zomer 2009 focus sieformatie Achtergronden uit het hart van de industrie Safety Integrated

Transcriptie

1 focus sieformatie zomer 2009 Achtergronden uit het hart van de industrie Safety Integrated

2 inleiding 2 normering : een belangrijk jaar voor uw machineveiligheid! Een aantal wijzigingen in de normeringen worden dit jaar bindend van kracht. Dit heeft ook directe gevolgen voor u als machinebouwer en installatiebeheerder. ontwerp & engineering Als partner voor alle veiligheidsaspecten ondersteunen we u niet alleen met veiligheidsgerelateerde producten en systemen, maar bieden we u ook de meest recente kennis aan over internationale normen en richtlijnen. We hebben een uitgebreid trainingsportfolio voor machinefabrikanten en installatiebeheerders, maar ook diensten voor de gehele levensduur van productie-installaties en machines met een veiligheidsfunctie. Van ontwerp tot en met modernisering en upgrade. installatie & inbedrijfname in bedrijf, onderhoud & service moderniseren & upgrades Nieuwe normen bieden meer duidelijkheid Aspecten als risicobeoordeling en het voorkomen van ongelukken zijn ook binnen de nieuwe machinerichtlijn dé leidraad om een veilige machine of installatie te ontwerpen en te bouwen. Enkele normen die de veiligheid van machines beschrijven zijn gewijzigd. Ook zijn een aantal punten aangescherpt en uitgebreid. Daarnaast zijn binnen de nieuwe machinerichtlijn twee nieuwe normen opgenomen voor de bepaling van de veiligheidsintegriteit van veiligheidsfuncties. De ons hiervoor bekende categorieën (EN 954-1) verdwijnen en worden vervangen door nieuwe bepalingsmethoden. Deze bieden niet alleen een kwalitatieve waardering (enkelpolige versus dubbelpolige opbouwstructuur en diagnosefuncties) maar maken ook een kwantitatieve bepaling mogelijk (hoe groot is de uitvalkans?). Deze kwantitatieve bepaling ontbrak in de EN Het gebruik van kwalitatieve componenten en systemen (met een lage uitvalkans) wordt in de nieuwe normen nog eens extra duidelijk. Hoe betrouwbaarder de componenten en systemen, des te eenvoudiger is het om de vereiste veiligheidsintegriteit te realiseren. De nieuwe bepalingsmethoden worden beschreven in twee nieuwe normen die de functionele veiligheid van machines beschrijven: de norm EN ISO (opvolger van de EN 954-1) en norm EN De nieuwe machinerichtlijn (2006/42/EG) wordt per 29 december 2009 bindend van kracht. Voor de overgang van EN naar EN ISO is een overgangsperiode ingesteld tot en met eind Voor de bepaling van de veiligheidsintegriteit van veiligheidsfuncties kunnen ook nu al zowel de EN ISO als de EN worden toegepast. U kunt rekenen op onze steun! Op onze speciale internetsite voor machineveiligheid vindt u alle relevante informatie over onze oplossingen voor machineveiligheid, de normen en compleet uitgewerkte aansluitvoorbeelden overzichtelijk bij elkaar. U vindt de site machineveiligheid op: industry/machineveiligheid. Om de uitvalkans van veiligheidsfuncties te berekenen, hebben wij voor u alle benodigde uitvalkans-waarden beschikbaar, zowel van veiligheidscomponenten en -systemen als ook van standaardcomponenten. Via een unieke online Safety Evaluation Tool kunt u eenvoudig uw veiligheidsfuncties opbouwen met onze componenten en systemen, de uitvalkans berekenen en opslaan. Deze online-tool spaart ú het rekenwerk uit en is TÜV-gecertificeerd. U kunt de Safety Evaluation Tool gebruiken voor de berekeningsmethoden van zowel de norm EN en de norm EN ISO