Machineveiligheid   Veilige pneumatiek                    Onderwerpen:                    -    Introductie SMC            ...
SMC Worldwide leadingMachineveiligheid                    experts in pneumatics                                           ...
Eisen machinerichtlijnMachineveiligheid                    • De nieuwe norm houdt nu rekening met de betrouwbaarheid      ...
Veiligheid in de pneumatiekMachineveiligheid                     Voor pneumatische systemen: geldt de zgn. B- norm        ...
Veiligheid in de pneumatiekMachineveiligheid                     Basisprincipes op het gebied van veiligheid voor         ...
Veiligheid in de pneumatiekMachineveiligheid                     Ook de juiste kwaliteit van de perslucht speelt hierin ee...
Omgeving en bedieningsproceduresMachineveiligheid                    • Onderhoud op machines                       – Verva...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                    • De norm gebruikt 5 basistypen van bedrijfsarchitecturen...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                    • Architectuurcategorie 1:                        Invoera...
Machineveiligheid                              gevaarlijke beweging                        1V1                            ...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                    Voorbeeld:                    • Veiligheids gerelateerde ...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                    • Bij het berekenen van de MTTFd waarde voor             ...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                     Relatie tussen B10 en MTTFd                             ...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                                     B10 d    54000000                       ...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                     • De EN ISO 13849-1 voorziet ook in een zgn T10d waarde....
Performance Level PLMachineveiligheid                     • Na de beoordeling van de betrouwbaarheidswaarden              ...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                    • Architectuurcategorie 2:                       Invoerap...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                                                   Veiligheidsfunctie:       ...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                    Functionele kanaal:                    • B10d = 20.000.00...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                    Ontwerpcriteria:                    - Het testen vindt pl...
DC Diagnostic coverageMachineveiligheid            • Geeft aan hoe snel een fout KAN              gedetecteerd worden     ...
CCF: Common Cause FailureMachineveiligheid                    CCF , of ook wel gemeenschappelijk falen                    ...
Performance Level PLMachineveiligheid                     • Na de beoordeling van de betrouwbaarheidswaarden              ...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                    • Architectuurcategorie 3:                       Invoerap...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                                                   Een cilinder die een gevaa...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                               1V1                         2V1         2Z1   ...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                    Foutdetectie                    • Cat 3, Mttf = High, DC ...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                    CCF: fouten met gemeenschappelijke oorzaak               ...
Voorbeeld categorie 2Machineveiligheid                                            Voor de controle of de rem              ...
Architectuur van het systeemMachineveiligheid                    • Architectuurcategorie 4:                       Invoerap...
Voorbeeld Machineveiligheid                     • Klant heeft een machine met :                         – Vele gevaarlijke...
Voorbeeld: uitwerkingMachineveiligheid                         Standaard componenten “well tried”        • Redundant door ...
Voorbeeld: uitwerkingMachineveiligheid                         Veiligheidscomponent                    • Redundant door du...
Uitwerking voorbeeld : Pneumatisch deelMachineveiligheid                    Cat 3, MTTF = High                Cat 4, MTTF ...
Veiligheid in de pneumatiekMachineveiligheid                    Tot slot:                        – Om te voldoen aan een P...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Jos Persoon - SMC Pneumatics

