teljesítményvezérlő elemként befolyásolják a hajtás, ill. munkavégző elemeket. A jellemző biztonsági funkciók elembiztonsági funkcióként hozzárendelhetők a gép üzemmódjaihoz. Az

Levegő alá helyezés

elektropneumatikus vezérlések mellett 100%-ban pneumatikus vezérlések is léteznek. E megoldásoknak az az előnye, hogy az elembiztonsági funkciók a pneumatika determinisztikus viselkedése miatt viszonylag egyszerűen végrehajthatók tisztán pneumatikus úton is.

Nyomástartás

Nyomás- és erőcsökkentés

Légtelenítés

Alaphelyzet, álló helyzet

3 c

Beállító és szerviz üzem

Normál üzem

Kétkezes kezelés

Manipulációbiztonság, váratlan indítás elleni védelem

Vészhelyzeti üzem

Sebesség csökkentése

Erőmentesítés

Közvetlen pneumatikus hatás a mozgásra Közvetett pneumatikus hatás a mozgásra

3-80


Megállítás, tartás, mozgás blokkolása

Mozgás irányváltása

Forrás: Festo AG & Co. KG – Biztonságtechnikai útmutató


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések A gépek biztonságát szolgáló biztonságtechnikai termékek áttekintése Érzékelők

Logika


Biztonsági fényfüggönyök

Elektromos hajtásszabályozók elembiztonsági funkciókkal 1)

Biztonsági kamerarendszerek

Többsugaras biztonsági fénysorompók

Biztonsági kapcsolóberendezések

Pneumatikus biztonsági szelepek 2)

Egysugaras biztonsági fénysorompók Biztonsági lézerszkennerek Reteszelő berendezések

Mágneskapcsolók 3)

Külön működtetővel

Működtetővel záráshoz

Biztonsági vezérlések és Motion Control Frekvenciaátalakítók 4)

Kapcsolóbütyökhöz, kapcsolóvezetékhez Fékek 2) Mágnesesen kódolt RFID-kódolt Pneumatikus szelepek 1)

induktív Vészleállító kapcsolók Engedélyező kapcsolók

Biztonságos érzékelőkaszkád

Hajtás visszacsatoló rendszerek, kódolók

Hidraulikus szelepek 1)

Fénysorompók, mágneses és induktív érzékelők

SICK szervizmegoldások A következő vállalatok engedélyével: 1) Bosch Rexroth AG, 2) FESTO AG & Co. KG, 3) Eaton Industries GmbH, 4) SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG.

 A SICK termékeit megtalálja az online termékkeresőben: www.sick.com 8017955/2015-07-07 A tévedések és változtatások joga fenntartva


3-81

3 c

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Összefoglalás: a biztonsági funkció megtervezése Alapvető tudnivalók • Meg kell tervezni a biztonsági koncepciót. Ehhez figyelembe kell venni a gép jellemzőit, a környezet jellemzőit, az ember tulajdonságait, a kialakítás jellemzőit és a védőberendezések jellemzőit. • A biztonsági funkciókat a szükséges biztonsági szintnek megfelelően kell megtervezni. A biztonsági funkciók az érzékelő, logika és működtető részrendszerekből épülnek fel. • Meg kell határozni minden egyes részrendszer biztonsági szintjét a struktúra, meghatározás, diagnosztika, ellenállóság és a folyamatfeltételek alapján. Védőberendezések tulajdonságai és alkalmazása • Meg kell határozni a védőberendezéshez szükséges tulajdonságokat. Pl. egy vagy több érzékelő védőkészülékre (ESPE), védőburkolatra, mozgó védőburkolatra vagy helyhez kötő védőberendezésre van szükség? • Meg kell határozni minden egyes védőberendezés helyes pozícióját és méretezését, különösen a biztonsági, ill. minimális távolságot, valamint az adott védőberendezés védőmezejének szükséges méretét, ill. magasságát. • A védőberendezéseket az üzemeltetési útmutatóban leírtak szerint és a biztonsági szintnek megfelelően kell integrálni. Logikai egységek • A megfelelő logikai egységet a biztonsági funkciók számától és a logikai mélységtől függően kell kiválasztani. • Tanúsított funkciómodulokat használjunk, és kialakításukat tartsuk áttekinthető rendszerben. • A tervezetet és a dokumentációt alapos ellenőrzésnek kell alávetni (négyszemközti ellenőrzés elve).

3 c

3-82



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések 3d lépés: a biztonsági funkció verifikálása A verifikálás során elemzéssel és/vagy ellenőrzéssel tárják fel, hogy a biztonsági funkció minden tekintetben teljesíti-e a specifikáció céljait és követelményeit.

Ez a verifikálás lényegében az alábbi két részből áll: • a mechanikus kivitel verifikálása • a funkcionális biztonság verifikálása

A védőberendezés mechanikus kivitelének verifikálása Mechanikus védőberendezések esetében ellenőrizni kell a kivitelt, hogy teljesíti-e a veszélyes helyek elválasztásának vagy távol tartásának követelményeit, ill. a kirepülő munkadarabok vagy kijutó sugárzások visszatartásának követelményeit. Különösen ügyelni kell az ergonómiai követelmények teljesülésére. Elválasztó és/vagy távol tartó hatás • kellő biztonsági távolság és méretezés (átnyúlás, alányúlás stb.) • kerítéselemek esetében megfelelő lyukméret vagy rácstávolság • kellő szilárdság és megfelelő rögzítés • megfelelő szerkezeti anyagok kiválasztása • biztonságos kialakítás • öregedésállóság • a védőberendezések olyan kialakítása, hogy a védőberendezésen való átmászás nem lehetséges

Kirepülő munkadarabok és/vagy kijutó sugárzás visszatartása • kellő szilárdság, ütés- és törésállóság (visszatartó képesség) • kellő visszatartó képesség a szóba jöhető sugárzásfajta, különösen termikus veszélyek (hő, hideg) esetén • kerítéselemek esetében megfelelő lyukméret vagy rácstávolság • kellő szilárdság és megfelelő rögzítés • megfelelő szerkezeti anyagok kiválasztása • biztonságos kialakítás • öregedésállóság

3 d

Ergonómiai követelmények • áttekinthetőség vagy átláthatóság (a gép működésének megfigyelése) • kialakítás, szín, esztétika • kezelés (tömeg, működtetés stb.)

Ebben a fejezetben… A mechanikus kivitel verifikálása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-83 A funkcionális biztonság verifikálása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-85 Az ISO 13849-1 szerint elért teljesítményszint (PL) meghatározása . . . . . . . . . . . . . . . 3-86 Alternatíva: az IEC 62061 szerint elért biztonságintegritási szint (SIL) meghatározása . . . . . . . . . . . 3-95 Hasznos támogatás . . . . . . . . . . . 3-100 Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . 3-100



3-83

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés A védőberendezés hatékonyságának ellenőrzése az alábbi ellenőrzőlista segítségével végezhető el: Példa: ellenőrzőlista a gyártó, ill. a felszerelő számára védőberendezések (pl. ESPE) telepítéséhez

3 d

1.

Kellő mértékben megakadályozták a veszélyzónába vagy a veszélyes helyre történő belépést, ill. benyúlást, és az csak biztosított területeken keresztül (ESPE, reteszelő berendezéssel ellátott védőajtók) lehetséges?

Igen

Nem

2.

Foganatosították azokat az intézkedéseket, amelyek a veszélyzóna vagy a veszélyes hely biztosítása esetén megakadályozzák vagy felügyelik a veszélyzónában való, védelem nélküli tartózkodást (mechanikus mögélépés elleni védelem), és biztosították vagy reteszelték azokat eltávolítás ellen?

Igen

Nem

3.

Megfelel a védőberendezés a biztonsági funkcióhoz szükséges megbízhatósági szintnek (PL vagy SIL)?

Igen

Nem

4.

Megmérték a gép maximális leállítási idejét, ill. utánfutási idejét, és azt feltüntették és dokumentálták (a gépen és/vagy a gép dokumentációjában)?

Igen

Nem

5.

Betartották a védőberendezés szükséges biztonsági vagy minimális távolságát a hozzá legközelebb eső veszélyes helytől?

Igen

Nem

6.

Hatásosan megakadályozták a védőberendezés alatt, felett, ill. mellett való átnyúlást és átmászást?

Igen

Nem

7.

Szabályszerűen rögzítették a készülékeket, ill. kapcsolókat, és a beállítás után rögzítették elmozdítás ellen?

Igen

Nem

8.

Hatékonyak az áramütés elleni védőintézkedések (érintésvédelmi osztály)?

Igen

Nem

9.

Létezik, és helyesen fel van szerelve a védőberendezés nyugtázására, ill. a gép újraindítására szolgáló parancsadó készülék?

Igen

Nem

10.

A gyártói adatoknak megfelelően bekötötték a védőberendezéshez használt komponenseket?

Igen

Nem

11.

Hatásosak a megadott védelmi funkciók az üzemmódválasztó kapcsoló minden beállítása mellett?

Igen

Nem

12.

Hatásosak a védőberendezések a veszélyes állapot egész ideje alatt?

Igen

Nem

13.

Leáll a bekövetkezett veszélyes állapot a védőberendezések ki-, ill. lekapcsolásakor, valamint az üzemmódok váltásakor vagy más védőberendezésre történő átkapcsoláskor?

Igen

Nem

14.

A kezelő számára jól látható módon helyezték el a védőberendezéshez tartozó utasításokat?

Igen

Nem

3-84



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések A funkcionális biztonság verifikálása A funkcionális biztonságra vonatkozó szabványok alapján a tényleges biztonsági szintnek legalább az előírt biztonsági szintet el kell érni. Itt két különböző módszer áll rendelkezésre: • az EN ISO 13849-1 szerint elért teljesítményszint (PL) meghatározása • az IEC 62061 szerint elért biztonságintegritási szint (SIL) meghatározása

PL ISO 13849-1 SIL IEC 62 061

a

b

c

d

e PFHd

1

2

3

Mindkét módszerrel ellenőrizhető, hogy elérték-e a szükséges biztonsági szintet. Itt mennyiségi jellemzőként a PFHd értéket kell meghatározni. Az alábbi két példában ( 3-93 és  3-98) az érzékelő és a logikai egység adatai állnak rendelkezésre, a működtetőelemé azonban nem.

• Teljesítményszint (PL): a biztonsági elemek azon képessége, amellyel az elvárt kockázatcsökkentés teljesítése érdekében előrelátható feltételek mellett képesek egy adott biztonsági funkció végrehajtására • PFHd: a veszélyforrássá váló meghibásodás óránkénti valószínűsége • SILCL: SIL követelményhatár (alkalmasság). A biztonsági funkció integritásának meghatározására szolgáló különálló fokozat.

ISO 13849-1

IEC 62061

Érzékelő

Logika

Működtető

Érzékelő

Logika

Működtető

PL

PL

?

PFHd SILCL

PFHd SILCL

? ?



3 d

3-85

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Az ISO 13849-1 szerint elért teljesítményszint (PL) meghatározása Az ISO 13849-1 kétféle eljárást ír elő a teljesítményszint meghatározásához: • Egyszerűsített eljárás ( 3-87): A teljesítményszint táblázatos meghatározása az egyes részrendszerek teljesítményszintje alapján • Részletes eljárás ( 3-88): A teljesítményszint kiszámítása a részrendszerek PFHd értéke alapján. (Ezt az eljárást a szabvány csak közvetett módon írja le.) A részletes eljárással gyakran sokkal valósabb teljesítményszintet számíthatunk ki, mint ami az egyszerűsített eljárással lehetséges. A teljesítményszint kiszámításakor mindkét eljárásnál strukturális és szisztematikus szempontokat is figyelembe kell venni.

Alrendszerek A vezérléstechnikai intézkedésekkel megvalósított biztonsági funkció rendszerint az érzékelőből, a logikai áramkörből és a működtetőből tevődik össze. Ez a láncolat egyrészt önálló elemeket – pl. védőajtó reteszeléseket vagy szelepeket –, másrészt akár összetett biztonsági vezérléseket is tartalmazhat. Ezért a biztonsági funkciót általában alrendszerekre kell felosztani.

Bizonyos biztonsági funkciókhoz sokszorosan tanúsított alrendszereket használnak egyes biztonsági funkciókhoz. Ezek a részrendszerek lehetnek pl. olyan fényfüggönyök vagy biztonsági vezérlések is, amelyekhez a komponensek gyártója már megadja az „előre kiszámított” PL, ill. PFHd értéket.

Ezek az értékek azonban csak a gyártó által megadott használati időn belül érvényesek. A mennyiségi aspektusok mellett a rendszerszintű meghibásodások elleni intézkedéseket is verifikálni kell.

3 d

 További adatok a validálással kapcsolatban: ISO 13849-2  Az ISO 13849-1 szerinti verifikálással kapcsolatban részletes információkat talál a következő címen: www.dguv.de/bgia/13849

3-86



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Egyszerűsített eljárás Ez az eljárás az egyes PFHd értékek ismerete nélkül is számos alkalmazáshoz használható, segítségével kellő pontossággal megbecsülhető a teljes PL. Ha ismerjük az egyes részrendszerek PL értékét, akkor az alábbi táblázat segítségével meghatározható a biztonsági funkció által elért, összesített PL. Lépések • Határozzuk meg a biztonsági funkció legalacsonyabb PL értékű részrendszerének, ill. a alrendszereinek PL értékét: PL (alacsony) • Határozzuk meg a PL (alacsony) értékű alrendszerek számát: n (alacsony) 1. példa: • Az összes alrendszer a PL „e” értéket ér el, a legalacsonyabb PL (alacsony) tehát az „e” • Az ilyen PL értékű alrendszerek száma 3 (tehát ≤ 3). Ezért az elért összesített PL az „e”. • Ha további, PL „e” értékű alrendszert adnánk hozzá, akkor ezzel az eljárással az összesített PL „d” értékre csökkenne. 2. példa: • Egy részrendszer PL értéke „d”, két alrendszerré pedig PL „c”. A legalacsonyabb PL (alacsony) tehát a „c”. • Az ilyen PL értékű alrendszerek száma 2 (tehát ≤ 2). Ezért az elért összesített PL a „c”.