Om u te helpen in het maken van de juiste keuze voor uw machineveiligheid hebben wij een speciale site: industry/machineveiligheid Hier kunt u alle benodige informatie vinden omtrent innovatieve oplossingen, tools, ondersteuning en normen. In deze Focus Safety treft u alvast een voorproefje aan. Wijziging in normering voor machineveiligheid Siemens Safety Integrated oplossingen omvatten het hele spectrum: van drukknop tot complete veiligheidsbesturing Per 29 december 2009 wordt de nieuwe machinerichtlijn (2006/42/ EG) van kracht. De scope van de nieuwe machinerichtlijn is wel op een aantal punten gewijzigd ten opzichte van zijn voorganger maar de kern blijf onveranderd. Een risicobeoordeling is nog steeds de basis voor een veilig ontwerp van de machine of installatie. In de normen EN ISO 12100, Veiligheid van machines, basisbegrippen, algemene ontwerpbeginselen (voorheen de norm EN 292) en EN , Veiligheid van machines, risicobeoordeling, deel 1:principes (voorheen de norm EN 1050) word de procedure hiervoor uitvoerig beschreven. Ook veranderen een aantal normen die onder de machinerichtlijn vallen. Onder andere verdwijnen de vertrouwde risicocategorieën volgens de norm EN 954-1, waarin de opbouwstructuur en systeemgedrag van veiligheidsschakelingen wordt gedefinieerd. Daarvoor in de plaats komen nieuwe normen met Performance Level, PL (EN ISO ) en Safety Integrity Level, SIL (EN 62061). In deze twee nieuwe normen worden nieuwe veiligheidsaspecten voor de functionele veiligheid van machines en productie-installaties gedefinieerd. Ze omvatten die veiligheidsaspecten van een machine of installatie, waarbij de juiste werking afhangt van besturingsapparaten en afschermingen. De nieuwe normen hebben nieuwe methoden voor bepaling van de veiligheidsintegriteit van veiligheidsfuncties en bieden niet alleen een kwalitatieve waardering (enkelpoligeversus dubbelpolige opbouwstructuur en diagnosefuncties) maar maken nu ook een kwantitatieve bepaling mogelijk (hoe groot is de uitvalkans). Deze kwantitatieve bepaling ontbrak in de EN De twee nieuwe normen hebben verschillende herkomst: de EN maakt deel uit van de norm IEC die gebruikt wordt voor veilige elektronica, -software en veiligheidsbesturingen. De EN ISO is de herziene opvolger van de EN De uiteindelijke resultaten van beide nieuwe normen zijn wel onderling uitwisselbaar. De norm EN ISO De norm EN ISO , Veiligheidgerelateerde onderdelen van besturingssystemen Deel 1: Algemene ontwerpbeginselen, is gebaseerd op de bekende categorieën van EN (1996). Hierin wordt de gehele veiligheidsfunctie met alle betrokken apparaten beschreven. EN ISO bevat niet alleen de kwaliteitsaanpak van EN (architectuur / opbouwstructuur), maar geeft de veiligheidsfuncties tevens een kwantitatieve waardering voor de kans van gevaarlijke uitval. Op basis van de categorieën worden prestatieniveaus gebruikt (Performance Levels, PL). De norm beschrijft de bepaling van de PL voor bedieningsonderdelen met een veiligheidsfunctie voor de geplande levensduur op basis van specifieke architecturen. In het geval van afwijkingen verwijst EN ISO naar de norm IEC Voor een combinatie van meerdere veiligheidgerelateerde onderdelen tot een totaalsysteem, bevat de norm informatie over de bepaling van de resulterende PL. Met behulp van een risicograaf kan het benodigde Performance Level op eenvoudige manier worden bepaald. Deze methode is vergelijkbaar met de risicograaf die we uit de EN954-1 kennen.

