Nieuwshoek & Evenementen


Download het volledig pdf-bestand

Automation Today

Nieuws en evenementen

Case studies

Technologietrends

Functionele veiligheid – het juiste evenwicht bereiken met automatisering


Nu veiligheid bij veel bedrijven zo hoog op de agenda staat, is de introductie van nieuwe en aankomende normen – zoals EN ISO 13849-1:2008 ‘Veiligheid van machines – Onderdelen van besturingssystemen met een veiligheidsfunctie’ – altijd een ingrijpende gebeurtenis.

In het geval van AGR Automation, een gespecialiseerde ontwerper en producent van geavanceerde automatiseringsoplossingen voor de wereldwijde markt, stond de veiligheid steeds op de voorgrond bij het ontwerp van machines en spande men zich voortdurend in te voldoen aan de toepasselijke normen, en tegelijkertijd een flexibel fabricageproces te realiseren waar dit mogelijk was binnen het ontwerpproces.

Als toonaangevende leverancier van veiligheidsoplossingen, in zowel de machine- als de processector, die een belangrijke bijdrage heeft geleverd aan de ontwikkeling van de hedendaagse veiligheidsnormen, heeft Rockwell Automation er belang bij hoe haar veiligheidsapparatuur bij haar klanten wordt ingezet. In dit specifieke geval toonde ook de UK Health & Safety Executive belangstelling als waarnemer, grotendeels om dezelfde redenen. In zijn functie als toezichthouder over installaties als deze, was het van belang dat hij een zelfde mate van inzicht verkreeg in de kwesties waarmee bedrijven die deze nieuwe normen toepassen te maken hebben.

Voor leveranciers van apparatuur, machinebouwers, eindgebruikers en nationale overheidsinstellingen is er niet alleen sprake van een noodzaak om te weten hoe nieuwe veiligheidssystemen met succes kunnen worden geïntegreerd, maar bestaat daarnaast de noodzaak te begrijpen welke gevolgen moderne veiligheidsnormen kunnen hebben voor de optimale functionaliteit van automatiseringstoepassingen.

Helaas wordt het toepassen van veiligheidsnormen en -systemen door velen gezien als een zaak die de functionaliteit van een machine kan belemmeren en de kosten aanzienlijk kan verhogen. Maar al te vaak worden de veiligheidsmechanismen aan een machine toegevoegd op het moment dat het ontwerp van de machine vrijwel is voltooid. Dit kan gevolgen hebben voor automatiseringsroutines en -oplossingen die met veel zorg waren gecreëerd. Door al meteen vanaf het begin rekening te houden met de functionele veiligheidsbeginselen van EN ISO 13849-1 heeft AGR Automation laten zien dat veel van de hindernissen waarmee andere bedrijven te maken hebben op een veel positievere en kostenefficiënte manier kunnen worden geregeld als de veiligheid direct vanaf de aanvang van het ontwerpproces wordt meegenomen, als integraal onderdeel van het automatiseringssysteem.

Craig Dickson, operations manager van AGR Automation, is van mening: “als je de juiste ingrediënten op de juiste manier gebruikt, krijg je een prachtige taart.” Waar hij het over heeft is de synergie tussen de ingrediënten, in dit geval de veiligheid en functionaliteit van de machine, en hoe deze samenwerken om het juiste resultat te bereiken. Dit wordt functionele veiligheid genoemd. Functionele veiligheid is een term die werd geïntroduceerd in IEC 61508 (Functionele veiligheid van elektrische, elekronische en programmeerbare elektronische systemen met veiligheidsfunctie). Functionele veiligheid heeft betrekking op een breed scala aan apparaten dat wordt gebruikt voor veiligheidssystemen. Apparaten als interlocks, lichtgordijnen, veiligheidsrelais, veiligheids-PLC’s, veiligheidsschakelaars en veiligheidsaandrijvingen worden onderling verbonden om een veiligheidssysteem te vormen, dat een specifieke veiligheidsfunctie vervult.