1,148 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,148
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Jos Persoon - SMC Pneumatics

  1. 1. Machineveiligheid Veilige pneumatiek Onderwerpen: - Introductie SMC - Veilige werken met pneumatiek - Welke gegevens nodig bij pneumatiek - PraktijkvoorbeeldenWorldwide leadingExperts in Pneumatics
  2. 2. SMC Worldwide leadingMachineveiligheid experts in pneumatics Actuatoren SMC levert meer dan 11000 basisprodukten. In meer dan 630.000 varianten. Luchtverzorging Daarnaast levert SMC: • Klantspecifieke ondersteuning en product- ontwikkeling • Niet alleen problemen oplossen wanneer deze zich voordoen, maar deze ook met goede ondersteuning, training en Ventielen gedegen kennis voorkomen. In de Benelux zijn hiervoor 40 personen onderweg! Temperatuur regelingWorldwide leadingExperts in Pneumatics
  3. 3. Eisen machinerichtlijnMachineveiligheid • De nieuwe norm houdt nu rekening met de betrouwbaarheid van de toegepaste veiligheidscomponenten. • In de praktijk betekent dat meer rekenwerk voor de ontwerper. • Maar ook een andere rol voor de leverancier van de veiligheidscomponenten. – onder meer een toename van gegevensverstrekking m.b.t. de specificaties: B10 en MTTF waarden. – ook zal men van de leverancier een meer adviserende rol verwachten.Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  4. 4. Veiligheid in de pneumatiekMachineveiligheid Voor pneumatische systemen: geldt de zgn. B- norm – Pneumatiek - Algemene regels en veiligheidseisen voor systemen en hun onderdelen – Bekend onder: EN ISO 4414:2010 EN – Vervangt de EN 983Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  5. 5. Veiligheid in de pneumatiekMachineveiligheid Basisprincipes op het gebied van veiligheid voor pneumatische systemen zijn onder meer: - Mogelijkheden ontluchten van systeem - Maatregelen ter voorkoming max. druk - Veiligheidsfactor/over-dimensioneren - Snelheidsbeheersing - Maatregelen om onverwachte “start-up” te voorkomen In de richtlijn spreekt men ook wel over “well-tried principles”Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  6. 6. Veiligheid in de pneumatiekMachineveiligheid Ook de juiste kwaliteit van de perslucht speelt hierin een rol:Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  7. 7. Omgeving en bedieningsproceduresMachineveiligheid • Onderhoud op machines – Vervanging koppelingen : Van een (schijnbaar) ontlucht systeem moeten koppelingen op cilinder vervangen worden ....Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  8. 8. Architectuur van het systeemMachineveiligheid • De norm gebruikt 5 basistypen van bedrijfsarchitecturen. • Architectuurcategorie B: Invoerapparaat Logica Uitvoerapparaat Architectuur B moet de basisprincipes voor veiligheid toepassen. Vormt de basis voor de andere categorieën.Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  9. 9. Architectuur van het systeemMachineveiligheid • Architectuurcategorie 1: Invoerapparaat Logica Uitvoerapparaat . • Architectuur 1 heeft dezelfde structuur als architectuur B, maar moet ook gebruik maken van beproefde veiligheidsprincipes. • Deze architectuur is gericht op de preventie van fouten. • Er wordt gebruik gemaakt van geschikte ontwerpprincipes en onderdelen. In de norm spreekt men van “well-tried” components en “well-tried” safety principles. • Er wordt van een hogere betrouwbaarheidsgraad uitgegaan van de gebruikte ventielen.Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  10. 10. Machineveiligheid gevaarlijke beweging 1V1 Een fout van 1V1 zal leiden tot het verlies van de “safety function” . In deze categorie gelden de volgende eisen: MTTFd: Hoog DCavg: Niet CCF: Niet relevantWorldwide leadingExperts in Pneumatics
  11. 11. Architectuur van het systeemMachineveiligheid Voorbeeld: • Veiligheids gerelateerde stop functie van een gevaarlijke beweging en bescherming tegen onverwachte start vanuit de rustpositie. • Gevaarlijke bewegingen worden bestuurd door een ventiel 1V1, voorzien van een “well tried” veiligheidsfunctie. • Falen van het ventiel 1V1 kan leiden in het verlies van een veiligheidsfunctie. Het falen is afhankelijk van de betrouwbaarheid van het ventiel 1V1.Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  12. 