3 normering 4 normering 5 Met behulp van formules kan vervolgens voor elke veiligheidsfunctie de haalbare PL bepaald worden en getoetst worden aan de vereisten. De norm kan worden toegepast op veiligheidgerelateerde onderdelen van besturingssystemen (Safety Related Part of Control Systems, SRP/CS) én op alle typen machines, onafhankelijk van de gebruikte technologie en krachtbron (elektrisch, hydraulisch, pneumatisch, mechanisch, enzovoort). Hoewel de twee normen EN ISO en EN verschillende beoordelingsmethoden voor een veiligheidsfunctie gebruiken, zijn de resultaten uitwisselbaar. EN ISO neemt in de beoordeling van een SRP/CS, naast de categorie, ook aspecten als tijd tot gevaarlijke uitval (MTTFd ) en diagnosedekking (DC) mee. Een vereenvoudigde procedure voor de beoordeling van het realiseerbare PL door een SRP/CS is in onderstaande tabel weergegeven. Met behulp van formules en tabellen in de norm kan een gedetailleerde bepaling plaatsvinden. De overgangsperiode van EN naar EN ISO eindigt in Vanaf 1 januari 2010 mag alleen de norm EN ISO worden toegepast. Categorie B DC gem geen geen laag gemiddeld laag gemiddeld hoog MTTF d van elk kanaal laag (3 jaar MTTF d < 10 jaar) gemiddeld (10 jaar MTTF d < 30 jaar) hoog (30 jaar MTTF d 100 jaar) PL a - PL a PL b PL b PL c - PL b - PL b PL c PL c PL d - - PL c PL c PL d PL d PL d PL e De norm EN De norm EN 62061, Veiligheid van machines Functionele veiligheid van elektrische, elektronische en programmeerbare systemen met een veiligheidsfunctie, definieert uitgebreide vereisten voor veiligheidsfuncties. De norm omvat aanbevelingen voor de ontwikkeling, integratie en validatie van veiligheidrelevante elektrische, elektronische en programmeerbare besturingssystemen voor machines (Safety Related Electrical Control Systems, SRECS). Dankzij de implementatie van EN omvat voor het eerst één norm de gehele veiligheidsketen, van sensor tot actuator. Een veiligheidsfunctie (in norm systeem genoemd) is dan ook opgebouwd uit subsystemen voor input (sensoren), logica (besturing) en output (schakelen). Veiligheidsfunctie (systeem genoemd, is dan ook opgebouwd uit subsystemen voor input (sensoren), logica besturing) en output (schakelen) Veiligheidsdeur Subsysteem Detecting Subsysteem Evaluation Subsysteem Motor De norm EN definieert veiligheidsniveaus (Safety Integrity Level, SIL) met een kwantitatieve waardering voor de kans van gevaarlijke uitval. of Reacting Om een Safety Integrity Level te behalen, zoals bijvoorbeeld SIL 3, is een certificering van de afzonderlijke onderdelen in de veiligheidsfunctie niet langer voldoende. In plaats daarvan moet de volledige veiligheidsfunctie voldoen aan de gedefinieerde eisen. Voor bepaling van de vereiste SIL van de veiligheidsfuncties beschrijft de norm een stap voor stap methode gebaseerd op: Relatie tussen SIP, PL, PFHd en het aantal gevaarlijke uitval van veiligheidsfunctie per jaar PFH D waarde wordt kleiner ontwerp & engineering SIL 1 SIL 2 SIL 3 PLa PLb PLc PLd PLe * Niet meer dan 1 gevaarlijke uitval van de veiligheidsfunctie per 10 jaar Niet meer dan 1 gevaarlijke uitval van de veiligheidsfunctie per 100 jaar Niet meer dan 1 gevaarlijke uitval van de veiligheidsfunctie per 1000 jaar Veiligheidsplan volgens EN richtlijn voor de realisatie van een veilige machine Alle voor veiligheid relevante aspecten en regels voor ontwerp en bediening van een veilige machine kunnen worden bepaald en geïmplementeerd door de afzonderlijke stappen van de levenscyclus van het product systematisch te evalueren. Het veiligheidsplan begeleidt gebruikers door alle stadia, van ontwerp tot en met modernisering en upgrade. installatie & inbedrijfname in bedrijf, onderhoud & service De opbouw van het veiligheidsplan en nalevingverplichting worden gedefinieerd in EN De norm vereist een systematische aanpak van het ontwerp en de fabricage van veiligheidssystemen (SRECS). Dit omvat onder andere de documentatie van alle activiteiten in het veiligheidsplan: van gevaaranalyse en risicobeoordeling, de ontwikkeling en