Ez az eljárás a PFHD értéktartományon belüli átlagos értékek alapján határozza meg a különböző PL szinteket. Ezért a részletes eljárás alkalmazásával (lásd a következő fejezetben) sokkal pontosabb eredményeket kaphatunk.

PL (alacsony)

n (alacsony)

PL

(egy alrendszer legalacsonyabb PL értéke)

(az ilyen PL értékű alrendszerek száma)

(maximálisan elérhető PL)

>3

–

a b c d e

≤3

a

>2

a

≤2

b

>2

b

≤2

c

>3

c

≤3

d

>3

d

≤3

e

3 d

 Ha nem ismert minden alrendszer PL értéke, akkor annak biztonsági szintje a „Alrendszer biztonsági szintjének meghatározása az ISO 13849-1 szerint” című fejezet alapján határozható meg.



3-87

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Részletes eljárás A PL meghatározásának lényeges – ám nem kizárólagos – kritériuma a biztonsági komponensek „veszélyes meghibásodásának óránkénti valószínűsége” (PFHd). Az eredményül kapott PFHd érték az egyes PFHd értékekből tevődik össze.

Ezenkívül előfordulhat, hogy a biztonsági komponensek gyártói olyan további, strukturális korlátozásokat is tettek, amelyeket szintén figyelembe kell venni az összesített vizsgálathoz.

 Ha nem ismert a alrendszer PFHd értéke, akkor annak biztonsági szintje meghatározható. Lásd a „Alrendszer biztonsági szintjének meghatározása az ISO 13849-1 szerint” című fejezetet.

Alrendszer biztonsági szintjének meghatározása az ISO 13849-1 szerint

3-88


DC

Diagnosztika

CCF

Ellenőrzés

Folyamat

MTTFd

Ellenállóság

Kat.

Megbízhatóság

Ebben az esetben ennek az alrendszernek a PL értékét külön kell meghatározni. Az alrendszer által elért teljesítményszint az alábbi paraméterekből tevődik össze: • a biztonsági funkció struktúrája, valamint viselkedése hiba jelentkezése esetén (kategória  3-89) • az egyes alkatrészek MTTFd értéke ( 3-90) • diagnosztikai lefedési ráta (DC  3-91) • közös ok miatt kialakuló hiba (CCF  3-91) • biztonsági szempontból fontos szoftveraspektusok • rendszerszintű meghibásodások

Teljesítményszint

Struktúra

3 d

Egy biztonságtechnikai alrendszer számos önálló, különböző gyártótól származó komponenst tartalmazhat. Ilyen komponensek lehetnek például: • bementi oldalon: két biztonsági kapcsoló egy védőburkolaton • kimeneti oldalon: egy relé és egy frekvenciaváltó a veszélyes mozgás leállításához


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések A vezérlések biztonsági elemeinek kategóriája (ISO 13849-1) A részrendszerek rendszerint egy- vagy kétcsatornás felépítésűek. Az egycsatornás rendszerek további intézkedések nélkül reagálnak a veszélyes meghibásodással járó hibára. A hibák felismerésére további, egymást kölcsönösen ellenőrző, tesztelő

Kategória

komponensek vagy kétcsatornás rendszerek segítségével lehetséges. Az ISO 13849-1 kategóriák segítségével osztályozza a struktúrát.

A követelmények rövid leírása

Rendszerviselkedés

A vezérlések biztonsági elemeit és/ vagy védőberendezéseit, valamint azok alkatrészeit a vonatkozó szabványokkal összhangban úgy kell kialakítani, megépíteni, kiválasztani, összeállítani és kombinálni, hogy képesek legyenek ellenállni a várható hatásoknak.

• Hiba bekövetkezése esetén meg-

1

Teljesülniük kell a B kategória követelményeinek. Jól bevált részegységeket és jól bevált biztonsági elveket kell alkalmazni.

• Hiba bekövetkezése esetén meg-

2

Teljesülniük kell a B kategória követel• Két ellenőrzés közötti hiba beköményeinek, és jól bevált biztonsági elvevetkezése esetén megszűnhet a ket kell alkalmazni. A biztonsági funkciót biztonsági funkció. megfelelő időközönként ellenőriztetni • A biztonsági funkció megszűnése a kell a gépvezérléssel (a tesztelési ráta vizsgálat révén ismerhető fel. 100-szor magasabb, mint a követelményráta).

3

Teljesülniük kell a B kategória követelményeinek, és jól bevált biztonsági elveket kell alkalmazni. A biztonsági elemeket úgy kell kialakítani, hogy... • az ezen elemekben keletkező önálló hiba ne vezethessen a biztonsági funkció megszűnéséhez, és • amikor csak megfelelő módon lehetséges, az önálló hiba felismerésre kerüljön.

B

4

A biztonság elérésének elve

szűnhet a biztonsági funkció.

Túlnyomórészt alkatrészek kiválasztása jellemzi szűnhet a biztonsági funkció, de a bekövetkezés valószínűsége alacsonyabb, mint a B kategória esetében.

3 d

• Amikor az önálló hiba bekövetke-

zik, a biztonsági funkció mindig megmarad. • Számos, azonban nem minden hiba felismerése. • Ismeretlen hibák felhalmozódása esetén megszűnhet a biztonsági funkció.

Túlnyomórészt a struktúra jellemzi

Teljesülniük kell a B kategória köve• Hiba következésekor a biztonsági telményeinek, és jól bevált biztonsági funkció mindig megmarad. elveket kell alkalmazni. A biztonsági • A hibák felismerése a biztonsági elemeket úgy kell kialakítani, hogy: funkció megszűnésének megaka• az ezen elemekben keletkező önálló dályozása érdekében idejében hiba ne vezethessen a biztonsági megtörténik. funkció megszűnéséhez, és • az önálló hiba a biztonsági funkció következő kérésekor vagy már azt megelőzően felismerésre kerüljön, vagy • ha ez nem lehetséges, akkor a hibák halmozódása ne vezethessen a biztonsági funkció megszűnéséhez.



3-89


Megnevezés

Tartomány

Alacsony Közepes Magas

3 év ≤ MTTFd < 10 év 10 év ≤ MTTFd < 30 év 30 év ≤ MTTFd < 100 év

Az egyes komponensek adataiból kiszámítható a teljes rendszer veszélyes meghibásodásának évben kifejezett átlagos ideje (MTTFd). Azért, hogy ne értékeljük túl a megbízhatóságot, az MTTFd maximálisan használható értéke 100 évre van korlátozva.

100%

A veszélyforrássá váló meghibásodás valószínűsége [%]

3 d

Az MTTF érték a meghibásodási rátából vezethető le. Alapszabály: • Elektromechanikus vagy pneumatika komponensek esetén: B10 érték. Itt a kopás és ezáltal a maximálisan megengedett használati idő a kapcsolási gyakoriságtól függ. A B10 a kapcsolási ciklusok azon számát adja meg, amíg a komponensek 10%-a meg nem hibásodik. • A B10d a kapcsolási ciklusok azon számát adja meg, amíg a komponensek 10%-a veszélyesen meg nem hibásodik. Ha a B10d érték nem áll rendelkezésre, akkor általában a B10d = 2 × B10 értéket vehetjük alapul. • Elektronikus komponensek esetében: λ meghibásodási ráta. A meghibásodási rátát gyakran FIT-ben (Failures In Time) fejezik ki. A FIT a 109 óránkénti meghibásodást jelenti.

Az ISO 13849-1 az alábbi tartományokba sorolja az MTTFd értékeket:

Forrás: BGIA kézikönyv

Átlagos idő a veszélyes meghibásodás kialakulásáig (MTTFd) Az MTTF az „átlagos idő a meghibásodásig” rövidítése (angolul: Mean Time To Failure). Az ISO 13849-1 szerinti vizsgálat csak a veszélyes meghibásodásokat veszi figyelembe (ezt jelenti a „d” rövidítés, angolul: dangerous). Ez az érték elméleti mennyiség, és azt fejezi ki, mennyire valószínű egy adott komponens (nem az egész részrendszer) veszélyes meghibásodása a komponens élettartama alatt. A részrendszer tényleges élettartama ennél mindig rövidebb.

MTTFd = 3 év

Nem elfogadható MTTF

MTTFd

v

= 10 é

80% Alacsony MTTF Közepes MTTF

63,2% 60%

0 év

d=3

MTTF

40% Magas MTTF MTTFd =

100 év

20% Nem vizsgált 0%

0

5

10

15

20

25

30

Idő [év]

3-90



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Diagnosztikai lefedettségi ráta (DC) A biztonsági szint növelhető, ha a részrendszerben implementálva van a hibafelismerés. A diagnosztikai lefedettségi ráta (DC – Diagnostic Coverage) a veszélyes hibák felismerési képességének mértéke. A rossz diagnosztika csak kis számú, a jó diagnosztika ezzel szemben sok vagy akár az összes hibát képes felismerni.

Közös mód miatti meghibásodás – ellenállóság A külső hatások (pl. feszültségszint, túl magas hőmérséklet) egyszerre tehetik használhatatlanná az azonos komponenseket, bármilyen ritka is azok meghibásodása, vagy bármilyen jól is tesztelik azokat. (Hiába van két szemünk, nem tudunk újságot olvasni, ha hirtelen elmegy az áram.) Ezeket a közös módra visszavezethető meghibásodásokat mindig kerülni kell (CCF – Common Cause Failure).

Az ISO 13849-1 a pontos elemzés (FMEA) helyett intézkedésekre tesz javaslatot, és mennyiségileg fejezi ki a DC-t. Ezt is különböző tartományokba sorolja be. Megnevezés

Tartomány

Nincs Alacsony Közepes Magas

DC < 60 % 60 % ≤ DC < 90 % 90 % ≤ DC < 99 % 99 % ≤ DC

Az ISO 13849-1 F melléklete egy egyszerűsített, pontrendszeren alapuló módszert kínál annak meghatározásához, hogy megfelelőek-e a CCF elleni intézkedések. Itt a megfelelő intézkedések alkalmazásáért egy bizonyos pontszám jár. Legalább 65 pont elérése esetén a CCF elleni intézkedések megfelelőnek tekinthetők.

Maximális érték

Követelmény Jeláramkörök szétválasztása, elkülönített vezetékezés, szigetelés, légrések stb.

15

Különbözőség Különböző technológiák, komponensek működési mó-

20

Tervezet, alkalmazás, tapasztalat

Túlterhelés, túlfeszültség, túlnyomás stb. elleni védelem (technológiától függően)

15

Több éve jól bevált komponensek és eljárások alkalmazása

5

Elemzés, értékelés

Hibaelemzés alkalmazása a közös okra visszavezethető hibák elkerülésére

5

Elválasztás

dok, kialakítások

Kompetencia, A tervezők képesítése a CCF okainak és következményeinek megértéséhez és elkerüléséhez képesítés Környezeti hatás

25

A rendszer tesztelése hőmérséklet, rázkódás, rezgés stb. okozta hatások szempontjából.

10


Összérték ≥ 65

5

A rendszer tesztelése EMC okozta hatások szempontjából

Folyamat Annak biztosítására, hogy a fenti szempontok helyesen valósuljanak meg a hardverben és a szoftverben, azokat részletekbe menően lehessen tesztelni (kétlépéses ellenőrzés), és a teljes körű dokumentációból következtetni lehessen a verzió- és módosítási állapotokra, figyelembe kell venni a szabványban megadott, különböző segédanyagokat.

3 d

Minimális követelmény

A biztonsági témakörök helyes megvalósításának folyamata a vezetőség és a menedzsment feladata, és megfelelő minőségbiztosítási rendszert foglal magában.


3-91

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Alrendszer PL értékének meghatározása Az alábbi ábra az MTTFd érték (csatornánként), a DC, valamint a kategória közötti összefüggést szemlélteti.

3 d

a 10 - 5 b 3 × 10 -6 c 10 -6 d 10 -7 e

Diagnosztikai lefedési ráta (DC)

10 -8 Egyik sem

Egyik sem

Alacsony

Közepes

Alacsony

Közepes

Magas

B

1

2

2

3

3

4

Diagnosztikai lefedési ráta (DC)

Egyik sem

Kategória

MTTFd

Alacsony

Közepes

Magas

A „d” teljesítményszint pl. kétcsatornás vezérléssel (3-as kategória) valósítható meg. Ez vagy jó alkatrészminőséggel (MTTFd = közepes) érhető el, ha szinte az összes hibát fel kell ismerni (DC = közepes), vagy pedig nagyon jó alkatrészminőséggel (MTTFd = magas), ha sok hibát kell felismerni (DC = alacsony).

3-92

PFHd-érték

Teljesítményszint (Performance Level, PL)

10 - 4


Alacsony

Közepes

Magas

E mögött az eljárás mögött összetett, ám a felhasználó számára észrevehetetlen matematikai modell húzódik. A pragmatikus megközelítés biztosítása érdekében a Kategória, MTTFd és DC paraméter előre definiálva van.



