Pour pouvoir contribuer à la réduction des risques des machines et systèmes, les freins de sécurité ont besoin d'une commande fiable. Les axes verticaux, par exemple, font partie des pièces de machines particulièrement dangereuses, qui peuvent causer de graves blessures. Les équipements suspendus utilisés sur scène sont aussi potentiellement très dangereux lorsque des artistes jouent en dessous. D'après la norme de sécurité DIN EN ISO 13849-1, pour prévenir les dangers dans ce genre de situations, il faut d'abord évaluer les risques fonctionnels restants, puis prendre des mesures de réduction des risques en conséquence. En sa qualité de composant mécanique, le frein tombe dans la catégorie de la sécurité fonctionnelle au regard de cette norme.
Fonctionnement des éléments de sécurité
Les freins de sécurité Mayr fonctionnent selon le principe de sécurité intégrée et sont fermés dans un état inerte. La commande de frein se charge d'interrompre de manière fiable le courant dans la bobine magnétique lors de l'arrêt du frein. Le module de commande de frein utilise des semi-conducteurs inusables, ce qui garantit une fréquence et une fiabilité de commutation quasi-illimitées. Le module prototype étudié par TÜV Süd bénéficie d'une conception interne fiable et peut être déployé jusqu'aux niveaux de performance PLe et de sécurité intégrée SIL 3.
La conception interne à sécurité intégrée inclut notamment des vérifications de diagnostic interne pour les courts-circuits et les interruptions de ligne, ainsi qu'une surexcitation fiable pour relâcher le frein et passer à une tension de maintien réduite avec un frein ouvert. Les nombreuses fonctions de sécurité supplémentaires permettent un diagnostic complet des erreurs. La tension de sortie du frein est ainsi contrôlée. Une tension trop élevée sur le frein pendant l'arrêt peut allonger dangereusement la durée de déclenchement, si par exemple elle provoque un affaissement excessif des axes verticaux. Le contrôle des délais de commutation qui influencent la distance de freinage est donc un autre élément à part entière du diagnostic d'erreurs intégré.
L'évaluation du signal de contrôle du déclenchement avec contrôle de vraisemblance permet de contrôler l'état de marche du frein. L'utilisation de l'état de marche permet d'empêcher de manière fiable le rapprochement de l'entraînement vers un frein fermé. Les pannes fuyantes telles que l'usure croissante, qui peuvent avoir une influence sur les délais de commutation, peuvent être détectées de cette manière. Les signaux de sortie du module de commande de frein relatifs à l'état de marche du frein et les messages d'erreur doivent être consultés via une entrée d'API sécurisée. Cet élément est généralement déjà intégré aux contrôles de sécurité généraux des machines.
Avantages par rapport aux circuits de contacteurs
Le module de commande de frein comporte plusieurs avantages par rapports aux circuits de contacteurs de sécurité : grâce à ses contacts de semi-conducteurs électroniques inusables, il est bien plus fiable et sûr et nécessite du matériel moins complexe. Le module remplace un redresseur rapide avec inversion de tension, un relais de sécurité, deux contacteurs avec contacts miroirs et un pare-étincelles. La réduction de ces composants fonctionnels permet de gagner un espace considérable dans l'armoire de commande, grâce aux besoins de câblage et de conception réduits. Pour une rentabilité maximale, les capacités de performances du module doivent être pleinement utilisées et deux freins contrôlés simultanément. Des freins dotés d'un courant nominal de 5 A peuvent être connectés, et les deux freins n'ont pas besoin d'être de construction identique.
Grâce à la multitude de fonctions de sécurité intégrées, les modules peuvent être adaptés très facilement et rapidement, en saisissant les paramètres pour chaque frein et les critères pour chaque système. Ceux-ci sont paramétrés individuellement pour chaque frein, par exemple pour déterminer la tension de marche, le temps de surexcitation, la tension de maintien ou le type d'arrêt. Avec ces commandes de frein fiables, les efforts normalement requis pour la programmation et la validation lors de la commutation à l'aide de contacteurs deviennent obsolètes. Le ROBA-SCBplus peut être utilisé dans des applications de sécurité diverses : le seul critère requis est une tension d'entrée comprise entre 24 et 48 VI sur le circuit d'alimentation.
La mission de PEI est de fournir à ses lecteurs des informations sur les nouveaux produits et services liés au secteur de l'industrie et qui sont disponibles sur le marché français.