realisatie van de SRECS tot en met de validatie. Het veiligheidsplan moet met de implementatie van (nieuwe) SRECS steeds worden geactualiseerd. Omzetting van SIL en PL moderniseren & upgrades eenvoudige implementatie van beide beoordelingsresultaten mogelijk. SIL en PL kunnen worden vergeleken op basis van de kans van gevaarlijke uitval door willekeurige hardwarestoringen (Probability of dangerous failure per hour, PFHD ). In onderstaande tabel is deze samenhang beschreven: SIL en PL zijn onderling uitwisselbaar Waarschijnlijkheid van gevaarlijke uitval per uur (PFHD) ( 1/uur) 10-5 tot < 10-4 a SIL 1 3 x 10-6 tot < 10-5 b SIL tot < 3 x 10-6 c SIL tot < 10-6 d SIL tot < 10-7 e Safety Integrity Level (SIL) (veiligheidsniveau) Performance Level (PL) (prestatieniveau) Wanneer SIL en wanneer PL gebruiken? U bent als machinebouwer/installatiebeheerder vrij in de keuze welke van de twee normen (EN en EN ISO ) u gebruikt voor uw beoordelingsmethode van de functionele veiligheid van uw machine en installatie. Feit is dat de beoordelingsmethode volgens EN minder beperkingen heeft en een nauwkeuriger resultaat biedt. Dit verschil kan al merkbaar worden in de veiligheidsintegriteitberekening, als de opbouw van de veiligheidsfunctie meer dan 3 subsystemen bevat. Om u duidelijkheid en ondersteuning te bieden, hebben wij de belangrijkste wijzigingen die de normen EN en EN ISO voor de functionele veiligheid van machines met zich meebrengen in een handzame brochure samengevoegd. Hierin wordt u stap voor stap door de veranderingen heengeleid. U kunt deze brochure Functionele veiligheid van machines en productie-installaties downloaden op onze site machineveiligheid: of een sturen aan: vip.nl@siemens.com. - Frequentie en/of duur van blootstelling aan gevaar - Waarschijnlijkheid van optreden van het gevaar - Mogelijkheid tot voorkomen van het gevaar Hoewel de twee normen (EN en EN ISO ) verschillende beoordelingsmethoden voor een veiligheidsfunctie gebruiken, zijn de resultaten onderling uitwisselbaar. Beide normen gebruiken vergelijkbare termen en definities. De benadering van beide normen van de gehele veiligheidsketen is vergelijkbaar: een veiligheidsfunctie wordt beschreven als een systeem. Dit maakt dan ook een

4 input-output Alles bereikbaar via remote services Veiligheidsconfiguratie op afstand is een grote stap vooruit 6 input-output 7 Veiligheid bij gasturbines gegarandeerd Alles onder één paraplu Sollas Holland BV uit Wormerveer vervaardigt cellofaneermachines waarmee producten als theedoosjes, parfum en chocolade in folie worden verpakt. Vorig jaar ontwikkelde het bedrijf een nieuw machineconcept op basis van de Siemens servo-aandrijvingen Sinamics S120 met geïntegreerde veiligheid via de PLC. Een flexibiliseringslag. Bij Ansaldo Thomassen in Rheden werkt men graag met de SIMATIC S7-400 FH controllers, waarin veiligheid geïntegreerd is. Hiermee kunnen wij voldoen aan de SIL-eisen voor gasturbines. aanleveren eventueel fotobijschrift Bij dit nieuwe concept hebben we een aantal mechanische bewegingen vervangen door servo-aandrijvingen, vertelt hoofd elektroengineering Kees Maalman. Dat maakt onze machines veel flexibeler. We maken nu de bewegingen productmaatafhankelijk, waardoor producten rustiger behandeld worden en het formeren (stapeltjes maken in de machine) mogelijk wordt. Afhankelijk van de machine zitten er drie tot vijf servo-aandrijvingen op. Verder hebben we gekozen voor geïntegreerde veiligheid op basis van de ET200- Dat maakt onze machines veel flexibeler. F CPU in plaats van losse veiligheidsrelais. Het veiligheidsprogramma loopt af in de PLC, waardoor foutmeldingen eenvoudiger worden doorgegeven. Met deze veiligheids-plc zijn we ook in staat om afhankelijk van de situatie bepaalde veiligheidsschakelingen te maken. Je kunt de veiligheidssituaties die voor specifieke machines gelden eenvoudig in de software definiëren. Dat ging vroeger via de hardware, wat een stuk complexer was. Het nieuwe concept scheelt ons een hoop tijd qua engineering en paneelbouw. Het mooie is