Példa: a „Működtető” alrendszer PL értékének meghatározása 1) A „Működtető” részrendszer definíciója

A „Működtető” alrendszer két „visszacsatolt” reléből áll. A reléérintkezők kényszerkapcsolata miatt a relék biztonsági szempontból fontos meghibásodása felismerhető (EDM). Maga az UE410 logikai egység nem része a „Működtető” alrendszernek, de diagnosztikai célból mégis felhasználásra kerül.

2) A kategória meghatározása

I1

Bemeneti jel

I2

Bemeneti jel

3) A csatornánkénti MTTFd meghatározás

Mivel a relék esetében kopó komponensekről van szó, a B10d értékkel és becsült kapcsolási gyakorisággal (nop) kell meghatározni az MTTFd értéket. Erre a másik oszlopban látható képlet használható: A kapcsolási gyakoriság száma a üzemóra/nap [hop], a munkanap/ év [dop], valamint az óránkénti kapcsolási gyakoriság [C] értékből számítható ki: A gyártó szerinti keretfeltételek: • B10d = 2600000 • C = 1/h (feltételezett érték) • dop = 220 d/a • hop = 16 h/d E keretfeltételek mellett a csatornánkénti MTTFd értéke 7386 év, amely „magasként” értelmezhető.

4) A DC meghatározása

A kényszerkapcsolatú érintkezők miatt az EN ISO 13849-1 szerinti intézkedéstáblázat alapján magas DC (99%) értéket kapunk.


L1


O1

Összehasonlítás

A hibabiztonság (hibafelismeréssel) eredménye a 3-as vagy 4-es kategóriában való alkalmasság. Meghatározás: a kategória végleges meghatározása a DC érték meghatározása után következik.

L2


O2

3 d

B 10d MTTFd = ----------------------------------0, 1 × n op B 10d MTTFd = ---------------------------------------------------------------------0, 1 × d op × h op × C MTTFd

Tartomány

Alacsony Közepes Magas

3 év ≤ MTTFd < 10 év 10 év ≤ MTTFd < 30 év 30 év ≤ MTTFd < 100 év

DC

Tartomány

Nincs Alacsony Közepes Magas

DC < 60 % 60 % ≤ DC < 90 % 90 % ≤ DC < 99 % 99 % ≤ DC


3-93

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Példa: a „Működtető” alrendszer PL értékének meghatározása 5) A közös módra visszavezethető meghibásodások elleni intézkedések értékelése

A többcsatornás rendszerek megvalósítják a CCF elkerülésére irányuló intézkedéseket. Az intézkedések értékelése során elért pontszám 75. Ezzel a minimális követelmény teljesül.

Követelmény

Érték

Elválasztás Különbözőség Tervezet, alkalmazás, tapasztalat Elemzés, értékelés Kompetencia, képesítés Környezeti hatás

15 20 20 5 5 35 75

Minimális követelmény

Összérték 75 ≥ 65

6) A folyamatintézkedések értékelése

A hibaelkerüléshez és uraláshoz rendszerszintű szempontokat is figyelembe kell venni. Példaképpen: • szervezés és kompetencia • tervezési szabályok (pl. specifikációs minták, kódolási irányelvek) • ellenőrzési koncepció és ellenőrzési kritériumok • dokumentáció és konfigurációmenedzsment



7) Eredmény

Teljesítményszint (Performance Level, PL)

10 -4 a

10 -5

b c

10 -6

d

10 -7

e DC kategória

PFHd-érték

3 d

Az alrendszer PL értékének meghatározására szolgáló ábra ( 3-86) alapján meghatározható az alrendszer PL értéke. Ebben az esetben az elért PL szint az „e”. Az alrendszer vonatkozásában eredményül kapott PFHd = 2,47 × 10–8 az ISO 13849-1 részletes táblázatából olvasható ki. A magas DC azt eredményezi, hogy a kétcsatornás struktúra teljesíti a 4-es kategória követelményeit.

Egyik sem Egyik sem Alacsony Közepes Alacsony Közepes B 1 2 2 3 3

Magas 4

10 -8

 Ezután az alrendszerre vonatkozóan eredményül kapott adatokkal meghatározható a teljes biztonsági funkció által elért teljesítményszint (lásd „Az elért teljesítményszint (PL) meghatározása az ISO 13849-1 szerint”  3-86).

3-94



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Alternatíva: az IEC 62061 szerint elért biztonságintegritási szint (SIL) meghatározása Az elért biztonságintegritási szint (SIL) meghatározása az alábbi kritériumok alapján történik: • a hardver biztonságintegritása • strukturális korlátozások (SILCL) • a veszélyes, véletlenszerű hardvermeghibásodás valószínűsége (PFHd) • a rendszerszintű biztonságintegritással szembeni követelmények • meghibásodások elkerülése • a rendszerszintű hibák uralása

Itt – az ISO 13849-1 szerinti eljáráshoz hasonlóan – a biztonsági funkciót először szét kell választani funkcióblokkokra, majd át kell vezetni a alrendszerekre.

3 d A hardver biztonságintegritása A teljes biztonsági funkció vizsgálatakor az határozza meg a hardver biztonságintegritását, hogy... • a részrendszer legalacsonyabb SILCL értéke korlátozza a teljes rendszer által elérhető maximális SIL értéket. • a teljes vezérlés PFHd értéke nem haladja meg a „Funkcionális biztonság verifikálása” ábra  3-99 egyes PFHd értékeinek összegét. Példa A fenti ábrán az összes részrendszer teljesíti SILCL3 követelményeit. A PFHd értékek össze kisebb, mint 1 × 10–7. A rendszerszintű biztonságintegritást szolgáló intézkedések megvalósultak. Ezért a biztonsági funkció teljesíti a SIL3 követelményeit.

Rendszerszintű biztonságintegritás Ha különböző alrendszereket vezérléssé kapcsolunk össze, akkor további intézkedéseket kell tenni a rendszerszintű biztonságintegritás érdekében.


A rendszerszintű hardverhibák elkerülését szolgáló intézkedésekhez tartozik többek között: • a tervezés a funkcionális biztonság tervével • összhangban • részrendszerek helyes kiválasztása, kombinálása, elrendezése, összeszerelése és telepítése, beleértve a kábelezést, a huzalozást és az egyéb csatlakozásokat is • használat a gyártó specifikációján belül • a gyártó használati utasításainak betartása, pl. katalógusadatok,szerelési utasítások és jól bevált tervezési gyakorlat alkalmazása • az elektromos berendezés követelményeinek figyelembevétele az IEC 60204-1 szerint Ezenkívül figyelembe kell venni a rendszerszintű hibák uralását, pl. • energialekapcsolás használata a biztonságos állapotba helyezéshez • az egyik érintett adatkommunikációs folyamat által okozott hibák hatásainak és egyéb hatások uralására irányuló intézkedések, beleértve az átviteli hibákat, az ismétlődéseket, a veszteséget, a beillesztés, a hibás sorrendet, a hamisítást, a késleltetést stb.


3-95

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Alrendszer biztonsági szintjének meghatározása az IEC 62061 szerint Az önálló komponensekből felépülő részrendszerek biztonsági szintje az IEC 62061 segítségével is meghatározható.

HFT

PFHd

DC/SFF

CCF

Ellenőrzés

Struktúra

Megbízhatóság

Diagnosztika

Ellenállóság

Folyamat

SIL biztonságintegritási szint

A veszélyes, véletlenszerű hardvermeghibásodás valószínűsége (PFHd) A strukturális korlátozások mellett minden egyes részrendszer esetében a „veszélyes, véletlenszerű hardvermeghibásodás valószínűségét” is figyelembe kell venni. Egy matematikai modell alapján minden részrendszerhez létezik egy képlet a PFHd érték meghatározásához, amelyhez az alábbi paramétereket kell használni: • diagnosztikai lefedési ráta • használati idő • diagnosztikai intervallum • a komponensek meghibásodási rátája (λD) • közös ok miatti meghibásodás (Common Cause tényező, β)

HFT = 1 Diagnosztika DC 1 és DC 2 alkalmazásával

3 d

Az alrendszer által elért biztonságintegritási szint (SIL) az alábbi paraméterekből tevődik össze: • a hardver hibatűrése (HFT) • PFHd érték • biztonságos meghibásodások aránya (SFF) • közös ok miatti meghibásodás (CCF) • biztonsági szempontból fontos szoftveraspektusok • rendszerszintű meghibásodások A hardver hibatűrése (HFT) Az IEC 62061 szabvány meghatározza az alrendszer típusok struktúráját és a hardver hibatűrését (HFT). A HFT 0 azt jelenti, hogy a hardverben keletkező egyetlen hibával a védőhatás megszűnhet (egycsatornás rendszerek). A HFT 1 azt jelenti, hogy a hardverben keletkező egyetlen hiba ellenére a védőhatás megmarad (kétcsatornás rendszerek).

PFHd = (1 – β)² ×

λ D 1 × λ D 2 × ( DC 1 + DC 2) × T D 2 +

λ D 1 × λ D 2 × ( 2 – DC1 – DC 2 ) × T P 2

+β× PFHd ≈ β ×

λ D1 + λ D2 2

λ D1 + λ D2 2

Biztonságos meghibásodások aránya (DC/SFF)

DC = 50 % SFF = 75 %

λ DD

λS

λ DU

1. elem részrendszere: λ D1, DC 1 Diagnosztika

Közös ok miatti meghibásodás β

2. elem részrendszere: λ D2, DC 2

3-96


A „biztonságos meghibásodások aránya”, vagyis az SFF (safe failure fraction) a DC diagnosztikai lefedési ráta (λDD /λDU) és a „biztonságos hibák” (λS) hányada.

SFF =

∑ λ S + ∑ λ DD ∑λS +∑λD


Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések Közös ok miatti meghibásodás (CCF) - ellenállóság Az IEC 62061 szintén egy sor vizsgálatot ír elő a közös ok miatti meghibásodással való ellenállásra vonatkozóan. A pozitív megvalósítások számától függően alakul a Common Cause tényező (β) értéke. Maximum érték

Követelmény

Eredmény – az alrendszer SIL értékének meghatározása Először minden alrendszerre külön-külön meg kell határoznunk a hardver biztonságintegritási szintjét: ha a részrendszer egy már kifejlesztett alrendszer– pl. biztonsági fényfüggöny –, akkor a gyártó megadja a megfelelő értékeket a műszaki specifikáció keretében. Az ilyen részrendszereket a SILCL PFHd és a használati időtartam megadása rendszerint kellőképpen leírja. Azoknál a alrendszereknél, amelyek olyan elemekből állnak, mint pl. védőajtók reteszelő berendezései vagy relék, a biztonságintegritási szintet külön meg kell határozni.

Jeláramkörök szétválasztása, elkülönített vezetékezés, szigetelés, légrések stb.

15

Különbözőség Különböző technológiák, komponen-

20

Tervezet, alkalmazás, tapasztalat

Túlterhelés, túlfeszültség, túlnyomás stb. elleni védelem (technológiától függően)

15

Több éve jól bevált komponensek és eljárások alkalmazása

5

Hibaelemzés alkalmazása a közös okra visszavezethető hibák elkerülésére

5

Biztonságos meghibásodások aránya (SFF) < 60 %

–

SIL1

5

60 – < 90 %

SIL1

SIL2

90 – < 99 %

SIL2

SIL3

≥ 99 %

SIL3

SIL3

Elválasztás

sek, működési módok, kialakítások

Elemzés, értékelés

Kompetencia, A tervezők képesítése a CCF okainak és következményeinek képesítés

megértéséhez és elkerüléséhez

Környezeti hatás

A rendszer tesztelése EMC okozta hatások szempontjából

25

A rendszer tesztelése hőmérséklet, rázkódás, rezgés stb. okozta hatások szempontjából.

10

Érték

CCF tényező (β)

≤ 35

10 %

36 – 65

5 %

66 – 85

2 %

86 – 100

1 %

SIL követelményhatár (SILCL: SIL claim limit) Miután meghatároztuk a hardver hibatűrését (architektúra), meg kell határoznunk az adott alrendszer által maximálisan elérhető SIL értéket (SIL követelményhatárt). A hardver hibatűrése 0

1

Egy HFT 1 értékű, kétcsatornás rendszer 90%-os SFF értékkel SILCL3 szintet érhet el.

Folyamat Mivel az IEC 62061 erőteljesen a programozható elektromos rendszerekre van kihegyezve, a fent ismertetett szempontok (V modell, minőségbiztosítási rendszer stb.) mellett még számos részletes tudnivaló és követelményt fogalmaz meg a biztonsági elemek szoftverfejlesztésének helyes megvalósításával kapcsolatban.



3-97

3 d

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Példa: a „Működtető” alrendszer SILCL és PFHd értékének meghatározása 1) A „Működtető” alrendszer definíciója

A „Működtető” alrendszer két „visszacsatolt” reléből áll. A reléérintkezők kényszerkapcsolata miatt a relék biztonsági szempontból fontos meghibásodása felismerhető (EDM). Maga az UE410 logikai egység nem része a „Működtető” alrendszernek, de diagnosztikai célból mégis felhasználásra kerül.

2) A hardver hibatűrésének (HFT) meghatározása

A hibabiztonság (hibafelismeréssel) eredménye a HFT = 1.

