La sicurezza di macchine e impianti per la protezione degli utenti dipende essenzialmente dalla corretta applicazione delle norme e delle direttive. In Europa ci si basa sulla Direttiva macchine, che supporta le aziende con specifiche standardizzate per la progettazione di macchine orientate alla sicurezza. Tuttavia, molte norme di sicurezza europei sono di grande importanza anche al di fuori dello Spazio Economico Europeo a causa della loro portata internazionale. Anche le norme sulla sicurezza funzionale svolgono un ruolo importante in questo contesto. I requisiti per i controllori delle macchine sono definiti sia nella EN ISO 13849 che nella EN IEC 62061.
La tendenza alla decentralizzazione pone nuove sfide per la protezione di persone, ambiente e macchine. Oltre ai tradizionali dispositivi di sicurezza, come i blocchi delle porte di sicurezza, i dispositivi di arresto di emergenza o gli interruttori di sicurezza, i sistemi di sicurezza programmabili o configurabili sono sempre più utilizzati per proteggere macchine e impianti, man mano che aumenta il livello di complessità. Nel 2015 si è cercato di combinare le due norme EN ISO 13849 e EN IEC 62061. Oggi entrambe le norme vengono riviste separatamente.
Quali cambiamenti sono attesi per quanto riguarda PL e SIL?
Le due norme hanno già trovato alcuni punti di convergenza, come ad esempio in ambito "Software di sicurezza" e nel tema "Cyber Security". Molti altri aggiustamenti sono stati apportati nel dettaglio, affinché i due standard risultassero tra loro coerenti nel complesso. Eventuali effetti sulle precedenti valutazioni di sicurezza devono essere valutati caso per caso. Leggi il nostro whitepaper per scoprire nel dettaglio quali potrebbero essere le modifiche alle norme.
La Direttiva macchine include requisiti essenziali di sicurezza e di tutela della salute. Nella relativa Gazzetta ufficiale dell'Unione europea sono elencate le norme armonizzate per la Direttiva macchine. Una macchina è conforme ai requisiti essenziali di sicurezza e di tutela della salute se è stata prodotta nel rispetto di queste norme armonizzate.
Le norme EN sono suddivise in diversi tipi:
Le norme fondamentali sulla sicurezza includono concetti fondamentali, principi di progettazione e aspetti generali (es. la concezione e il funzionamento) che valgono per tutte le macchine, i dispositivi e gli impianti.
Esempio di norma:
EN ISO 12100 (Sicurezza delle macchine)
Norme per gruppi di sicurezza relative a un aspetto della sicurezza o un tipo di dispositivo di sicurezza che possono essere utilizzate per tutta una serie di macchine, dispositivi e impianti.
Tipo B1: particolari aspetti della sicurezza, come ad esempio le distanze di sicurezza e i valori limite per le temperature delle superfici.
Esempi di norme:
EN ISO 13857 (Distanze di sicurezza in aree pericolose)
EN ISO 13855 (Calcolo della distanza di sicurezza)
EN ISO 13849 (Sicurezza delle macchine - componente di sicurezza di un'unità di controllo)*
Tipo B2: include dispositivi relativi alla sicurezza, come ad esempio lo spegnimento di emergenza o i comandi a due mani.
Esempi di norme:
EN ISO 13850 (Sicurezza delle macchine – arresto di emergenza)
EN 574 (Comandi a due mani)*
Norme sulla sicurezza delle macchine con requisiti di sicurezza dettagliati per tutti i rischi significativi correlati a una determinata macchina o a un gruppo di macchine. Le norme di tipo C vengono indicate anche come norme prodotti.
Esempi di norme:
EN 12622 (Sicurezza di macchine utensili - Presse piegatrici idrauliche)
EN 415 (Macchine per il confezionamento)*
Il termine sicurezza funzionale si riferisce alla corretta applicazione di sistemi (di controllo) di sicurezza e di altre misure di attenuazione dei rischi critici per la sicurezza di un sistema. Se si verifica un errore critico, il controllore avvia la condizione di sicurezza.
Per il settore della costruzione di macchine, dalla norma EN 61508 sono derivate le norme EN IEC 62061 e EN ISO 13849-1. Entrambe le norme prendono in considerazione in modo specifico i requisiti dei componenti di sistemi di controllo relativi alla sicurezza nelle macchine.
