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Sécurité Passive jusqu’à SIL3/PLe:

Alternative simple et économique de Bihl+Wiedemann

La technologie Sécurité Passive – une alternative économique

La sécurité des machines peut être assurée de différentes manières : la sécurité passive est une solution de plus en plus utilisée dans les solutions bus de terrain - principalement en raison des coût associés avantageux et de la complexité réduite.

 

Qu’y a-t-il de si spécial avec la Sécurité Passive ?

Qu’est-ce qui distingue la technologie sécurité passive des solutions classiques bus de terrain pour la sécurité fonctionnelle ? Avec les solutions classiques bus de terrain, une sortie de sécurité est nécessaire pour chaque actionneur. L’avantage : Tous les actionneurs peuvent être désactivés individuellement de manière sûre. Cependant, cette flexibilité maximale n’est pas toujours requise, en particulier lorsque des groupes entiers d’actionneurs doivent être désactivés simultanément. Dans ce cas, la sécurité passive est une alternative idéale et économique. Car utiliser de nombreuses sorties de sécurité augmente considérablement le coût total de l’installation. Avec la sécurité passive, toutes les sorties peuvent être pilotées individuellement sans sécurité et, si nécessaire, des groupes entiers d’actionneurs peuvent être désactivés en toute sécurité à l’aide d’une unique sortie de sécurité – simplement en coupant l’alimentation du faisceau électrique commun à tous les actionneurs qui y sont raccordés.

 

Comment concevoir une sécurité passive avec ASi ?

Pour concevoir une sécurité passive, vous devez vous assurer que l’actionneur ne peut pas être autrement alimenté de l’extérieur lorsque son alimentation est coupée. Idéalement, l’alimentation des actionneurs est galvaniquement isolée de l’alimentation nécessaire à la communication et aux capteurs.

 

Ce principe d’alimentation a toujours été utilisé avec ASi, en particulier par les modules B+W. Avec cette solution de câblage intelligente, les câbles profilés sont séparés les uns des autres — via un système de guides dans l’embase des modules — avec le câble jaune ASi transmettant les signaux de commande et alimentant l’électronique, et le câble de profilé noir fournissant l’énergie auxiliaire. Cela permet d’atteindre un niveau de sécurité jusqu’à SIL3 ou PLe.

 

Grâce à la solution de câblage intelligent ASi, la communication et l’alimentation de l’électronique des modules via ASi sont toujours maintenues alors que les périphériques peuvent être désactivés ou non, de manière sélective, via un faisceau AUX. Cela signifie qu’aucun des participants communicants ne tombe en défaut, contrairement comme c’est souvent le cas aux systèmes sur base Ethernet, et qu’il n’y a pas d’effets domino indésirables sur d’autres parties de l’installation. De plus, les modules ASi peuvent également détecter et signaler que la tension AUX a été coupée. Ces informations d’aide au diagnostic peuvent ainsi être remontées via ASi au niveau du système de commande.

Fig. : En cas de coupure de sécurité, la communication et l’alimentation des capteurs sont maintenues via le câble ASi jaune (figure de gauche) alors qu’aucune communication n’est possible avec les systèmes sur base Ethernet comparables (figure de droite).

En pratique, dans une installation, il peut être nécessaire d’installer différents faisceaux AUX désactivables afin de pourvoir disposer de différentes zones d’alimentation pour les entraînements, séparément les uns des autres. En cas de coupure, les actionneurs de la zone de la sécurité pourront ainsi être mis hors tension de façon sélective à partir du faisceau AUX désactivable qui les concerne. Les périphériques non relatifs à la sécurité, comme les capteurs, pourront être alimentés via un faisceau AUX permanent. Cela signifie que non seulement la communication, mais aussi les informations capteurs, restent disponibles pour ces modules.

Fig. : Dans une installation, plusieurs faisceaux AUX peuvent être nécessaires pour pouvoir mettre hors tension individuellement des entraînements ou un groupe d’entraînements.