1. elem részrendszere: λ D1 , DC 1 Közös ok miatti meghibásodás β

Diagnosztika

2. elem részrendszere: λ D2 , DC 2

3 d

3) A PFHd meghatározása a) A λD hibaráta alapján

Mivel a relék esetében kopó komponensekről van szó, a B10d értékkel és becsült kapcsolási gyakorisággal kell meghatározni az óránkénti kapcsolási gyakoriságot [C]. Az IEC 62061 nem foglalkozik a mechanikus alkatrészek viselkedésével. Ezért a λD hibarátát az ISO 13849-1 szerint kell meghatároznunk. Feltételezzük, hogy a hibaráta a használati idő alatt állandó marad. A gyártó szerinti keretfeltételek: • B10d = 2600000 • C = 1/h (feltételezett érték) E keretfeltételek mellett a λD értéke 3,8 × 10–8 1/h.

b) A CCF tényező (β) alapján

Többcsatornás rendszerek esetében szükség van a CCF elkerülésére irányuló intézkedésekre. A hatást a IEC 62061 előírásai szerinti intézkedések alapján kell meghatározni. A példában a tényező értéke 5% (lásd lejjebb: „5) A közös módra visszavezethető hibák elleni intézkedések értékelése”) PFHd ≈ 1,9 × 10–9.

3-98


λD =

1 0, 1 × C = MTTFd B 10d

Érték

CCF tényező (β)

≤ 35

10 %

36 – 65

5 %

66 – 85

2 %

86 – 100

1 %

PFHd ≈ β × (λ D1 + λ D2) × ½ ≈ β × λD C ≈ 0,05 × 0,1 × ---------------B 10 d PFHd ≈ 1,9 × 10-9



Példa: a „Működtető” alrendszer SILCL és PFHd értékének meghatározása 4) Az SFF meghatározása a DC segítségével

A kényszerkapcsolatú érintkezők miatt a DC értéke „magas” (99%). Azaz a relék 70%-os λD veszélyes hibáinak 99%-a felismerésre kerül. Ez alapján az SFF = 30 % + 69,3 % = 99,3 %.

5) A közös módra visszavezethető hibák elleni intézkedések értékelése

Többcsatornás rendszerek esetében szükség van a CCF elkerülésére irányuló intézkedésekre. Ebben a példában az IEC 62061 szerinti intézkedések értékelésével 5%-os CCF tényezőt (β) kapunk eredményül.

λS

DC = 99 % SFF = 99.3 %

λ DD λ DU

Érték

CCF tényező (β)

≤ 35

10 %

36 – 65

5 %

66 – 85

2 %

86 – 100

1 %

6) A folyamatintézkedések értékelése

A hibaelkerüléshez és uraláshoz rendszerszintű szempontokat is figyelembe kell venni. Példaképpen: • szervezés és kompetencia • tervezési szabályok (pl. specifikációs minták, kódolási irányelvek) • ellenőrzési koncepció és ellenőrzési kritériumok • dokumentáció és konfigurációmenedzsment

Eredmény

Az utolsó lépésben a strukturális korlátozások kell figyelembe venni. A meglévő redundancia (a hardver hibatűrése 1) és az SFF > 99% miatt a részrendszer SIL követelményhatára (SIL claim limit) SILCL3 lesz.

 Biztonságos meghibásodások aránya (SFF)

0

1

PFHd ≈ β– × (λ D1 + λ D2) × ½ SIL1

< 60 % 60 – < 90 % 90 – < 99 % ≥ 99 %

3 d

A hardver hibatűrése

SIL1

SIL2

SIL2

SIL3

≈ β × λD

C ≈SIL3 0,05 × 0,1 × ---------------- SIL3 B 10 d PFHd ≈ 1,9 × 10-9

 Ezután az alrendszerre vonatkozóan eredményül kapott SILCL és PFHd érték alapján a fent ismertetett módon meghatározható a teljes biztonsági funkció által elért SIL érték (lásd „A hardver biztonságintegritása”  3-95).



3-99

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés Hasznos támogatás Az ismertetett verifikálási módszerek nagyfokúszakértelmet, valamint a teljesítményszint (PL) és a biztonságintegritási szint (SIL) területén szerzett tapasztalatokat igényelnek. Ehhez A SICK megfelelő szolgáltatásokat nyújt ( „A SICK támogatása az Ön számára”  i-1). A megfelelő szoftveres eszköz támogatást nyújthat Önnek a szisztematikus eljárásban. A tényleges teljesítményszint meghatározásához hatékony számítási módszert nyújt az IFA által fejlesztett, ingyenesen beszerezhető SISTEMA szoftverasszisztens. Ehhez a SICK tanúsított biztonsági komponensek széles választékát tartalmazó könyvtárat kínál. Ezenkívül szemináriumainkon gyakorlati szaktudást szerezhet a mindennapi munkavégzéshez.  A SISTEMA szoftverrel, a SICK komponenskönyvtárral és a szemináriumokkal kapcsolatos részletes tudnivalókat a következő címen találja meg: www.sick-safetyplus.com

3 d

Összefoglalás: a biztonsági funkció verifikálása Alapvető tudnivalók • Verifikálni kell, hogy a tervezett biztonsági funkciók teljesítik-e a szükséges biztonsági szintet. Ehhez verifikálni kell a mechanikus és a funkcionális biztonságot. Módszerek • Meg kell határozni az ISO 13849-1 szerint elért biztonsági szintet (PL). Rendelkezésre álló eljárások: • Egyszerűsített eljárás (a PL alapján) • Részletes eljárás (a PFHd értékek alapján) • Ha az alrendszer (pl. a működtető) PL szintje vagy PFHd értéke nem ismert, akkor az alrendszer biztonsági szintjét a struktúra, megbízhatóság, diagnosztika, ellenállóság és folyamat értékek alapján kell meghatározni. • Másik lehetőségként az IEC 62061 szerint elért biztonságintegritási szint (SIL) is meghatározható. Itt is lehetőség van a nem tanúsított alrendszer által elért biztonsági szint önálló meghatározására. Segédeszközök • Használja az ajánlott segédeszközöket, és kérjen tanácsot.

3-100



Kockázatcsökkentés Műszaki védőintézkedések 3e lépés: az összes biztonsági funkció validálása

A validálás nem más, mint egy tézis, egy terv vagy egy megoldási megközelítés ellenőrzése a megoldandó probléma vonatkozásában. Ezért a validálás a verifikálással ellentétben – ahol csupán a megoldás előírás szerinti helyes megva-

Indítás

3 e

lósításának értékelése történik – annak végső értékelése, hogy a megoldások általánosan alkalmasak-e a szükséges kockázatcsökkentésre.

A biztonsági funkciók meghatározása  3-2

A szükséges biztonsági szint meghatározása  3-9

Biztonsági koncepció készítése  3-13 és az utána következők

A védőberendezések kiválasztása  3-19 és az utána következők

Integrálás a vezérlésbe  3-66 és az utána következők

A biztonsági funkció verifikálása  3-83

Az összes biztonsági funkció validálása  5-1



3-101

Műszaki védőintézkedések Kockázatcsökkentés A validálási eljárás célja a biztonsági funkcióban érintett gépkomponensek specifikációjának és kialakításuk megfelelőségének ellenőrzése. A validálásnak fel kell tárnia, hogy a vezérlési funkció biztonsági szempontból fontos alkatrészei teljesítik-e az ISO 13849-2 szerinti követelményeket, különösen a meghatározott biztonsági szint tekintetében. A validálást olyan személyeknek célszerű elvégezniük, akik nem vettek részt a vezérlések biztonsági szempontból fontos alkatrészeinek kialakításában. A validálási folyamatban fontos a hibák, különösen a specifikációban meghatározott kihagyások ellenőrzése. A biztonságos vezérlési funkció kialakításának kritikus része rendszerint a specifikáció. Íme egy példa: a szerkezetépítő cellába való belépést fényfüggönynek kell biztosítania. Ezért a biztonsági funkció specifikációja a következőképpen szól: „A fényfüggöny védőmezejének megszakításakor az összes veszélyes mozgásnak a lehető leggyorsabban le kell állnia.”

Ezenkívül a tervezőnek a szabaddá váló, különösen a mögékerülést lehetővé tevő védőmező melletti újraindulást is figyelembe kellett volna vennie. A validálási eljárásnak fel kell tárnia ezeket a szempontokat. A validálási folyamat keretében rendszerint több, egymást kölcsönösen kiegészítő eljárást alkalmaznak. Ide tartozik: • a védőberendezések elhelyezésének és hatékonyságának műszaki ellenőrzése • a hibareakció gyakorlati ellenőrzése a szimuláció útján várható eredmények tekintetében • a környezeti követelmények validálása működési tesztekkel: • megfelelő védelem a környezeti hatásokkal, pl. hőmérséklettel, nedvességgel, ütésekkel, rezgésekkel és ütéses terhelésekkel stb. szemben • megfelelő zavarállóság az elektromágneses hatásokkal szemben

3 e

3-102



Kockázatcsökkentés A felhasználó tájékoztatása a fennmaradó kockázatokról 4. lépés: a felhasználó tájékoztatása a fennmaradó kockázatokról Ha a biztonságos tervezés vagy a műszaki óvintézkedések nem teljesen hatásosak, akkor kiegészítésképpen a felhasználót figyelmeztetni kell a fennmaradó kockázatokra, és tájékoztatni kell a további óvintézkedések alkalmazásának, különösen az egyéni védőeszközök viselésének szükségességéről.

A felhasználó fennmaradó kockázatokról való tájékoztatásához tartozik pl.: • hang- és fényjelző figyelmeztető berendezések • információk és figyelmeztetések a gépen • figyelmeztetések az üzemeltetési útmutatóban • munkautasítások, képzettségi követelmények vagy felhasználók betanítása • tudnivalók az egyéni védőeszközök használatával kapcsolatban

A felhasználó tájékoztatása nem helyettesíthet más intézkedéseket!

 Biztonságos kialakítás, kockázatértékelés és kockázatcsökkentés A típusú szabvány: ISO 12100

4



4-1

A felhasználó tájékoztatása a fennmaradó kockázatokról Kockázatcsökkentés Hang- és fényjelző figyelmeztető berendezések Ha egy gép működése nem felügyelt, akkor a gépet olyan figyelmeztető berendezésekkel kell ellátni, amelyek jelzik a működési hibákból eredő veszélyeket. A figyelmeztető berendezéseknek egyértelműen érthetőnek, könnyen észlelhetőnek és a kezelőszemélyzet által bármikor ellenőrizhetőnek kell lenniük. Amennyiben további, fennmaradó kockázatok állnak fenn, akkor a gyártónak erre fel kell hívnia a figyelmet.

Információk és figyelmeztetések a gépen A gépen elhelyezett információk és figyelmeztetések elsősorban szimbólumok és piktogramok legyenek. Ezeket mindig annak az országnak a hivatalos nyelvén kell szövegezni, ahol a gépet forgalomba hozzák. A kiegészítő figyelmeztetések más hivatalos nyelveken is lehetségesek. A biztonsági szempontból fontos információk legyenek egyértelműek, könnyen érthetők, rövidek és precízen megfogalmazottak. Az interaktív kommunikációs eszközök legyenek könnyen érthetőek és intuitív módon kezelhetők.

4 Figyelmeztetések és biztonsági utasítások az üzemeltetési útmutatóban Az üzemeltetési útmutatónak az összes, biztonsági szempontból fontos információt tartalmaznia kell a gépről, különösen: • a gép tapasztalatok alapján előforduló hibás használatára való figyelmeztetéseket • a gép üzembe helyezésével és üzemeltetésével, valamint a kezelőszemélyzet szükséges képesítésével, ill. betanításával kapcsolatos tudnivalókat • a tervezéskor a biztonság integrálását szolgáló intézkedések, valamint a védőberendezések és a kiegészítő óvintézkedések alkalmazása ellenére még fennmaradó kockázatokra vonatkozó tudnivalókat • a felhasználó által foganatosítandó óvintézkedésekre és a szükséges egyéni védőeszközök viselésére vonatkozó utasításokat

4-2


• azokat a feltételeket, amelyek mellett teljesíthetők a stabilitással szembeni követelmények a gép bármely életszakaszában • a szállítással, mozgatással és tárolással kapcsolatos biztonsági utasításokat • a balesetek bekövetkezésekor elvégzendő és a biztonságos hibaelhárításhoz szükséges teendőkkel kapcsolatos utasításokat • a biztonságos beállításra és karbantartásra, valamint az azokhoz szükséges óvintézkedésekre vonatkozó utasításokat • az alkalmazandó pótalkatrészek specifikációját, amelyek hatással lehetnek a kezelőszemélyzet biztonságára és egészségére


Kockázatcsökkentés Dokumentáció Safexpert®-tel Dokumentáció Safexpert®-tel A Safexpert® szoftver ( 1-5. oldal) segítségével a műszaki dokumentációval szemben támasztott követelmények is kényelmesen megvalósíthatók. Így pl. a felhasználó közvetlenül átemelheti a felhasználói tájékoztatásokat a kockázatértékelésből az üzemeltetési útmutatóba.

4

Safexpert® üzemeltetési útmutató varázsló



4-3

Összefoglalás Kockázatcsökkentés A 2., 3. és 4. lépés összefoglalása: kockázatcsökkentés Alapvető tudnivalók A vizsgált veszély kockázatcsökkentéséhez a háromlépcsős módszer szerint kell eljárni: 1. A gépet úgy kell kialakítani, hogy a kockázatot a lehető legnagyobb mértékben kizárjuk. 2. Határozzuk meg, valósítsuk meg és ellenőrizzük a szükséges óvintézkedéseket. 3. Tájékozódjon a maradék kockázatokról. Határozza meg, hogyan lehet csökkenteni a maradék kockázatokat és ezt az információt bocsássa a felhasználó rendelkezésére. Műszaki óvintézkedések • A funkcionális biztonság vonatkozásában két alternatív szabvány nyújt segítséget: ISO 13849-1 (PL) vagy IEC 62061 (SIL). • Határozzuk meg a biztonsági funkciókat, és minden egyes funkcióhoz a szükséges biztonsági szintet. • Tervezzük meg a biztonsági koncepciót. Válasszuk ki a leghatékonyabb védőberendezéseket, valamint azok beszerelését és integrációját a vezérlésbe. • Gondoskodjunk arról, hogy az óvintézkedések megvalósítása hatékony legyen, és elérjük a kívánt biztonsági szintet.