Door vanaf het begin van het ontwerpproces rekening te houden met de funtionele veiligheidsvereisten van een machine, is AGR in staat het juiste evenwicht te vinden tussen de veiligheidsintegriteit enerzijds, en de functionaliteit en het gewenste verwerkingsvolume van de machine anderzijds. Het vereiste prestatieniveau van de veiligheidssystemen werd bereikt door gebruik te maken van de principes die worden uiteengezet in EN ISO 13849-1. Dickson vervolgt: “We brengen onze machines wereldwijd op de markt. We zullen er dus voor moeten zorgen dat al onze veiligheidssystemen afdoende zijn en voldoen aan plaatselijke veiligheidsnormen.” Bij AGR wordt de functionele veiligheid vanaf het begin in het ontwerp van de machine meegenomen, om de flexibiliteit, productiviteit en veilige werking van de machine te maximaliseren. De automatiseringscomponent en de methode van werking verschillen van machine tot machine, maar in alle gevallen is de functionele veiligheid al in het besturingssysteem van de automatiseringsmodule geïntegreerd.


Dankzij de schaalbaarheid en integratie van de oplossing van Rockwell Automation is de veiligheid geïntegreerd in het ontwerp van de gehele machine, als onderdeel van het totale machinepakket, ongeacht hoeveel modules AGR maakt. Dickson vervolgt: “Als het goed werkt op moduleniveau, werkt het ook goed op het niveau van de machine als geheel.” Na overleg met medewerkers van Rockwell Automation werd een risico-evaluatie uitgevoerd met behulp van een Performance Level (PL) berekening op basis van de norm EN ISO 13849-1. De beslissing om PL te gebruiken in plaats van SIL (Safety Integrity Level, zoals beschreven in IEC 62061), werd genomen op basis van het feit dat AGR vertrouwd was met de categorieën die worden beschreven in EN 954-1. De methodologie van PL maakt in dat geval de overstap eenvoudiger. Na de risico-evaluatie werkten technici van AGR en Rockwell Automation samen aan de ontwikkeling van de definitieve automatiseringsoplossing. Deze nauwe samenwerking kende vele voordelen voor AGR, met name wat betreft de snelheid van de implementatie van de overstap en installatie. Het feit dat de veiligheidsspecialisten van Rockwell Automation bij het proces betrokken werden, zorgde ervoor dat het gehele proces soepeler kon verlopen en veel eenvoudiger te beheren was, met name voor wat betreft de integratie van en interactie tussen de veiligheidsaspecten en de functionele aspecten van de oplossing.

AGR maakt gebruik van Programmable Automation Controllers (PAC) van Allen-Bradley® GuardLogix®. Hiermee is het mogelijk veiligheidsfuncties en standaardfuncties van een automatiseringsmodule met behulp van één controller te beheren. De automatiseringsoplossingen zijn tevens gebaseerd op EtherNet/IP zodat veiligheids- en standaardgegevens over hetzelfde netwerk kunnen worden verzonden (CIP Safety over EtherNet/IP) voor alle besturingsvereisten op het gebied van automatisering en veiligheid. Deze worden gebruikt om te communiceren met een SCADA-systeem voor sensorbewaking en snelle SERCOS-interfaces voor vereisten op het gebied van bewegingscontrole. Het gebruik van Allen-Bradley Guardmaster® veiligheidsinterlockschakelaars van Rockwell Automation in combinatie met de veiligheidsuitvalfunctie van de aandrijving zorgt voor een hogere veiligheid van de operator tijdens het bedienen van de machine.

Dickson legt uit: “De nieuwe veiligheidsnormen vragen om MTTFd-cijfers (Mean Time To dangerous Failure) voor de veiligheidsapparatuur. Dankzij de beschikbaarheid van functionele veiligheidsgegevens voor veiligheidsproducten van Rockwell Automation, kon AGR het vereiste Performance Level (PL) van de machine sneller bepalen, waardoor de systemen op effectieve wijze konden worden ontworpen en geïntegreerd.
“Wat voor ons het belangrijkst is, is dat we productieve machines kunnen leveren die veiliger zijn. We doen het niet voor het papiertje, we doen het om de medewerkers van onze klanten te beschermen.” Dickson besluit: “Het mooie is dat, als we kunnen voldoen aan de veiligheidsnormen in de EU, we meestal ook meteen voldoen aan de vereisten in andere regio’s, aangezien de EU-normen tot de strengste behoren. Met apparatuur van Rockwell Automation als motor achter de automatisering en de veiligheid van onze machines, zijn we tevens in staat de wereldwijde servicemogelijkheden te bieden, dankzij de aanzienlijke wereldomvattende vertegenwoordiging van het bedrijf.”

Voor meer informatie kunt u ons een e-mail sturen via: info_at@ra.rockwell.com ref: Functional Safety