La solution de câblage ASi offre également la possibilité d’alimenter électriquement les périphériques via le câble ASi jaune, en plus de la communication. Par conséquent, il n’est peut-être pas nécessaire de devoir poser un faisceau AUX permanent supplémentaire si tous les périphériques non relatifs à la sécurité de la zone peuvent être alimentés uniquement via le câble jaune. A cet effet, B+W propose une large gamme de produits pour lesquels les capteurs voire les actionneurs sont alimentés via ASi.

Fig. : En cas de coupure de sécurité, une alimentation permanente via le câble jaune ASi est fournie aux capteurs, la communication est maintenue et le faisceau AUX d’alimentation des entraînements peut être désactivé.

Quelles sont les solutions de sécurité passive pour une installation ?

Grâce à la vaste gamme de produits de Bihl+Wiedemann, vous pouvez facilement intégrer la sécurité passive dans votre installation et utiliser différentes classes de protection IP. Avec nos produits IP20, les départs de faisceaux Aux relatifs à la sécurité passive peuvent être créés de manière économique à l’intérieur de l’armoire électrique. Il est également possible de créer un départ de faisceau AUX localement sur le terrain en intégrant nos modules IP67, protégé contre les poussières et les liquides, tout en bénéficiant de contraintes de câblage drastiquement réduites grâce à ASi. De plus, ASi peut être parfaitement intégré dans presque tous les systèmes d’automatisation couramment utilisés.

Les avantages de la Sécurité Passive avec Bihl+Wiedemann

    Une sécurité
    jusqu’à SIL3/PLe

    Le câble profilé ASi jaune pour les signaux de commande et l’alimentation de l’électronique, et le câble profilé noir pour l’alimentation auxiliaire – de cette façon, il est possible de garantir que tous les actionneurs raccordés ne seront plus activés lorsque l’alimentation auxiliaire sera coupée. Une sécurité jusqu’à SIL3/PLe est donc facilement atteignable. Alors qu’avec des solutions en câbles ronds à 4 fils, ce niveau de sécurité ne peut être atteint qu’avec difficultés.

     

     

    Réduction des
    coûts produits

    Dans les applications classiques relatives à la sécurité, une sortie de sécurité coûteuse distincte est généralement requise pour chaque actionneur. Alors qu’avec la sécurité passive, une sortie standard économique peut être utilisée pour le pilotage de chaque actionneur. Et dans ce cas, la désactivation de sécurité de chaque groupe d’actionneurs est assurée via une seule et unique sortie de sécurité.

    Des états capteurs
    toujours accessibles

    Le câble ASi jaune transmet les signaux de commande et une puissance aux capteurs jusqu’à 8 A de façon permanente. Cela signifie que lorsque l’alimentation auxiliaire est coupée et que le câble profilé noir est isolé après une coupure de sécurité, l’état des capteurs reste accessible.

    Une alimentation
    efficace jusqu'à 20 A

    Le câble profilé noir peut fournir jusqu’à 16 A voire 20 A, en fonction de sa section, ce qui représente une puissance nettement supérieure à celle des solutions en câbles ronds avec M12. Cela permet de distribuer à faible coût beaucoup de courant au mètre. Par exemple, c’est l’idéal pour les solutions IO-Link et pour les moteurs des applications de transitique. En savoir plus sur Une alimentation électrique efficace.

    Faites des économies grâce à la sécurité passive

    Lorsque vous concevez une sécurité passive grâce aux solutions Bihl+Wiedemann, vous installez moins de sorties de sécurité et vous bénéficiez de tous les avantages économiques d’ASi. Grâce aux câbles profilés et à la technologie de vampirisation, les coûts de câblage sont nettement plus faibles avec ASi qu’avec d’autres systèmes bus de terrain – vous économisez jusqu’à 68 %. C’est aussi parce que vous n’avez pas besoin de différents prolongateurs pré-confectionnés et que vous passez moins de temps coûteux à l’installation. Pour plus d’information, lisez notre comparaison des coûts de câblage.

     

    comparaison des coûts de câblage

    Les produits de Bihl+Wiedemann

    Pour la mise en œuvre d’une sécurité passive, vous n’avez besoin que d’un moniteur de sécurité avec sorties locales et d’une extension de contact. Le pilotage fonctionnel des actionneurs peut être réalisée avec des produits standards non sécurisés Bihl+Wiedemann qualifiés pour la sécurité passive. En effet, presque tous nos nouveaux modules ASi-5, tels que les différents modules ASi-5 avec maître IO-Link intégré, et beaucoup de nos modules ASi-3, répondent aux exigences de la sécurité passive.