4

4-4



Teljes értékelés A gép teljes értékelése 5. lépés: teljes értékelés Mivel a funkcionális biztonság csupán egy része a kockázatcsökkentésnek, az összes intézkedést – tehát a tervezési, műszaki és szervezési intézkedéseket – teljes értékelés keretében szükséges értékelni.

Ezért a gyakorlatban előfordulhat, hogy az egyes műszaki intézkedésekkel nem érhető el a kockázatcsökkentés, viszont a teljes értékelésben mégis elérhető az elégséges eredmény. Akkor tekinthetjük úgy, hogy elértük az elégséges kockázatcsökkentést, ha minden alábbi kérdésre igennel tudunk válaszolni: Figyelembe vettek minden üzemi körülményt a gép minden életszakaszában?

• Alkalmazták a háromlépéses módszert?

• Elhárították a veszélyeket vagy lecsökkentették a veszélyek kockázatait annyira, ahogy az a gyakorlatban megvalósítható? • Gondoskodtak arról, hogy a végrehajtott intézkedések ne teremtsenek újabb veszélyeket? • Megfelelően tájékoztatták és figyelmeztették a felhasználókat a fennmaradó kockázatok vonatkozásában? • Gondoskodtak arról, hogy a foganatosított óvintézkedések ne rontsák a kezelőszemélyzet munkakörülményeit? • Összeegyeztethetők egymással az elvégzett óvintézkedések? • Kellő mértékben figyelembe vették azokat a következményeket, amelyek a gép nem ipari területen történő használatából keletkezhetnek? • Gondoskodtak arról, hogy a végrehajtott intézkedések ne rontsák túlságosan a gép rendeltetésszerű működését? • Megfelelően csökkentették a veszélyt?

A SICK biztonsági szakemberei az általuk végzett biztonságtechnikai vizsgálat keretében az egész gépet teljes körű vizsgálatnak vetik alá a lényeges veszélyek tekintetében.



5

5-1

5

5-2



Forgalomba hozatal A gép forgalomba hozatala 6. lépés: forgalomba hozatal Miután a teljes értékelés keretében megállapították a megfelelőséget (adott esetben ellenőrző szerv bevonásával), a műszaki dokumentáció elkészítése során kiállítható a megfelelőségi nyilatkozat, és elhelyezhető a gépen a CE-jelölés. A megfelelőségi nyilatkozatnak a gépre vonatkozó összes európai irányelvet figyelembe kell vennie.

Műszaki dokumentációk A műszaki dokumentációk terjedelmét a gépi berendezésekről szóló irányelv VII. mellékletének A szakasza írja elő. A részben kész gépekre a gépdirektíva VII. mellékletének B szakaszában olvasható követelmények vonatkoznak. A műszaki dokumentációk alapján lehetőséget kell biztosítani annak megállapítására, hogy a gép megfelel-e a gépi berendezésekről szóló irányelv követelményeinek. E dokumentációknak ki kell terjedniük a gép tervezésére, megépítésére és működésére, amennyiben az a megállapítás szempontjából szükséges. Ezeket a dokumentumokat az Európai Közösség egy vagy több hivatalos nyelvén kell szövegezni; kivétel ez alól a gép üzemeltetési útmutatója, amelyre az I. melléklet 1.7.4.1. pontjának rendelkezései érvényesek.

Megőrzési idő és határidők A műszaki dokumentációkat készenlétben kell tartani a tagállamok illetékes hatóságainak történő bemutatás céljából: • a gép gyártásának napjától • az utolsó egység gyártását követő legalább 10 évig • A műszaki dokumentációknak nem kell feltétlenül az Európai Közösség területén lenniük, és nem szükséges fizikai formában létezniük (pl. elegendő, ha digitális formában őrzik). Azonban ezeket az EU megfelelőségi nyilatkozatban megnevezett személynek megfelelő határidőn belül a hatóságok rendelkezésére kell bocsátania.

6

Figyelem! Ha nem mutatják be a műszaki dokumentációkat az illetékes tagállami hatóságok indokolt kérésére, akkor az elegendő okot adhat arra, hogy kétségbe vonják az érintett gép alapvető biztonsági és egészségügyi követelményeknek való megfelelőségét! 8017955/2015-07-07 A tévedések és változtatások joga fenntartva


6-1

A gép forgalomba hozatala Forgalomba hozatal A műszaki dokumentációk terjedelme • A gép általános leírása: • a gép áttekintő ábrája, a vezérlőkörök kapcsolási rajzai, valamint a gép működésének megértéséhez szükséges leírások és magyarázatok • teljes, részleges ábrák, adott esetben számításokkal, kísérleti eredményekkel, tanúsítványokkal stb., amelyek a gép alapvető biztonsági és egészségügyi követelményeknek való megfelelőségének ellenőrzéséhez szükségesek • Az alkalmazott szabványok és egyéb műszaki előírások felsorolása, az e szabványok által szabályozott, alapvető biztonsági és egészségügyi követelmények megadásával • A kockázatértékeléssel kapcsolatos dokumentációk ( 1-1), amelyekből kiderül, milyen eljárást alkalmaztak: • a gépre vonatkozó, alapvető biztonsági és egészségügyi követelmények felsorolása • a megállapított veszélyek elhárítása vagy a kockázatcsökkentés érdekében foganatosított óvintézkedések leírása, adott esetben a gép fennmaradó kockázatainak megadásával • Az összes műszaki jelentés azoknak az ellenőrzéseknek az eredményeivel, amelyeket a gyártó saját maga vagy a gyártó által választott szerv, ill. annak meghatalmazottja végzett el • A gép üzemeltetési utasítása • Az EU megfelelőségi nyilatkozat másolata • Szükség esetén a gépbe beépített más gépek vagy termékek EU megfelelőségi nyilatkozatának másolata • Szükség esetén a részben kész gép beépítési nyilatkozata és szerelési útmutatója

Üzemeltetési útmutató A géphez mellékelni kell egy a felhasználó ország hivatalos nyelvén íródott üzemeltetési útmutatót. Ennek a mellékelt üzemeltetési útmutatónak „eredeti üzemeltetési útmutatónak” vagy az „eredeti üzemeltetési útmutató” fordításának kell lennie; utóbbi esetben az eredeti üzemeltetési útmutatót is mellékelni kell. További információkért lásd a „4. lépés: a felhasználó tájékoztatása a fennmaradó kockázatokról” című fejezetet  4-1.

6

6-2



Az üzemeltető felelőssége Gépek beszerzése Az üzemeltető felelőssége Az alkalmazottak biztonságáért a munkáltató a felelős. A gépeknek ergonómiai szempontból és a kezelő képzettségének megfelelő kezelhetőségűnek és biztonságosnak kell lenniük.

A kiszállításkori biztonságtechnikai átvétel és ellenőrzés mellett a gép biztonságtechnikai követelményeit már a beszerzéskor figyelembe kell venni.

Hogyan kell gépeket beszerezni? A gyártásfelépítési vagy -korszerűsítési projekt sikeressége már a beszerzésnél kezdődik. Itt kell kiválasztani a meghatározó útvonalat. • Összetett gépi berendezések esetén jelöljünk ki egy a gépdirektíva szerinti „építésvezetőt”. • Előre tisztázzuk, hogyan kell eljárni a kiszállított (részben kész) gépekkel.

• Szerződésben fektessük le, milyen kiegészítő dokumentációt kell leszállítani (pl. kockázatértékelés stb.), hogy a jövőbeli követelmények egyszerűbben megvalósíthatók legyenek. • Határozzuk meg – amennyiben alkalmazható – a fontos szabványok alkalmazását (harmonizált szabványok az EU-ban). • A harmonizált szabványoktól való eltérés esetén egyeztessünk az eljárásról.

Biztonsági vizsgálatok A tapasztalatok azt mutatják, hogy a gépek biztonsága a gyakorlatban csak feltételesen adott. A védőberendezéseket gyakorta manipulálják, hogy akadálytalanul lehessen dolgozni. További hibaforrás a védőberendezések nem megfelelő elhelyezése, valamint a vezérlésbe való hibás bekötése. A munkaeszközök és üzemi berendezések biztonságtechnikai állapotát a 2009/104/EK irányelv („munkaeszközök használatáról szóló irányelv”) szabályozza, és azt mindig a hatályos nemzeti törvények alapján kell ellenőrizni. Az irányelv 4a cikke rendelkezik a munkaeszközök ellenőrzéséről. Az ellenőrzés végrehajtásának alapja lehet műszaki szabály, szabvány vagy meghatározott előírás. Ennek értelmében a munkabiztonság ellenőrzését és formális megállapítását az adott berendezések üzemeltetőjének kell kezdeményeznie. Ehhez ügyelnie kell arra, hogy a munkaeszközök ellenőrzését a munkaeszközök használatáról szóló irányelv nemzeti megvalósítása szerint szervezzék meg.


Ekkor a következő követelményeknek kell teljesülni: 1. ellenőrzés típusa 2. ellenőrzés terjedelme 3. ellenőrzés mélysége 4. ellenőrzési határidők 5. ellenőrző képesítési foka A SICK által végzett biztonsági vizsgálat gyors, átfogó képet nyújt az Ön gépeinek biztonsági állapotáról. A SICK düsseldorfi értékesítési központját és csehországi leányvállalatát már akkreditálták ellenőrző szervként. Az akkreditálással független szervek igazolják, hogy a SICK képes megbízhatóan, a megkövetelt minőségben végrehajtani az akkreditációs előírásokban meghatározott tevékenységet. Önnel együtt foglalkozunk a javítási lehetőségekkel, és megvalósítjuk azokat a gyakorlatban.


O-1

A munkaeszközök használatáról szóló irányelv 4a cikke Az üzemeltető felelőssége A munkaeszközök használatáról szóló irányelv 4a cikke: a munkaeszközök ellenőrzése 1. A munkáltató köteles gondoskodni arról, hogy azokat a munkaeszközöket, amelyek biztonsága a szerelési körülményektől

függ, a tagállami jogszabályok és/vagy gyakorlat alapján megfelelő képesítéssel rendelkező személyek a szerelés után és az első üzembe helyezés előtt első ellenőrzésnek, illetve új helyre történő felszerelés után ellenőrzésnek vessék alá, az érintett munkaeszköz helyes szereléséről és helyes működéséről való meggyőződés céljából. 2. A munkáltató köteles gondoskodni arról, hogy a kárt okozó hatásoknak kitett, veszélyes helyzetek előidézésére alkalmas munkaeszközöket • a tagállami jogszabályok és/vagy gyakorlat alapján megfelelő képesítéssel rendelkező személyek rendszeres ellenőrzésnek és szükség esetén tesztelésnek vessék alá, továbbá • a tagállami jogszabályok és/vagy gyakorlat alapján megfelelő személyek minden alkalommal rendkívüli ellenőrzésnek vessék alá, ha olyan rendkívüli események történtek, amelyek káros hatással lehetnek a munkaeszköz biztonságra – pl. változtatások, balesetek, természeti események, hosszabb állásidő –, hogy az alapvető biztonsági és egészségügyi követelményeket betartsák, valamint a keletkezett károkat idejében felfedezhessék és elháríthassák. 3. Az ellenőrzések eredményét írásban kell rögzíteni, és az illetékes hatóságok rendelkezésére kell bocsátani. Ezt a hatóságok a kellő ideig megőrzik. Amennyiben az érintett munkaeszközt a vállalat területén kívül használják, akkor mellékelni kell a legutolsó ellenőrzés végrehajtásáról szóló igazolást. 4. Ezen ellenőrzések módját a tagállamok saját hatáskörben szabályozzák.

O-2



Melléklet A SICK támogatása az Ön számára A SICK támogatása az Ön számára A biztonsági funkcióknak a gépbe vagy a gépkoncepcióba történő hatékony integrálása nagyfokú biztonságtechnikai szakértelmet igényel. Ez a szakértelem azonban nem csak a biztonságtechnikai tudás aktualitására és terjedelmére értendő, hanem a megfelelő folyamatok alkalmazásában szerzett tapasztalatokra is. Mindezen tényezők együttesen jellemzik egy biztonsági partner biztonságtechnikai szakértelmét. A gépek biztonsága területén több mint 60 éves tapasztalattal rendelkező SICK személyre szabott szolgáltatásai révén olyan szakértelmet kínál, amely elengedhetetlen a gépbiztonság irányelvnek megfelelő megvalósításához. A SICK ezzel kíván hozzájárulni a vállalati biztonsági kultúra továbbfejlesztéséhez, mert célja, hogy... • javuljon a meglévő gépek és berendezések biztonsága

• a biztonság integrált része legyen az újonnan beszerzett gépeknek és berendezéseknek • támogassa a tervezőket a CE-eljárás, valamint a kockázatcsökkentő tervezési intézkedések alkalmazásában Ön jogosan támaszt szigorú követelményeket partnereivel szemben. Hiszen: • többéves tapasztalatokkal kell rendelkeznie • innovatív ötleteket mutasson fel • álljon nemzetközi alapokon Ha a SICK szakembereit már korai fázisban bevonják... • a biztonság a projekt integrált részeként tervezhető meg. • idejekorán beazonosíthatók a lehetséges gyenge pontok. • elkerülhető a túlméretezés. • garantált a hatékonyság és a versenyképesség. A SICK szolgáltatásai nagyobb biztonságot és gazdasági értéktöbbletet teremtenek.