dat we nu een oplossing hebben waarbij we door middel van remote services overal bij kunnen komen: bij de PLC, de aandrijvingen én de veiligheid. Remote services worden steeds belangrijk. Klanten stellen het op prijs dat je op afstand software kunt updaten, problemen kunt oplossen en aanpassingen kunt doorvoeren. Dankzij safety integrated kunnen we op wens van klanten inbellen en de veiligheidsconfiguratie aanpassen. Een mooi voorbeeld van Totally Integrated Automation! We merken dat Siemens er hard aan werkt om nóg meer mogelijk te maken in de communicatie tussen veiligheidssystemen en Simotion. Naar de toekomst toe kan dit ook door middel van Profinet en Profibus, wat ons een hoop bedrading scheelt. aanleveren eventueel fotobijschrift Ansaldo Thomassen bouwde jarenlang gasturbines in licentie van GE. Toen de licentie werd opgezegd, ging het bedrijf verder in het onderhoud van gasturbines. We hebben nu een compleet servicepakket voor Siemens- en GE-gasturbines, vertelt engineer Albert de Kler. Omdat vrijwel onze hele engineeringtak destijds is overgegaan naar de service hebben we de kennis voor het bouwen van nieuwe turbines nog in huis. Wereldwijd moderniseren we oude gasturbines, waardoor de klant een zo goed als nieuwe gasturbine terugkrijgt. Zo n tien procent van onze werkzaamheden verrichten we in Nederland. Onlangs hebben we een groot moderniseringsproject in de Flevocentrale afgerond. Snel en geïntegreerd Toen duidelijk werd dat onze GE-licentie zou vervallen, hebben we voor de besturingstechniek van Siemens gekozen. We zijn gaan kijken waar klanten de voorkeur aan gaven. TÜV en SIL kwamen toen al op de proppen. Wij hebben snelle PLC s nodig in combinatie met geïntegreerde veiligheid. Er waren maar weinig leveranciers die dat konden aanbieden. Siemens is nog steeds koploper op dit gebied. Onze hele organisatie is dan ook op Siemens afgestemd. Bij gasturbines speelt het veiligheidsaspect een belangrijke rol, want als het misgaat, kunnen er slachtoffers vallen. Met PCS 7 als basis voldoen we besturings- en veiligheidstechnisch aan alle eisen. Het spreekt ons aan dat de veiligheidsaspecten geïntegreerd zijn in de regelaar. We kunnen het volledige pakket met een enkelvoudige of dubbelvoudige PLC aanbieden. Alles hangt onder één paraplu. Dat is duidelijk voor de klant. We kunnen ook onze eigen faceplate opzetten in combinatie met zelf ontwikkelde bibliotheken. We hebben iets van 150 blokken specifiek voor gasturbines, die knowhowprotected zijn. Als je 40 jaar gasturbines hebt gebouwd, weet je wel welke componenten je nodig hebt. Om op de hoogte te blijven van de laatste PCS 7-weetjes volgen we regelmatig training bij Siemens. Verbeterpunten Het zou mooi zijn als de I/O redundantie van het systeem niet alleen door ET200M-modules, maar ook door 400-modules ondersteund wordt. Daar ligt wat ons betreft nog een schone taak voor Siemens. Verder zouden we het leuk vinden als er wat meer variatie komt op de standaardmodules die kunnen worden ingelezen. Voor rotating equipment heb je specifieke instrumenten nodig, zoals snelheids- en positie-opnemers. Voor deze exotische instrumenten zijn jammer genoeg nog geen modules beschikbaar.

5 input-output Veiligheid via software geregeld 8 input-output 9 CELLRO Robotcellen Programmeerbare veiligheid maakt flexibel Dankzij de programmeerbare veiligheidsrelais van Siemens kan CELLRO op flexibele wijze diverse veiligheidssystemen in haar Robotcellen gebruiken. Veel vrijheid, maar wel complex Dankzij safety-integrated kan AWL-Techniek uit Harderwijk tegenwoordig veel complexere veiligheidsoplossingen maken dan vroeger, maar het vereist wél gespecialiseerde kennis. AWL-Techniek vervaardigt (complexe) productiemachines voor de staalverwerkende industrie. Veiligheid wordt integraal meegenomen in het machineontwerp. In een risicobeoordeling kijken we naar het gevraagde performance-level, schetst hoofd engineering Gerrit Bikker. Dat is de basis voor de besturingstechnische uitwerking. We onderzoeken waar de gevaren zitten en welke maatregelen