     

     

    Veillez respecter les exigences techniques

    La sécurité passive ne peut être établie que si les exigences techniques suivantes sont respectées :

     

    • Une coupure de sécurité doit être mise en œuvre conformément aux exigences de la directive 2006/42/CE sur les machines et aux normes de sécurité telles que EN ISO 13849-1 ou EN 62061.
    • L’isolation galvanique des potentiels désactivables relatifs à la sécurité passive ainsi que des autres potentiels doit toujours être assurée ou exclure le risque de défaut (p. ex., chemins protégés de câbles, installation protégée des produits de sécurité passive).

     

    Concrètement, pour les architectures ASi : cela signifie que la manière la plus simple est d’utiliser exclusivement des modules ASi pour lesquels le respect de la sécurité passive est explicitement indiqué dans la fiche technique. De plus, tous les modules ASi avec AUX doivent être alimentés via les câbles jaune et noir séparés.

    Alimentation via prise M12

    L’acheminement des potentiels AUX relatifs à la sécurité passive ainsi que des autres potentiels à travers des câbles ronds communs n’est typiquement pas conçu pour la sécurité passive – par ex. alimenter ASi et AUX via une prise M12. En effet, le risque de court circuit croisé entre l’AUX relatif à la sécurité passive et le potentiel ASi ne peut être exclu.

     

    Cependant, en fonction de l’application et selon l’analyse du risque précis sur l’ensemble du faisceau de câblage concerné, il est néanmoins possible de vérifier qu’un tel cas de défaillance maintient toujours un état de sécurité. Dans ce cas, la sécurité passive est tout de même assurée - même si des potentiels désactivables et permanents sont acheminés dans un même câble rond.

    Alimenter ASi et AUX via une prise M12 commune n’est typiquement pas une sécurité passive

    Utilisation de modules non qualifiés pour la sécurité passive

    Raccorder un seul module non qualifié pour la sécurité passive sur un faisceau AUX désactivable relatif à la sécurité passive empêche toute l’architecture d’être en sécurité passive.

     

    C’est parce que tous les modules individuellement doivent être considérés comme un système global à cet égard. Par conséquent, tous les modules utilisés doivent être qualifiés – en AUX communté – pour la sécurité passive.

    Un seul module non qualifié pour la sécurité passive sur un faisceau AUX désactivable relatif à la sécurité passive empêche toute l’architecture d’être en sécurité passive.

    FAQs sur la Sécurité Passive

    Sans sécurité passive, rien ne garantit que la coupure de sécurité / désactivation du faisceau AUX sur un module d’E/S standard mènera à un état de sécurité (E/S hors tension). Le module est toujours alimenter via AS-i, et en cas de défaillance, l’énergie issue d’AS-i pourrait alimenter le faisceau AUX.

     

    Ainsi, la sécurité obtenue par la coupure de sécurité ne peut pas être garantie en cas de défaillance. De plus, cela peut entraîner des temps d’arrêt imprévus et des efforts accrus de recherche du défaut.

     

     

    La coupure de sécurité (sécurité passive) est normalisée par la Directive Machines 2006/42/EC et les normes de sécurité EN ISO 13849-1 et EN 62061.

    La sécurité passive s’applique lorsque l’état de sécurité des composants d’une machine, qui doivent être gérés en sécurité passive, peut être atteint en les mettant hors tension.

    Tous les produits alimentés par plusieurs potentiels électriques et présents sur un faisceau AUX de coupure de sécurité de la machine doivent être qualifiés pour la sécurité passive.

    Malheureusement, pour transformer une machine existante sans sécurité passive en une machine avec sécurité passive, il ne suffit pas de remplacer ses anciens composants par d’autres qui sont qualifiés pour la sécurité passive. Dans ce cas, une nouvelle évaluation de la sécurité de la machine doit être effectuée.

    Cette information est indiquée dans nos fiches produits à la rubrique « Environnement »

    Vous avez des questions concernant la sécurité passive de BIhl+Wiedemann?