La determinazione delle prestazioni richieste dalle funzioni di sicurezza è un aspetto centrale della sicurezza funzionale dei sistemi di controllo delle macchine. Sia la EN IEC 62061 che la EN ISO 13849-1 forniscono metodi strutturati per valutare e definire l'efficienza richiesta dalle funzioni di sicurezza per garantire la sicurezza delle macchine.
Calcolo della classe SIL
Una grandezza caratteristica importante per l'affidabilità delle funzioni legate alla sicurezza è il livello di integrità delle funzioni di sicurezza (SIL).
Per determinare il livello di integrità delle funzioni di sicurezza richiesto, vengono valutati diversi criteri:
Determinazione del Performance Level
Per determinare il livello di prestazione richiesto (PLr), occorre valutare diversi criteri: l'entità del danno, la frequenza e la durata, nonché le possibilità di prevenzione del pericolo.
Parametri di rischio:
S: Gravità dei danni:
F: Frequenza e/o durata dell'esposizione al rischio:
P: Possibilità di prevenzione del pericolo:
Nota: se la probabilità di accadimento può essere classificata come bassa, il livello di prestazione richiesto (PLr) può essere ridotto di un livello.
Una volta progettata l'architettura di comando, si determinano le prestazioni delle funzioni di sicurezza. Le norme EN IEC 62061 e EN ISO 13849-1 utilizzano approcci e parametri diversi per garantire l'esecuzione affidabile della funzione di sicurezza.
I parametri dei sistemi di sicurezza per sottosistemi derivano dai seguenti valori:
Il livello di prestazione (PL) del componente di un sistema di controllo di sicurezza (SRP/CS) viene stabilito attraverso la valutazione dei seguenti parametri:
Relazione tra i concetti di PL e SIL
Secondo l'Allegato I della Direttiva macchine, è necessario effettuare una valutazione dei rischi per ogni macchina immessa sul mercato europeo. I rischi residui possono essere ridotti al minimo nell'ambito delle misure tecniche di protezione utilizzando componenti di controllo rilevanti per la sicurezza. Se i componenti di controllo sono progettati in conformità alle norme armonizzate EN ISO 13849 e EN IEC 62061, la minimizzazione del rischio richiesta può essere ottenuta attraverso funzioni di sicurezza con un SIL o un PL.
La specificazione del requisito funzionale riguarda la descrizione dettagliata delle rispettive funzioni di sicurezza. A tal fine, è necessario definire le interfacce decisive con altre funzioni di controllo e le reazioni agli errori. Il documento generato funge da base più importante per il successivo processo di progettazione.
Determinazione dell'efficienza richiesta in conformità alla norma EN IEC 62061 o EN ISO 13849-1.
Una volta progettata l'architettura di comando, si determinano le prestazioni delle funzioni di sicurezza. Le norme EN IEC 62061 e EN ISO 13849-1 utilizzano approcci e parametri diversi per garantire l'esecuzione affidabile della funzione di sicurezza.
EN IEC 62061: i guasti hardware possono causare ulteriori e pericolosi guasti della SRCF (Safety Related Control Function). Questa probabilità deve essere inferiore o uguale al limite di guasto stabilito nella specifica (Fase 1):
il SIL (Safety Integrity Level) raggiunto dal SRECS (Safety Related Electrical Control System, Sistema di controllo di sicurezza elettrico) è inferiore o uguale al più basso SIL di qualsiasi sottosistema coinvolto nell'esecuzione della funzione di sicurezza.
EN ISO 13849-1: per le varie funzioni di sicurezza, è necessario che il PL (Performance Level) del relativo SRP/CS (Safety Related Parts of Control System, componenti di sicurezza di un'unità di controllo) corrisponda al "PL richiesto".
I PL di diversi SRP/CS che fanno parte di una funzione di sicurezza devono essere maggiori o uguali al Performance Level richiesto per quella funzione.
Infine, l'intera funzione di controllo relativa alla sicurezza di un'applicazione deve essere valutata per verificarne l'idoneità nell'applicazione. L'idoneità può essere determinata mediante analisi o verifiche, ad esempio simulando alcuni tipi di errori.
Norme sulla sicurezza funzionale
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Nel nostro whitepaper troverai maggiori informazioni sui seguenti argomenti:
❯ Rielaborazioni previste per le norme EN ISO 13849 e EN IEC 62061
❯ Effetti sull'argomento "Cyber Security"
❯ Cambiamenti nell'ambito del "software rilevante ai fini della sicurezza"