A SICK szolgáltatási folyamata a biztonságos gépek és berendezések megfelelőségéhez és koncepciójához A SICK a „Gépbiztonsági tanácsadás és tervezés” területen nyújtott szolgáltatásait az alábbi folyamatábra alapján valósítja meg. Ennek minden egyes fázisában felismerhetők a SICK idevágó

szolgáltatási termékei. Ezek külön-külön vagy a CE-jelölési folyamat keretében akár teljes körű szolgáltatásként is megrendelhetők.

6 Ebben a fejezetben… Megfelelőség és koncepció . . . . . . . . i-1 Tanfolyamok és workshopok . . . . . . . i-3 A termék életciklusának nyomon követése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i-4 Vonatkozó szabványok áttekintése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i-6 Hasznos linkek . . . . . . . . . . . . . . . . . . i-8

i

Szójegyzék/tárgymutató . . . . . . . . . i-10 Társszerzők és köszönetnyilvánítás . . . . . . . . . . . . . i-15



i-1

A SICK támogatása az Ön számára Melléklet A SICK szolgáltatási folyamata a biztonságos gépek és berendezések megfelelőségéhez és koncepciójához

A fázis B fázis

Kockázatértékelés

Biztonsági koncepció

• Biztonsági koncepció: szükséges biztonsági szintű biztonsági funkciók

Rendszervázlat

• Hardvertervezés: a biztonsági rendszer a hardverkomponenseinek kiválasztása és megtervezése • Szoftvertervezés: az SRP/CS logika megtervezése a biztonsági koncepció alapján

Projektkezelő rendszer

• Kockázatértékelés, mint a biztonsági követelmények specifikációjának alapja

Teljes körű minőségbiztosítás

• A gépfunkció és a gép határainak meghatározása

Telepítés és üzembe helyezés E fázis

SICK idevágó szolgáltatási termékei. Ezek külön-külön vagy a CE-jelölési folyamat keretében akár teljes körű szolgáltatásként is megrendelhetők.

Dokumentumkezelő rendszer („Traceability”)

D fázis

Specifikáció és megbízás

C fázis

A SICK a „Gépbiztonsági tanácsadás és tervezés” területen nyújtott szolgáltatásait az alábbi folyamatábra alapján valósítja meg. Ennek minden egyes fázisában felismerhetők a

®

• Telepítés: a védőberendezések telepítése és konfigurálása • Az összes biztonsági funkció üzembe helyezése és validálása VERIFIED SAFETY by

6 R i i-2



Melléklet A SICK támogatása az Ön számára Tanfolyamok és workshopok

Gykorlati tudás a felhasználók számára Minél több tapasztalattal rendelkezik, általában annál biztonságosabban képes bánni az alkalmazásokkal. A tapasztalatok átadása és ezáltal az alkalmazások optimalizálása fontos eleme a SICK által tartott tanfolyamoknak és workshopoknak. Ezért ezek a rendezvények rendkívül gyakorlatorientáltak. Személyre szabott tanfolyamok Résztvevőink igényeitől és az ismeretanyag tartalmától függően mindig a legmegfelelőbb módszert választjuk az ismeretközléshez és a tudástranszfer biztosításához: • tanfolyamok • workshopok • e-learning • moduláris oktatási koncepció • ismeretfrissítő tanfolyamok

Az alkalmazás biztonságának erősítése Tanfolyamaink a termékekhez igazodnak, hogy azok hatékonyan és hosszú távon is biztonságosan integrálhatók legyenek a tervezett alkalmazásba. A résztvevők elsajátíthatják a készülékkel való biztonságos és hatékony munkavégzéshez szükséges összes alapismeretet, az elemzési és diagnosztikai lehetőségeket is beleértve. Tanfolyamaink általános felépítése magában foglalja a termék kiválasztásának és integrálásának különböző fázisait: • kiválasztás • biztonsági szempontok • terméktulajdonságok és alkalmazási lehetőségek • integráció • beépítés az alkalmazásba (szerelés) és bekötés • programozás • üzembe helyezés • biztonságos üzemeltetés • hibadiagnosztika és hibaelhárítás A SICK külön kérésre az Ön alkalmazására szabott tanúsítási koncepciót dolgoz ki. Ezzel olyan ajánlat, amely segíti a munkaminőség optimalizálását és a biztonságtechnikai tudástranszfer felgyorsítását. Maradjon naprakész Ahhoz, hogy mindig naprakész legyen, és tudásának köszönhetően plusz időt nyerjen, olyan speciális továbbképzéseket is kínálunk, amelyek az Ön tudásszintjéhez igazodnak.

Versenyelőny biztosítása szaktudással A törvényi szabályozás és a szabványok állandóan változnak. A technológiai fejlődés megköveteli, hogy mindig nyitottak legyünk az újításokra. A biztonságtechnikai alapismeretekkel foglalkozó, moduláris tanfolyamainkon aktuális szaktudást közvetítünk az alábbi, kulcsfontosságú témakörökben: • a megfelelő védőberendezések szabványkövető kiválasztása • a védőberendezés integrálása a teljes vezérlésbe • a hatályos irányelvekre,szabványokra és rendeletekre épülő óvintézkedések helyes értékelése

6

 Aktuális, részletes információkat talál az Interneten a www.sick.com/training címen vagy szemináriumi programunkban.  Külföldi szemináriumainkhoz kérjük, forduljon az illetékes SICK képviselethez, vagy látogasson el a következő weboldalra: www.sick.com

Külön kérésre kiszállunk Önhöz, és helyben tartjuk meg szemináriumainkat és alkalmazási tanfolyamainkat. Forduljon hozzánk bizalommal!

i 8017955/2015-07-07 A tévedések és változtatások joga fenntartva


i-3

A SICK támogatása az Ön számára Melléklet SICK – berendezését annak teljes életciklusán keresztül nyomon követjük teljes életciklus alatt. A tervezéstől az üzembe helyezésen át a karbantartásig és a korszerűsítésig.

A SICK tanúsított biztonságtechnikai termékekkel és az Ön feladatára szabott szolgáltatásokkal nyújt támogatást a gép

Az üzemeltető felelőssége

5–6. lépés Teljes értékelés és forgalomba hozatal

2–4. lépés Kockázatcsökkentés: a háromlépcsős módszer

§ Törvények, irányelvek, szabványok

1. lépés Kockázatértékelés

Hat lépésben a biztonságos géphez

A SICK szolgáltatásai

Tanácsadás és tervezés • Kockázatértékelés



• Biztonsági koncepció



• Hardvertervezés



• Szoftvertervezés



• Telepítés



• üzembe helyezés



• CE megfelelőségi értékelés



• Rendszerbejárás



Verifikálás és optimalizálás • Első üzembe helyezés előtti ellenőrzés



• Rendszeres ellenőrzés

 

• Gépbiztonsági ellenőrzés





• Az elektromos berendezés ellenőrzése





• Balesetvizsgálat



• Utánműködés mérése









Oktatás és továbbképzés

6

• Szemináriumok







• Felhasználói tanfolyamok • WebTraining

 









Korszerűsítés és utólagos felszerelés • Helyettesítő garnitúrák

R i



Termék- és rendszertámogatás • Üzembe helyezési ellenőrzés



• Helpline támogatás



• Helyszíni problémamegoldás



• Cserekészülékek



• Pótalkatrészek



• Műhelyjavítások



i-4



Melléklet A SICK támogatása az Ön számára

Komponensek (termékek) A tanúsított termékek használata megkönnyíti a gépgyártó számára a gépi berendezésekről szóló irányelv és a különböző szabványok követelményeinek való megfelelőség igazolását. A rendszermegoldásokat kínáló SICK termékek széles választékát nyújtja a gépgyártóknak, az egyszerű, egysugaras biztonsági fénysorompóktól a biztonsági fényfüggönyökön, biztonsági lézerszkennereken, biztonsági kamerarendszereken és biztonsági kapcsolókon át egészen a moduláris, hálózatba köthető biztonsági vezérlésekig és a gépek megfelelőségét szolgáló szoftveres megoldásokig.

Tanácsadás: a mi tudásunk, az Ön előnye A SICK 87 világszerte ipari országban rendelkezik leányvállalatokkal és képviseletekkel, ahol kiváló műszaki szakértelemmel rendelkező munkatársainktól kaphatja meg a szükséges szakmai tanácsot. Képviseleteink nem csak terméktechnikai szaktudással, hanem a piac, valamint a nemzeti törvények és szabványok ismeretével is támogatják Önt.

6

 Biztonságtechnikai termékáttekintés  3-81  Az összes termékünket megtalálja az online termékkeresőben: www.sick.com  Ha szeretne többet megtudni az Ön országában elérhető szolgáltatásainkról, kérjük, forduljon az illetékes SICK képviselethez, vagy keressen fel bennünket az Interneten: www.sick-safetyplus.com



i-5

Vonatkozó szabványok áttekintése Melléklet Vonatkozó szabványok áttekintése Tí- EN európai szabvány pus

Harmonizált

ISO/IEC nemzetközi szabvány

Cím, ill. tudnivaló



ISO 12100

Gépek biztonsága: alapfogalmak, általános kialakítási irányelvek. Kockázatértékelés és kockázatcsökkentés

EN ISO 12100-1

ISO 12100-1

Gépek biztonsága: alapfogalmak és általános kialakítási irányelvek • 1. rész: Fogalommeghatározások, módszertan

EN ISO 12100-2

ISO 12100-2

Gépek biztonsága - Alapfogalmak, általános kialakítási irányelvek • 2. rész: Műszaki alapelvek

EN ISO 14121-1

ISO 14121-1

Gépek biztonsága: kockázatfelmérés • 1. rész: Alapelvek

Az EN ISO 12100 felváltja a következő szabványokat

A

B

6 R

EN 349



ISO 13854

Legkisebb távolságok a testrészek összenyomódásának megelőzésére

EN 574



ISO 13851

Kétkezes kapcsolók. Működési szempontok. Kialakítási elvek

EN 953



ISO 14120

Védőburkolatok. A rögzített és a nyitható védőburkolatok kialakításának és beépítésének általános követelményei (jelenleg átdolgozás alatt áll, a jövőben EN ISO 14120 jelzet alatt adják ki)

EN 1037



ISO 14118

A váratlan indítás megelőzése

EN 1088



EN ISO 13849-1



ISO 13849-1

Vezérlőrendszerek biztonságával összefüggő szerkezeti részek • 1. rész: A kialakítás általános elvei

EN ISO 13849-2



ISO 13849-2

• 2. rész: Validálás

EN ISO 13850 (felváltja az EN 418 szabványt)



ISO 13850

Vészkikapcsolás. Tervezési alapelvek

EN ISO 13855 (felváltja az EN 999 szabványt)



ISO 13855

Biztonsági berendezések elrendezése a (emberi) testrészek közelítési sebességének figyelembevételével

EN ISO 13857 (felváltja az EN 294 és az EN 811 szabványt)



ISO 13857

Biztonsági távolságok a veszélyes terek felső és alsó végtaggal való elérése ellen

EN 60204-1



IEC 60204

Gépek villamos szerkezetei • 1. rész: Általános előírások

EN 61496-1



IEC 61496-1

Elektromosan érzékelő védőszerkezetek • 1. rész: Általános követelmények és vizsgálatok

CLC/TS 61496-2

–

IEC 61496-2

• 2. rész: Aktív optoelektronikus védőeszközzel (AOPD) ellátott berendezések egyedi követelményei

CLC/TS 61496-3

–

IEC 61496-3

• 3. rész: A szórt visszaverődésre érzékeny, aktív optoelektronikus védőeszközök egyedi követelményei (AOPDDR)

CLC/TS 62046

–

IEC/TS 62046

Védőfelszerelések használata személyek jelentétének érzékeléséhez

EN 62061



IEC 62061

A biztonsággal kapcsolatos villamos, elektronikus és programozható elektronikus vezérlőrendszerek működési biztonsága

Védőburkolatokkal összekapcsolt reteszelőberendezések. A kialakítás és a kiválasztás elvei (jelenleg átdolgozás alatt áll, rövidesen EN ISO 14119 jelzet alatt adják ki)

i i-6



Melléklet Vonatkozó szabványok áttekintése

Tí- EN európai szabvány pus

C

Harmonizált

ISO/IEC nemzetközi szabvány

Cím, ill. tudnivaló

EN 1114-1



–

Gumi- és műanyagfeldolgozó gépek. Extruderek és extrudáló gépsorok • 1. rész: Extruderek biztonsági követelményei

EN 12622



–

Hidraulikus élhajlító sajtók

EN 13736



–

Pneumatikus prések

EN 1459



–

Gépek biztonsága. Változtatható kinyúlású gépi hajtású targoncák

EN 1525

–

–

Targoncák biztonsága. Vezető nélküli targoncák és rendszereik

EN 1526



–

Targoncák biztonsága. A targoncák automatikus funkcióinak kiegészítő követelményei

EN 1612-1



–

Műanyag- és gumiipari gépek. Reaktív anyagokat fröccsöntéssel feldolgozó gépek • 1. rész: Az adagoló- és keverőegységek biztonsági követelményei