12. Architectuur van het systeemMachineveiligheid • Bij het berekenen van de MTTFd waarde voor slijtagegevoelige, bijv. elektromechanische componenten, wordt met de B10d waarde gewerkt. • De B10d waarde geeft aan na hoeveel schakelcyclussen een component gevaarlijk faalt. De B10 waarde stemt overeen met het aantal schakelingen waarbij 10% van de componenten uitval vertoonde. • In de praktijk is het vaak zo dat de meeste componenten bij uitval een veilige situatie bereiken. • In dit geval wordt in de norm de B10d waarde gezien die bij uitval een gevaarlijke situatie veroorzaken. • B10d = 2 x B10Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  13. 13. Architectuur van het systeemMachineveiligheid Relatie tussen B10 en MTTFd B10 d MTTFd  B10d = 2 x B10 0,1 nop Waarbij nop = gemiddeld aantal schakelingen per jaar d op x hop x 3600 dop = gem. aantal bedrijfsdagen per jaar nop  hop = gem. aantal bedrijfsuren per dag tcycle nop = aantal schakelingen per jaar tcycle = cyclustijd Stel : 240 bedrijfsdagen. 16 uur per dag en cyclustijd van 5 sec. Dit levert bij een SY5000 ventiel met een B10 waarde van: 27.000.000 het volgende op: nop = 2764800Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  14. 14. Architectuur van het systeemMachineveiligheid B10 d 54000000 MTTFd    196 0,1 nop 0,1 x 2764800 • De MTTFd waarde is 196 jaar Volgens de norm kan dat gezien worden als: een hoog niveau, wat resulteert in PL C (Performance Level C)Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  15. 15. Architectuur van het systeemMachineveiligheid • De EN ISO 13849-1 voorziet ook in een zgn T10d waarde. Met deze waarde doet men de aanbeveling om de berekende veiligheidsgerichte componenten te vervangen. • Deze waarde stemt overeen met 10% van de berekende MTTFd waarde. • In het voorbeeld zou dat overeenkomen met 19 jaar.Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  16. 16. Performance Level PLMachineveiligheid • Na de beoordeling van de betrouwbaarheidswaarden (evaluatie van de architectuur, MTTFd , DC en de CCF) wordt het Perfomance Level bepaald.Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  17. 17. Architectuur van het systeemMachineveiligheid • Architectuurcategorie 2: Invoerapparaat Logica uitvoerapparaat bewaking Invoerapparaat Testuitvoer Architectuurcategorie 2 moet de basisprincipes voor veiligheid toepassen. Daarnaast moet er ook een diagnostische bewaking plaatsvinden via een functietest van het systeem of subsysteem. • Een fout wordt gedetecteerd bij iedere test. • Tussen twee tests is de veiligheidsfunctie niet gewaarborgd.Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  18. 18. Architectuur van het systeemMachineveiligheid Veiligheidsfunctie: Stoppen van een gevaarlijke beweging en voorkomen van een onverwachte opstart vanuit rustpositie. Het testen van de veiligheidsfunctie is geïmplementeerd via de PLC die de sensor 1S1 controleert en de positie van 1V1.Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  19. 19. Architectuur van het systeemMachineveiligheid Functionele kanaal: • B10d = 20.000.000 • Bij een bedrijfstijd van 240 dagen, 16 uur per dag en een cyclustijd van 5 sec. • Na berekening: MTTFd = 72,3 jaar • Testkanaal: • 1S1 MTTFd waarde van 150 jaar PLC MTTFd waarde van 50 jaar OV1 B10d waarde van 20.000.000 daaruit volgt een MTTFd waarde van 833 jaarWorldwide leadingExperts in Pneumatics
  20. 20. Architectuur van het systeemMachineveiligheid Ontwerpcriteria: - Het testen vindt plaats op verschillende intervallen. Bij het detecteren van een fout van 1V1 zal het ventiel 0V1 afschakelen zodat het systeem ontlucht kan worden. - DC van 1V1 is 60% en wordt afgeleid uit de positie van de cilinder samen met de schakelstand van 1V1; Dus Dcavg = laag MTTFd = 72 1V1 Testkanaal: MTTFd = 37 jaar 1S1 K1 0v1 MTTFd = 150 MTTFd = 50 MTTFd = 833Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  21. 21. DC Diagnostic coverageMachineveiligheid • Geeft aan hoe snel een fout KAN gedetecteerd worden – O % : geen gevaarlijke fouten worden gedetecteerd – 100 % : alle gevaarlijke fouten worden gedetecteerd • Voorbeelden : – Meting stand cilinder – Meting stand ventiel (DC 99%) – Drukmeting in leidingen – Drukmeting in ventielen (DC 90%)Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  22. 22. CCF: Common Cause FailureMachineveiligheid CCF , of ook wel gemeenschappelijk falen • Een gebeurtenis die ertoe leidt dat als één component uitvalt er ook andere componenten uitvallen. • Fouten met een gemeenschappelijke oorzaak • Maatregelen zijn bijvoorbeeld : – Gescheiden bekabeling – Diversiteit (Mechanisch EN pneumatisch) – Bescherming tegen overbelasting • Bepalen aan de hand van een tabel • Score >= 65 (max. 100)Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  23. 23. Performance Level PLMachineveiligheid • Na de beoordeling van de betrouwbaarheidswaarden (evaluatie van de architectuur, MTTFd , DC en de CCF) wordt het Performance Level bepaald. CCF = 85 puntenWorldwide leadingExperts in Pneumatics