we moeten nemen. Denk aan veiligheidsdeuren, lichtschermen etc. Veel vrijheid Deze functie leggen we vast in de logica van hoe alles met elkaar samenhangt, aldus besturingsspecialist Jaco Wajer. Vervolgens zorgt onze EPLAN-engineer ervoor dat alle ingangen op de juiste manier verknoopt worden en dat we de juiste kaarten voor de uitgangen hebben. Hij stelt de componenten samen, afhankelijk van het gewenste performance-level. Zo kan het functionele veiligheidsontwerp elektronisch gerealiseerd worden. Het configureren van in- en uitgangen moet goed gebeuren, anders voldoet de oplossing niet aan het performance-level. Je bent echter heel vrij om alles in te stellen. Wij hebben een redelijk grote bibliotheek met noodstopjes etc. Binnen de SIMATIC-manager is het prettig programmeren en kan je alles compleet naar wens instellen. Omdat het Totally Integrated Automation is, kan je extra componenten makkelijk toevoegen en veilig aan elkaar koppelen via Profibus of Profinet. Meldingen komen goed door, wat bij complexe oplossingen belangrijk is. Ook de remote maintenance heeft Siemens goed geregeld. Uniek is het feit dat veiligheidssignalen en niet-veiligheidssignalen over en weer af te vragen zijn. Waar je wel op moet letten bij een PLC waarin je zowel veiligheid als procesaflopen programmeert, is het feit dat de tijd die nodig is om de veiligheid te doorlopen ten koste gaat van je gewone tijd. Specialistische kennis De overstap naar programmeerlogica is niet binnen één dag gemaakt, zegt Barthild Heutink, technisch coördinator. Voor externe personen die niet in de software kunnen duiken is het vaak moeilijk om de veiligheid van de machine te valideren. Zonder de hulp van een programmeur kom je er eigenlijk niet meer uit. Daarom betrekken wij bij een keuring altijd de programmeur en de ontwerper. Een beetje vreemd, want een slager keurt ook niet zijn eigen vlees. Maar zodra je de veiligheid via complexe software gaat regelen, heb je specialisten nodig. Met de modulair opgebouwde Robotcellen van CELLRO worden frees- en draaimachines, bewerkingscentra, maar ook meetbanken en schoonmaaksystemen beladen met producten, palletsystemen en/of gereedschappen. Onze Robotcellen hebben verschillende functionaliteiten, vertelt manager operation Edwin van Rensch. Ze kunnen tal van zaken parallel doen. In de tijd dat de freesbank het product bewerkt Uitbreiden en aanpassen op een later tijdstip is altijd mogelijk. kan de Robot bijvoorbeeld producten afblazen, afbramen of een andere bewerking uitvoeren. Eén Robot kan bovendien meerdere machines tegelijk bedienen. We werken machine onafhankelijk, waardoor de Robotcel met ieder type machine kan communiceren. We vervaardigen onze Robotcellen in twee types. De CELLRO Serie is een bewezen concept uit het verleden, met de CELLRO Solutions ontwikkelen we voor iedere klant een specifieke oplossing op basis van modulaire bouwstenen. Uitbreiden en aanpassen op een later tijdstip is altijd mogelijk. Eenvoud en flexibiliteit Vanzelfsprekend voldoen de Robotcellen aan de door klanten vereiste veiligheidsklassen. Bij Siemens neemt CELLRO al jaren veiligheidscomponenten af. Denk aan lichtschermen, veiligheids- PLC s en sinds kort ook programmeerbare veiligheidsrelais. We willen aan onze Robotcellen op flexibele wijze verschillende veiligheidssystemen kunnen hangen, zegt Arend van der Boon, engineering bij CELLRO. De ene keer volstaat een noodstop, maar de andere keer is er veel meer nodig. Het is erg complex om dit met traditionele relais op te lossen. Met de Siemens-relais pas je het systeem aan door de software te wijzigen. Deze veiligheidsrelais zijn eenvoudig te programmeren en te installeren. We hebben er goede ervaringen mee. Van Rensch: BIJ CELLRO werken we samen met strategische partners. Vandaar ook onze keuze voor het Siemens-platform, waar we onze elektronica, hardware en software in schrijven. Behalve in Nederland zijn we ook op de Duitse markt sterk vertegenwoordigd. Onze klanten waarderen de Siemens-technologie. Dat is voor ons belangrijk.