EN 1672-1

–

–

Élelmiszer-ipari gépek. Biztonsági és higiéniai követelmények. Általános kialakítási elvek

EN 201



–

Gumi- és műanyagipari gépek. Fröccsöntő gépek. Biztonsági követelmények

EN 289



–

Gumi- és műanyagipari gépek. Sajtoló- és fröccssajtoló prések. A gépszerkesztés biztonságtechnikai követelményei

*

–

Csomagológépek (*: ennek a szabványnak csak az 1., 3. és 5–9. része harmonizált)

EN 422



–

Gumi- és műanyagipari gépek. Biztonságtechnika. Présfúvó gépek üreges termékek gyártásához. Tervezési és gépszerkesztési követelmények

EN 528



–

Raktári felrakógépek. Biztonság

EN 692



–

Mechanikus sajtók

EN 693



–

Hidraulikus sajtók

EN 710



–

Az öntödei formázó- és magkészítő gépek és berendezések, valamint a kiegészítőberendezések biztonsági követelményei

EN 869



–

Nyomásos fémöntő berendezések biztonsági követelményei

EN 415-X

EN ISO 1010-X

*

ISO 1010-X

Nyomda- és papírfeldolgozó gépek (*: ennek a szabványnak az 1–4. része harmonizált)

EN ISO 10218-1 (felváltja az EN 775 szabványt)



ISO 10218-1

Ipari robotok biztonsági követelményei • 1. rész: Robotok

EN ISO 10218-2



ISO 10218-2

• 2. rész: Robotrendszerek és összehangolásuk

EN ISO 11111-X

*

ISO 11111-X

Textilipari gépek (*: ennek a szabványnak az 1–7. része harmonizált)

6



i-7

Hasznos linkek Melléklet Hasznos linkek Hol találom...? Irányelvek szövege (EU) Szabványjegyzékek

6

Az irányelvek teljes szövege megtalálható az Interneten, többek között az Európai Unió jogi portálján:  eur-lex.europa.eu EU Hivatalos Lapja Német Szövetségi Munkavédelmi és Munkaegészségügyi Hivatal (BAuA):  www.baua.de Német Gép- és Berendezésgyártók Szövetsége (VDMA):  www.vdma.org Európai Bizottság  www.ec.europa.eu/growth/index_en.htm Beuth Verlag GmbH:  www.beuth.de

Nemzetközi szabványkiadók

CEN:  www.cen.eu/cenorm/homepage.htm CENELEC:  www.cenelec.eu ISO:  www.iso.org/iso/home.htm IEC:  www.iec.ch

Német nyelvű szabványkiadók

Németország (DIN): Ausztria (ON): Svájc (SVN):

Európai szabványkiadók

Belgium (NBN):  www.nbn.be Bulgária (BDS):  www.bds-bg.org Dánia (DS):  www.ds.dk Észtország (EVS):  www.evs.ee Finnország (SFS):  www.sfs.fi Franciaország (AFNOR):  www.afnor.org Görögország (ELOT):  www.elot.gr Nagy-Britannia (BSI):  www.bsigroup.com Írország (NSAI):  www.nsai.ie Izland (IST):  www.stadlar.is Olaszország (UNI):  www.uni.com/it Lettország (LVS):  www.lvs.lv Litvánia (LST):  www.lsd.lt Luxemburg (SEE):  www.see.lu Málta (MSA):  www.msa.org.mt Hollandia (NEN):  www2.nen.nl Norvégia (SN):  www.standard.no Lengyelország (PKN):  www.pkn.pl Portugália (IPQ):  www.ipq.pt Románia (ASRO):  www.asro.ro Svédország (SIS):  www.sis.se Szlovénia (SIST):  www.sist.si Szlovákia (SUTN):  www.sutn.sk Spanyolország (AENOR):  www.aenor.es Csehország (CNI):  www.unmz.cz/urad/unmz Magyarország (MSZT):  www.mszt.hu Ciprus (CYS):  www.cys.org.cy A Német Szövetségi Munkavédelmi és Munkaegészségügyi Hivatal által ajánlott, az EU-tagállamok által eddig bejelentett tanúsító szervek összeállítása megtalálható az alábbi címen:  ec.europa.eu/enterprise/newapproach/nando

A bejelentett németországi szervekkel, más EU-tagállamok, ill. EFTA-államok szerveivel, továbbá az EU-val együttműködési megállapodást kötött egyéb államok szerveivel kapcsolatos aktuális napi információk a EU NANDO információs rendszerén keresztül kérdezhetők le.

 www.din.de  www.as-institute.at  www.snv.ch

R i i-8



Melléklet Hasznos linkek

Hol találom...? Németországi tartományi munkavédelmi szervek (tartományonként eltéri struktúrával)

Baden-Württemberg:  www.gewerbeaufsicht.baden-wuerttemberg.de Bajorország:  www.lgl.bayern.de/arbeitsschutz/index.htm Berlin:  www.berlin.de/lagetsi Brandenburg:  www.arbeitsschutzverwaltung.brandenburg.de Bréma:  www.gewerbeaufsicht.bremen.de Hamburg:  www.hamburg.de/arbeitsschutz Hessen:  www.sozialnetz.de/ca/b/b Mecklenburg–Elő-Pomeránia:  www.lagus.mv-regierung.de Alsó-Szászország:  www.gewerbeaufsicht.niedersachsen.de Észak-Rajna–Vesztfália:  www.arbeitsschutz.nrw.de/bp/index.html Rajna-vidék–Pfalz:  www.masgff.rlp.de/arbeit/arbeitsschutz Saar-vidék:  www.lua.saarland.de Szászország:  www.arbeitsschutz.sachsen.de Szász-Anhalt:  www.verbraucherschutz.sachsen-anhalt.de/arbeitsschutz Schleswig-Holstein:  www.schleswig-holstein.de/DE/Themen/A/arbeitsschutz Türingia:  www.thueringen.de/th7/tlv/arbeitsschutz

Ausztria

Osztrák Munkavédelmi Felügyelet: CD-ROM: „ArbeitnehmerInnenschutz expert”

 www.arbeitsinspektion.gv.at  www.a-expert.at

Svájc

Svájci Munkavédelmi Felügyelet:

 www.seco.admin.ch

Szakmai egyesületi szakbizottságok listája (Németország)

A szakbizottságok és szakcsoportok újjárendezése a DGUV-ben. A DGUV „A DGUV szakmai és szakterületei” című 401. irányelve lefektette a jövőbeli kihívásokat teljesíteni képes, egységes biztonsági és egészségügyi kompetenciahálózat alapjait. Az eddigi szakbizottságokat szakterületek váltják fel.  www.dguv.de/de/Pr%c3%a4vention/Fachbereiche-der-DGUV/index.jsp

A szakmai egyesületek postacíme (Németország) Balesetbiztosítók

 www.dguv.de/de/Berufsgenossenschaften-Unfallkassen-Landesverbändel

Németország: Német Törvényes Balesetbiztosító: Ausztria: Általános Balesetbiztosító: Svájc: Svájci Baleset-megelőzési Intézet:

 www.dguv.de  www.auva.at  www.suva.ch

6



i-9

Szójegyzék/tárgymutató Melléklet Szójegyzék/tárgymutató Tárgymutató

Rövidítés/fogalom

Magyarázat

λ

λ: óránkénti meghibásodási ráta, a λS és a λD összege • λS: biztonságos meghibásodási ráta • λD: veszélyes meghibásodási ráta, amely az alábbiak szerint osztható fel: • λDD: a diagnosztikai funkciók által felismert veszélyes meghibásodási ráta • λDU: fel nem ismert, veszélyes meghibásodási ráta A közös ok miatti meghibásodásra való hajlam (IEC 62061)  CCF

 3-96  3-98

Failure rate per hour

β tényező

 3-97  3-98

A AOPD

Active opto-electronic protective device

Olyan eszköz, amelynek érzékelő funkcióját olyan optoelektronikus adó- és vevőelemek látják el, amelyek érzékelik az eszközben létrejövő optikai sugárzás megszakadását, amelyet egy meghatározott védőmezőn (vagy fénysorompó esetében a fénysugár tengelyén) áthaladó objektum vált ki (CLC/TS 61496-2) A DIN EN 692 „Mechanikus sajtók”, EN 693 „Hidraulikus sajtók” és EN 12622 „Hidraulikus élhajlító sajtók” szabvány az AOS rövidítést az AOPD szinonimájaként használja.

 3-30

AOPDDR

Active opto-electronic protective device responsive to diffuse reflection

Olyan eszköz, amelynek érzékelő funkcióját olyan optoelektronikus adó- és vevőelemek látják el, amelyek érzékelik az eszközben létrejövő optikai sugárzás szórt visszaverődését, amelyet egy meghatározott, kétdimenziós védőmezőn áthaladó objektum vált ki. (IEC/TS 61496-3, CLC/TS 61496-3)

 3-31

B10d

Azon ciklusok száma, amely után a komponensek 10%-a veszélyt okozó, meghibásodott állapotba kerül (például pneumatikus vagy elektromechanikus komponensek)

 3-17  3-93

BGIA Biztonsági funkció

 IFA Olyan gépfunkció, amelynek meghibásodása a kockázat(ok) közvetlen növekedéséhez vezethet (ISO 12100). A biztonsági funkciót a vezérlések biztonsági elemei hajtják végre (SRP/CS).

 3-2

B

C CCF

Common cause failure

Közös mód miatti meghibásodás: különböző egységek olyan egyetlen eseményre visszavezethető meghibásodása, amikor a meghibásodás nem kölcsönös okok miatt következik be

 3-16  3-95  3-97  3-98

CENELEC

Comité Européen de Normalisation Electrotechnique

Európai Elektrotechnikai Szabványügyi Bizottság. Az elektrotechnikai szabványok harmonizálásáért felelős szervezet az Európai Unió és a teljes Európai Gazdasági Térség területén.  www.cenelec.eu

 §-7

A CENELEC által elfogadott szabványok előtagja

 §-7

CLC

D

6

DC

Diagnostic coverage

dop

Diagnosztikai lefedési ráta: a diagnosztika hatékonyságának mértéke, amely az  3-95 észlelt, veszélyes meghibásodások és az összes veszélyes meghibásodás aránya-  3-96 ként határozható meg  3-98 Átlagos éves üzemidő, napokban kifejezve  3-93

E

E/E/PES

R

EDM

Electrical, electronic and program- Villamos, elektronikus és programozható biztonsági rendszerek (IEC 62061/EN 62061) mable electronic safety-related systems Külső eszköz figyelés: olyan eszköz, amellyel az érzékelő védőkészülék (ESPE) External device monitoring

EFTA

European free trade association

az ESPE-n kívül található vezérlési elemek állapotát felügyeli (IEC 61496-1 / EN 61496-1). Az EDM nem korlátozódik a csak az ESPE-vel együtt történő használatra. Európai Szabadkereskedelmi Társulás, egy az európai államok által létrehozott, nemzetközi szervezet

 3-73  3-93  3-98  §-7

i i-10



Melléklet Szójegyzék/tárgymutató

Tárgymutató


Magyarázat

Együtemű és kétütemű üzemmód

Ez az üzemmód akkor előnyös, amikor a munkadarabokat ciklikusan, kézzel helyezik be, ill. szedik ki. Ebben a módban a gépciklus a védőmező egyszeri, ill. kétszeri megszakítása után, annak szabaddá válásakor automatikusan újraindul. A visszaállító készüléket a következő feltételek mellett kell működtetni: • a gép indításakor • újraindításkor, ha az  AOPD veszélyes • mozgás közben megszakadt • 30 másodpercnél hosszabb idő után az újraindítás kezdeményezéséhez (vö. IEC 61496-1 / EN 61496-1)  További információk: EN 692 Ennek ellenére ellenőrizni kell, hogy a munkafolyamat közben nem keletkezhet-e veszély a kezelőre nézve. Ez korlátozza a használatot olyan, kisebb méretű gépeken, ahol a veszélyzónába nem lehet belépni, és van mögékerülés elleni védelem. A gép minden többi oldalát szintén megfelelő intézkedésekkel kell biztosítani. Ha a gép ebben az üzemmódban üzemel, akkor az AOPD felbontásának 30 mmnek vagy annál kisebbnek kell lennie (vö. ISO 13855, EN 692, EN 693). Védőberendezések szerelésekor minden esetben ki kell zárni a következő hibákat: felette, alatta, mellette történő átnyúlás, mögékerülés. Egy biztonsági funkció azon része, amelyet egy biztonsági elem (pl. működtető) hajt végre a kockázatcsökkentés érdekében Az elektromos berendezés azon képessége, hogy elektromágneses környezetében kielégítően működjön anélkül, hogy a környezetében található egyéb berendezéseket elfogadhatatlan elektromágneses zavarnak tenné ki

Elembiztonsági funkciók EMC

Electromagnetic compatibility (Elektromágneses összeférhetőség)

Érzékelő érzékelési képessége / felbontás ESPE

Electro-sensitive protective equipment (Érzékelő védőkészülék)

 3-41

 3-76  2-9  3-95  3-97

Az érzékelőparaméter azon határértéke, amely válaszadásra kényszeríti az érzé-  3-32 kelő védőkészüléket ( ESPE). Ezt a gyártó határozza meg. Olyan készülékek és/vagy komponensek együttese, amelyek a belépés elleni  3-29 f védelem vagy a jelenlétérzékelés érdekében együttműködnek egymással, és többnyire legalább az alábbiakat tartalmazzák (IEC 61496-1 / EN 61496-1): • érzékelőelem • vezérlési, ill. felügyeleti elemek • kimeneti kapcsolóelemek (OSSD) Az eszköz a testi sérülés kockázatát rejtő gépeken és berendezéseken dolgozó személyek védelmére szolgál. Kezdeményezi a gép biztonságos állapotba helyezését, mielőtt a gépen dolgozó személy veszélyes helyzetbe kerülne.

