Page 20 - Attualità Elettrotecnica Ottobre 2021

un valore aggiunto
per l’utente
La sicurezza è un elemento essenziale anche nell’automazione: servono sensori e sistemi per il rilevamento affidabile del movimento
di Carsten Gregorius* e Udo Tappe**
Il rilevamento affidabile del movimento (Safe Motion) sta diventando parte integrante del- la tecnologia della sicurezza e dell’automa-
zione. I sistemi utilizzati variano a seconda del grado di automazione. Dai semplici dispositivi di commutazione per il monitoraggio dei fermi macchina e della velocità, ai sistemi di sicu- rezza configurabili, ai controllori di sicurezza ed agli azionamenti sicuri, queste soluzioni hanno molti punti in comune).
Le funzionalità di safe motion possono aumen- tare la disponibilità e l’efficienza di macchinari e impianti. Di conseguenza, è spesso più sen- sato muovere l’azionamento con la porta di protezione aperta, per eseguire i lavori di con- figurazione e di manutenzione. Per protegge- re l’utente, la tecnologia di sicurezza si fa cari- co del rilevamento dei movimenti pericolosi. La produttività può essere migliorata trasmet- tendo il segnale di sblocco ad un dispositivo di ritenuta elettromeccanico quando viene ri- levato l’arresto effettivo. Rispetto al segnale di rilascio temporizzato, ciò permetterebbe al personale di accedere alla macchina più rapi- damente e in modo più sicuro. I sistemi per il rilevamento affidabile del movimento sono uti- lizzati anche dove grandi impianti devono es- sere protetti da danni meccanici causati da ve- locità eccessive. L’utilizzo delle funzioni di safe motion permette di monitorare la velocità del rotore delle turbine eoliche o il movimento del- le strutture portanti dei ponti mobili (figura 1).
Funzioni di sicurezza secondo EN 61800-5-2
La norma EN 61800-5-2 descrive i requisiti di sicurezza funzionale per gli azionamenti di po- tenza a velocità regolabile, noti anche come Power Drive Systems Safety Related PDS(SR). A questo scopo sono state definite funzioni di sicurezza parziali standardizzate come base per un’ulteriore convalida. Le principali funzio- ni sono elencate di seguito:
• Safe Torque Off (STO), ossia lo spegnimento dell’azionamento mediante disconnessione immediata dell’energia (categoria di arresto 0), in modo da evitare un avvio imprevisto (figura 2A)
• Safe Operating Stop (SOS) per impedire ad un azionamento di deviare da una posizione
definita mentre è alimen- tato; usato per salvaguar- dare gli assi verticali (fi- gura 2B)
• Safely-Limited Speed (SLS) per arrestare l’azio- namento in caso di supe- ramento della velocità massima consentita; uti- lizzata in modalità di con- figurazione su macchine utensili in combinazione con il funzionamento ad impulsi (figura 2C)
Figura 1- Rilevamento affidabile del movimento degli elementi del ponte su un ponte mobile in Belgio
• Safe Speed Range (SSR) come funzione per arrestare l’azionamento alla fuoriuscita da un determinato range di velocità consentita; è utilizzato nei ventilatori e nelle ventole per garantire i processi di scarico dell’aria in aree a pericolo di esplosione (figura 2D)
• Safe Speed Monitor (SSM) per la generazio- ne di un segnale di sicurezza, ulteriormente
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processabile, al superamento di una veloci- tà massima consentita. Un campo di appli- cazione è rappresentato dal rilascio di un di- spositivo di bloccaggio in una porta di sicu- rezza finché la velocità non scende al di sot- to dell’intervallo consentito (figura 2E)
• Safe Direction (SDI) per evitare che l’albero di trasmissione si muova nella direzione non desiderata; usato per prevenire l’inversione di marcia su rulli motorizzati (figura 2F).