6 input-output 10 functional examples 11 Grimbergen past voor de eerste keer Profinet en Profisafe toe Uniek hef- en transportsysteem voor Duitse Meyer Werft De Duitse MEYER Werft bouwt in Papenburg een nieuwe productiehal, waarvoor de Nederlandse machinebouwer Grimbergen een innovatief transportsysteem levert. Het bestaat uit meerdere wagentjes die deksecties kunnen heffen en verplaatsen. Grimbergen paste voor de eerste keer Profinet en Profisafe toe. Een veilige en snelle oplossing. Bij de MEYER Werft worden grote cruiseschepen gebouwd. Eén enkele deksectie kan meerdere honderd vierkante meter groot zijn. Om deze zwaargewichten tot 100 ton te heffen en eventueel te verplaatsen bedacht Grimbergen samen met de MEYER Werft een uniek hef- en transportsysteem. Meerdere wagentjes, verdeeld over verschillende banen, kunnen de secties opheffen en transporteren. Het systeem kan op een later tijdstip worden uitgebreid met extra wagens. De banen bevinden zich onder het sectieveld waarop alle deksecties gebouwd worden. Afhankelijk van de grootte en het gewicht van een deksectie kan deze door vier of meerdere wagens opgeheven worden voor verdere bewerkingen. Grimbergen levert een totaaloplossing: van het ontwerp tot en met de besturing. We hebben samen met de klant een functiebeschrijving gemaakt, vertelt softwareengineer Ad Hofman. Toen die klaar was, zijn we de leveranciers van de onderdelen gaan selecteren. Met Siemens werken we vaak samen en hebben we goede ervaringen. Ook de voorkeur van de MEYER Werft ging uit naar de Siemens-technologie. Mooie oplossing Het unieke van dit concept is dat de wagentjes over een flinke afstand rijden. Ze moeten overal voeding krijgen én je moet ermee kunnen communiceren. Wij hebben gekozen voor draadloze communicatie via Profinet met geïntegreerde veiligheid. Met deze oplossing kan gebruik gemaakt worden van een eenvoudige voedingsrail. Je hebt geen extra sleepcontacten nodig voor noodstoppen en communicatie. Bovendien is het sneller en betrouwbaarder dan een oplossing met Profibus over de rail. We hebben in elke baan een RCOAX-kabel gelegd. De wagentjes worden aangestuurd door één hoofd-plc die weet waar alle wagens zich bevinden zijn en die ervoor zorgt dat ze gelijklopen en niet op elkaar botsen. Een mooie oplossing, waarbij je met een eenvoudige voeding in de rail de wagens op een veilige manier aanstuurt. Het is de eerste keer dat we een project met Profinet en Profisafe hebben uitgevoerd. Gelukkig hadden we ruim de tijd om alles te onderzoeken en de technieken onder de knie te krijgen. Tot nu toe zijn we zeer tevreden. De afgelopen maanden hebben we een prototype van een wagentje gebouwd en getest. Momenteel bouwen we de overige wagens. In week 23 gaan we onze oplossing in gebruik nemen en zal het concept zich in de praktijk moeten bewijzen. Ik heb er alle vertrouwen in dat het goed gaat! Voorbeeld configuratie Fase Detecting STOP Direct toepasbare applicatie voorbeelden Om u een leidraad te geven hoe u applicatie op het gebied van veiligheidstechniek zou kunnen realiseren geeft Siemens zogenaamde Functional Examples uit. In deze handleidingen komen o.a aan de orde: functionaliteiten, benodigde hardware, configuraties,instellingen,pare metrering en te behalen safety niveau s. Hieronder volgt een uitgewerkt voorbeeld om een applicatie te berekenen volgens de EN62061 In dit voorbeeld bestaat de configuratie uit een failsafe Sinamics G120 frequentie regelaar die via Profisafe wordt aangestuurd door een SIMATIC S7 failsafe PLC. Via een drukknop die aangesloten is op een S7 Failsafe I/O kaart wordt het moment van de motor veilig uitgeschakeld, deze functie wordt ook wel Safe Torque Off (STO) of stop categorie 0 genoemd. De evaluatie van deze functie volgens de EN62061 zal als voorbeeld worden uitgewerkt om een idee te geven hoe dit volgens de nieuwe machine richtlijn gaat. Fase Evaluating S7-F CPU 400V Fase Motor Reacting In de afbeelding zijn de 3 fase aangegeven: Detecting, Evaluating en Reacting. Als eerste zal voor de 3 fase Detecting, Evaluating en Reacting de PFHd (Probability of Failure per Hour) waarden worden bepaald. Voor Detecting wordt