F Felbontás / érzékelő érzékelési képessége Fényfüggöny FIT

Failure in time

FMEA

Failure mode effects analysis

Forgalomba hozatal Funkcionális biztonság

Az érzékelőparaméter azon határértéke, amely válaszadásra kényszeríti az érzékelő védőkészüléket (ESPE). Ezt a gyártó határozza meg. ≤ 116 mm felbontású AOPD

 3-31

10-9 óránkénti meghibásodási ráta  λ = 1 × 10-9 1/h Hibalehetőség- és hatáselemzés. A hiba hatásainak elemzésére szolgáló eljárás (IEC 812 / EN 60812). A termékbiztonsági törvény értelmében: a piacon való első megjelentetés

 3-16

 3-29 f  3-47

 3-17

6

 6-1 A gépre és a gép vezérlési rendszerére vonatkoztatott teljes biztonság része,  3-1 amely a  SRECS helyes működésétől, más technológiák biztonsági rendszereitől  3-85 és külső kockázatcsökkentő berendezésektől függ

H HFT[n]

Hardware fault tolerance

hop

Operating hours

IFA

Munkavédelmi Intézet

Hibák vagy meghibásodások jelenléte esetén a megkövetelt funkció további végrehajtásának képessége (IEC 62061 / EN 62061) Napi átlagos üzemidő, órában kifejezve

 3-96

A Német Törvényes Balesetbiztosító Munkavédelmi Intézete. 2009-ig: BGIA.

 §-12

 3-93

I



i-11

Szójegyzék/tárgymutató Melléklet Magyarázat

Tárgymutató

Kategória

A vezérlés biztonsági elemeinek besorolása hibákkal való ellenállásuk és a hiba utáni viselkedésük alapján

 3-18  3-89

Kényszernyitás

A kényszernyitás a kapcsolók esetében azt jelenti, hogy a működtető és a kapcso-  3-24 lóelem között alakzáró erőátvitelnek kell történnie. A működtető mechanikának olyan felépítésűnek kell lennie, hogy az érintkezési hely még a mechanika meghibásodása – pl. rugótörés vagy érintkezők összeégése – esetén is megbízható módon kinyisson, és működtetett állapotban nyitva maradjon (IEC 60947-5-1 / EN 60947-5-1). Az az idő, amelynek letelte után az érintkezők késleltetve adnak választ. A késleltetett válaszidejű kapcsolókészülékeknél ez az idő változtatható.


K

Késleltetett válaszidő

L Lambda, λ

λ

 3-96  3-98

M Mérőpálca Minimális távolság

Mögékerülés elleni védelem

MTTFd

Mean time to failure

Muting

Olyan átlátszatlan, henger alakú elem, amelyet az AOPD érzékelési képességének ellenőrzésére használnak (IEC/TS 61496-2, CLC/TS 61496-2) A védőberendezés és a veszélyzóna közötti számított távolság annak megakadá-  3-47 lyozására, hogy a veszélyes gépfunkció befejeződése előtt emberek vagy emberek és az testrészei kerüljenek a veszélyzónába utána következők Másodlagos védőberendezés olyan gépek, ill. berendezések számára, amelyek a  3-50 padló felől hozzáférhetők, és amelyek esetében meg kell akadályozni a beindués az lást mindaddig, amíg a kezelő a berendezés belsejében tartózkodik utána kö(biztonsági funkció: indítás megakadályozása) vetkezők A veszélyes meghibásodásig eltelő, várt átlagos idő  3-90 (ISO 13849-1 / EN ISO 13849-1) Áthidalási funkció. Biztonsági funkció, ill. biztonsági funkciók átmeneti, auto 3-38 matikus áthidalása a vezérlési rendszer biztonsági elemei által (IEC 61496-1 / EN 61496-1)

N

6

N/C

Normally Closed

Nyitó érintkező

N/O

Normally Open

Záró érintkező

nop

Numbers of operation per year

Az EN ISO 13849-1 szövege: átlagos éves működtetések száma (ISO 13849-1 / EN ISO 13849-1) s d op × h op × 3600 h n op = t cycle

 3-21  3-45  3-73  3-93

dop átlagos éves üzemidő, napokban kifejezve hop átlagos napi üzemidő, órában kifejezve tcycle az alkatrész két egymást követő ciklusának kezdete közötti átlagos idő, másodpercben kifejezve

O OSSD

Output signal switching device

Az érzékelő védőkészülék (ESPE) azon része, amely be van kötve a gépvezérlése, és amely KI állapotot vesz fel, ha az érzékelőrész a rendeltetésszerű használat közben aktiválódik

Proximity device with defined behaviour under fault conditions Probability of dangerous failure per hour

Hiba esetén meghatározott viselkedésű közelítéskapcsoló A veszélyforrássá váló meghibásodás óránkénti valószínűsége (1/h)

 3-85  3-94  3-95

Performance Level

Olyan önálló szint, amely a vezérlés biztonsági elemeinek azon képességét fejezi ki, hogy előrelátható feltételek mellett képesek egy bizonyos biztonsági funkció végrehajtására (ISO 13849-1 / EN ISO 13849-1)

 3-86

 3-18  3-66 f

P

R

PDF PFHd

PL

i i-12



Melléklet Szójegyzék/tárgymutató


Tárgymutató

Magyarázat

R Reteszelés

A reteszelő berendezés olyan mechanikus, elektromos vagy más berendezés, amelynek az a rendeltetése, hogy egy gépelem üzemét meghatározott feltételek mellett megakadályozza.

 3-21 és az utána következők

Azon biztonságos meghibásodások aránya a részrendszer teljes meghibásodási rátáján belül, amelyek nem vezetnek veszélyes meghibásodáshoz (IEC 62 061 / EN 62 061) Biztonságintegritási szint: a biztonsági rendszerhez hozzárendelt biztonsági funkciók biztonságintegritásának meghatározására szolgáló, önálló szint (a három lehetséges szint egyike), ahol a 3-as biztonságintegritási szint a legmagasabb fokozatot, az 1-es biztonságintegritási szint pedig a legalacsonyabb fokozatot jelenti (IEC 62061 / EN 62061) SIL követelményhatár (egy részrendszerre vonatkozóan): az a maximális SIL, amely egy  SRECS részrendszer esetében strukturális korlátozások és rendszerszintű biztonságintegritás vonatkozásában vehető igénybe (IEC 62061/ EN 62061) A gép elektromos vezérlési rendszere, amelynek meghibásodása a kockázat, ill. a kockázatok növekedéséhez vezet

 3-96

A vezérlés biztonsági elemei: a vezérlés azon része, amely reagál a biztonsági bemeneti jelekre, és biztonsági kimeneti jeleket generál (ISO 13849-1 / EN ISO 13849-1)

 3-85

S SFF

Safe failure fraction

SIL

Safety Integrity Level

SILCL

SIL claim limit

SRECS

Safety-related electrical control system Safety-related part(s) of control system

SRP/CS

 3-96

 3-85  3-97  3-99

T T10d

Az alkatrész üzemidejének korlátozása. Az az átlagos idő, amely után a komponensek 10%-a veszélyt okozó meghibásodására kerül sor. B 10d T = 10d n op A kopásnak kitett alkatrészekre vonatkozóan meghatározott MTTFd érték csak erre az időre érvényes.

U Újraindítás

A gép újbóli elindítása. A védőfunkció aktiválódása vagy hiba keletkezése után a sor kerülhet a védőberendezés nyugtázására, hogy lehetővé váljon a gép ezt követő újraindítása.

Újraindítás blokkolás

A gépciklus veszélyes része során, illetve üzemmód váltása, a gép működtetési módjának váltása vagy a gép indítási vezérlőberendezésének cseréje után működésbe lépett biztonsági funkció esetén a gép automatikus újraindításának megakadályozására szolgáló berendezés (IEC 61496-1 / EN 61496-1). • Az üzemmódok a következők: léptetés, önálló löket, automatikus • Az indítási vezérlőberendezések a következők: lábkapcsolás, kétkezes kapcsolás, együtemű vagy kétütemű aktiválás az ESPE érzékelő funkciója által • Újraindítás blokkolás (RES): Legalább egy fénysugár megszakadásakor a gép leáll, és aktiválódik az újraindítás blokkolás (RES). Ez gondoskodik arról, hogy a gépet csak akkor lehessen elindítani, ha a fény útja szabaddá vált, továbbá megnyomták és elengedték a visszaállításra szolgáló gombot.

 3-4 f  3-55  3-75

6



i-13

Szójegyzék/tárgymutató Melléklet Rövidítés/fogalom

Tárgymutató

Magyarázat

V Válaszidő VBPD Visual based protection device Védőmező

Visszaállítás

Az érzékelőrész aktiválódását kiváltó esemény bekövetkezése és a kikapcsoló elemek (OSSD) KI állapotának elérése közötti maximális idő Képkiértékelésen alapuló védőberendezés, pl. biztonsági kamerarendszer Az a tartomány, amelyen belül az érzékelő védőkészülék (ESPE) képes felismerni a gyártó által meghatározott vizsgáló testet. • Biztonsági fényfüggöny: a védőmező az adó- és vevőegység között helyezkedik el. A védőmező magassága és a védőmező szélessége határozza meg. • Biztonsági lézerszkenner: a védőmező biztosítja a gép vagy a jármű veszélyzónáját. Az alkalmazott készülék hatósugara, érzékelési szöge, válaszideje és felbontása határozza meg (lásd a műszaki adatokat). A védőberendezés visszaállítása felügyelt állapotba. • A kézi visszaállítás különálló, kézzel működtethető készülékkel, pl. visszaállító gombbal történik. • A védőberendezés általi automatikus visszaállítás csak speciális esetben engedélyezett: ha nem lehetséges, hogy emberek tartózkodjanak a veszélyzónában a védőberendezés működtetése nélkül, vagy pedig biztosítani kell, hogy nyugtázáskor és a visszaállítást követően senki se tartózkodhasson a veszélyzónában.

 3-47

 3-47

 3-46  3-65

6 R i i-14



Melléklet Társszerzők és köszönetnyilvánítás Társszerzők és köszönetnyilvánítás A SICK AG és a szerkesztőség köszönetét fejezi ki mindazon társszerzőknek, akik közreműködtek ennek az útmutatónak az elkészítésében, akár a szükséges javításokra hívták fel a figyelmet, akár fotókat szolgáltattak vagy szöveget írtak hozzá.

Az útmutató előző kiadásának számos olvasója széleskörű szaktudásával és gyakorlati visszajelzésével szintén hozzájárult ennek a frissített változatnak a sikeres elkészültéhez. Köszönjük támogatásukat!

Külön köszönet: (nevek ábécésorrendben): • Dr. Tilmann Bork, Festo AG & Co. KG • Pablo Ruiz, Festo AG & Co. KG • SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG

6



i-15

JEGYZETEK

6 R i i-16



JEGYZETEK

6



i-17

JEGYZETEK

6 R i i-18



JEGYZETEK

6



i-19

JEGYZETEK

6 R i i-20



8017955/2015-07-07 ∙ 2M/MK ∙ Pre USmod hu44

A SICK ÁTTEKINTÉSE A SICK piacvezető gyártó az ipari alkalmazásra szolgáló, intelligens érzékelők és érzékelős megoldások területén. Világszerte több mint 7 000 dolgozónkkal, több mint 50 leányvállalatunkkal és részesedésünkkel, valamint számtalan képviseletünkkel mindig ügyfeleink közelében vagyunk. Egyedülálló termékválasztékunk és szolgáltatásaink tökéletes alapot teremtenek a folyamatok biztonságos és hatékony vezérléséhez, az emberek balesetvédelméhez, valamint a környezeti károk elkerüléséhez. Cégünk széleskörű tapasztalatokkal rendelkezik számos iparágban, jól ismeri a folyamatokat és a követelményeket. Ezért azok a megrendelők, akik a mi intelligens érzékelőinket választják, pontosan azt kapják, amire szükségük van. Ügyfélspecifikus rendszermegoldásainkat európai, ázsiai és észak-amerikai alkalmazásközpontjainkban teszteljük és optimalizáljuk. Ennek köszönhetően cégünk megbízható beszállító és fejlesztőpartner. Választékunkat átfogó szolgáltatásaink teszik teljessé: a SICK LifeTime Services a gép teljes életciklusa alatt támogatást nyújt, így gondoskodva a biztonságról és a termelékenységről. Ezt jelenti számunkra a „Sensor Intelligence”.

Világszerte az Ön közelében: Ausztrália, Ausztria, Belgium/Luxemburg, Brazília, Csehország, Dánia, Dél-Afrika, Dél-Korea, Egyesült Arab Emirátusok, Finnország, Franciaország, Hollandia, India, Izrael, Japán, Kanada, Kína, Lengyelország, Magyarország, Mexikó, Nagy-Britannia, Németország, Norvégia, Olaszország, Oroszország, Románia, Spanyolország, Svájc, Svédország, Szingapúr, Szlovénia, Tajvan, Törökország, USA. Kapcsolattartók és képviseletek világszerte: - www.sick.com

SICK AG | Waldkirch | Germany | www.sick.com

Útmutató a biztonságos gépekhez HAT LÉPÉS A BIZTONSÁGOS GÉPHEZ

Recommend Documents