  24. 24. Architectuur van het systeemMachineveiligheid • Architectuurcategorie 3: Invoerapparaat Logica uitvoerapparaat Bewaking Invoerapparaat Logica uitvoerapparaat Architectuurcategorie 3 moet de basisprincipes voor veiligheid toepassen. De aanvullende eis is dat het systeem/subsysteem niet mag uitvallen in geval van een enkele fout. Om hieraan te voldoen wordt gekozen voor een 2 kanaalsuitvoering, tevens moet als dat praktisch kan, één fout worden gedetecteerd.Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  25. 25. Architectuur van het systeemMachineveiligheid Een cilinder die een gevaarlijke beweging maakt wordt aangestuurd en gestopt door 1V1 en rem 2Z1. 2Z1 wordt aangestuurd door 2V1. Het falen van een van deze componenten of alleen de rem mag niet resulteren in het verlies van de veiligheidsfunctie. Het functioneren van 2V1 wordt gecontroleerd door 2S1. Met behulp van 1S1 wordt controle uitgevoerd op de stand van de cilinderWorldwide leadingExperts in Pneumatics
  26. 26. Architectuur van het systeemMachineveiligheid 1V1 2V1 2Z1 2S1 1S1 • MTTFd van 1V1 = 289 jaar • MTTFd van 2V1 = 289 jaar • MTTFd van 2Z1 = 36 jaar T10d = 3,6 jaarWorldwide leadingExperts in Pneumatics
  27. 27. Architectuur van het systeemMachineveiligheid Foutdetectie • Cat 3, Mttf = High, DC = Low, CCF • Voor 3/2-ventiel naar remcilinder : – Drukschakelaar. DC = 90% • Voor 5/3-ventiel : – Controle goede werking tijdens proces. DC = 60% • Samengestelde DC = 75% = LowWorldwide leadingExperts in Pneumatics
  28. 28. Architectuur van het systeemMachineveiligheid CCF: fouten met gemeenschappelijke oorzaak • Cat 3, Mttf = High, DC = Low, CCF • Gescheiden elektrische signalen (15) • Diversiteit in beveiliging (20) • Kortsluitbeveiligingen... (15) • Omgevingsoorzaken (35) • Totale CCF = 85 > 65Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  29. 29. Voorbeeld categorie 2Machineveiligheid Voor de controle of de rem wordt bediend kan ook gebruik worden gemaakt van een ventiel met een daaraan gekoppeld schakelcontact. Deze manier van fout detectie geeft een hogere waarde (DC 99%)Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  30. 30. Architectuur van het systeemMachineveiligheid • Architectuurcategorie 4: Invoerapparaat Logica uitvoerapparaat Bewaking Invoerapparaat Logica uitvoerapparaat Architectuurcategorie 4, heeft vergelijkbare eisen als categorie 3, maar vereist meer bewaking. Dat wil zeggen een hogere diagnose dekkingsgraad. Bij categorie 3 moeten de meeste fouten worden ontdekt maar bij categorie 4 moeten alle enkele fouten worden ontdekt. De diagnose dekkingsgraad moet minimaal 99% bedragen.Worldwide leadingExperts in Pneumatics
  31. 31. Voorbeeld Machineveiligheid • Klant heeft een machine met : – Vele gevaarlijke bewegingen – Risico analyse : Pl = e – Veiligheidsfunctie : Ø Alle lucht van installatie na noodstop• Vereiste PL = e : – Cat 3, MTTF = High DC = Medium, CCF – OF Cat 4, MTTF = High, DC = High, CCF Worldwide leading Experts in Pneumatics
  32. 32. Voorbeeld: uitwerkingMachineveiligheid Standaard componenten “well tried” • Redundant door dubbele 3/2 = Cat 3 • MTTF = High (vanuit B10- waarden) • DC = Medium (drukmeting met verbreekcontacten) • CCFWorldwide leadingExperts in Pneumatics
  33. 33. Voorbeeld: uitwerkingMachineveiligheid Veiligheidscomponent • Redundant door dubbele 3/2 en andere schakeling noodstop = Cat 4 • MTTF= High (vanuit B10-waarden) • DC = High (Meting op de stand van de schuif met verbreekcontacten) • CCFWorldwide leadingExperts in Pneumatics
  34. 34. Uitwerking voorbeeld : Pneumatisch deelMachineveiligheid Cat 3, MTTF = High Cat 4, MTTF = High DC = Medium, CCF DC = High, CCF • Pl = e • Pl = e • Veiligheidsfunctie opgebouwd • Gecertificeerde klep. Wordt vanuit standaardcomponenten geleverd als veiligheidscomponent • Klant neemt zelf verantwoordelijkheid • SMC levert ENKEL B10-waardeWorldwide leadingExperts in Pneumatics
  35. 35. Veiligheid in de pneumatiekMachineveiligheid Tot slot: – Om te voldoen aan een PL zijn er verschillende manieren om het vereiste (PLr ) niveau te behalen. – Ook met bestaande componenten zijn er veel mogelijkheden, belangrijk hierbij weten wat de risico’s zijn. – Met vragen kunt u zich altijd tot ons wensen. In ieder geval veel succes en alvast prettige feestdagen en een veilig 2012. – Jos Persoon namens SMC Pneumatics j.persoon@smcpneumatics.nlWorldwide leadingExperts in Pneumatics

×