met de volgende formule gerekend: C = staat voor het aantal maal dat de knop in de applicatie wordt ingedrukt dit is een aanname en in dit geval is deze 6*10-3/uur B10 = Is een waarde die wordt opgegeven door de leverancier in dit geval Siemens en heeft een waarde van 1*10 5 De waarde 0,1 is een veilige waarde als er gewerkt wordt volgens de EN62061 De 20% volgt uit een waarde van 0.2 en dit is een percentage m.b.t. gevaarlijk falen van de drukknop, deze waarde wordt opgegeven door de leverancier. Uit deze berekening volgt een PFHd voor het detecteren van 1,2*10-10 De fase evalueren bestaat in dit geval uit failsafe componenten waarbij de leverancier alle PFHd waarden opgeeft = PFH d (F-CPU 315F - 2DP/PN) + PFH d (F-I/O) + PFH d (ProfiSafe communicatie) = 1.09* * *10-9 = 3*10-9. Het reageren van de Sinamics G120 is een gecertificeerde functie waarvan de PFH d bekend is bij de leverancier namelijk: PFH d = 5*10-8 SILCL EN62061 PFHd detecteren * evalueren 3 3 * 10-9 reageren 2 5 * 10-8 resultaat * 10-8 Het resultaat is dat deze veiligheidsoplossing voldoet aan SIL2 (Safety Integrity Level) Relatie tussen SIP, P PFH D waarde wordt kleiner S

7 productnieuws 12 productnieuws 13 Siemens modulair veiligheidssysteem als eenvoudige en parametreerbare oplossing Siemens introduceert het modulaire veiligheids- Groene indicatiering op noodstopdrukknoppen 3SB3 en LED-verlichte gele onderlegplaat. Safety Evaluation Tool systeem Sirius 3RK3. De kern van dit Modulaire Safety-Systeem (MSS) bestaat uit een centrale basismodule. Het aantal in- en uitgangen is uit te breiden met I/O-modules in diverse uitvoeringen. Onze drukkoppen en signaallampen worden gekenmerkt door een hoge functionaliteit Online-tool voor de berekening van de veiligheid van machines en hebben een modern en compact design. Bij dit compact uitgevoerde systeem vervangen Daarnaast zijn ze zeer robuust en bieden ze Siemens biedt machinebouwers en installatie- parametreerbare failsafe functie-instellingen de een hoge beschermingsgraad (IP66/67). beheerders een gratis online-tool, waarmee onderlinge bedrading, die bij relais noodzakelijk zij de veiligheid van hun machines volgens de is. Het Sirius 3RK3 MSS is voor applicaties in alle branches. Het nieuwe systeem vult de ruimte op Schakelcontact biedt extra zekerheid De drukknoppen en signaallampen kunnen op eenvoudige wijze met de unieke eenmansmontage nieuwe normen EN en EN ISO kunnen berekenen. samengebouwd worden met de houders, wat u een aanzienlijke tijdbesparing oplevert. Binnen de nieuwe Machinerichtlijn wordt de Aan de veiligheid is ook zeker gedacht. Alle betrouwbaarheid van componenten steeds belang- noodstopdrukknoppen zijn voorzien van een rijker. De SIRIUS 3SE34 schakelcontacten met groene indicatiering zodat op afstand duidelijk montagebewaking bieden extra betrouwbaarheid. zichtbaar is of de noodstopdrukknop al dan niet Dit komt weer ten gunste van de berekening van de bediend is. De noodstopdrukknoppen hebben een betrouwbaarheidsklasse binnen de Machinerichtlijn gedwongen vergrendeling volgens ISO 13850/ EN (Performance-Level of SIL-niveau) Als optie biedt Siemens een met LED s verlicht gele onderlegplaat voor de noodstopdrukknoppen De SIRIUS 3SB34 schakelcontacten met montage- zodat zelfs op grote afstand zichtbaar is welke bewaking bieden verhoogde veiligheid bij de op- noodstopdrukknop bediend is. bouw van noodstopcircuits, doordat niet alleen het elektrische schakelcontact in het noodstopcircuit Voordelen: wordt opgenomen, maar ook de montage van het Vergrote zichtbaarheid noodstopknop schakelcontact op de noodstopknop bewaakt wordt. Schakeltoestand noodstopknop duidelijk zichtbaar Enkele high-lights van deze schakelcontacten zijn: tussen de veiligheidsrelais en de failsafe plc s, zoals Het schakelcontact (1NC) garandeert de juiste De online-tool biedt tegelijkertijd mogelijkheden Siemens die beide in een groot aantal varianten montage van het schakelcontact op de noodstop voor het uitgebreid documenteren van de levert. Dankzij de modulaire uitvoering van het Sirius drukknop. berekende gegevens waardoor deze kant-en- 3RK3 MSS hoeft men voor een applicatie alleen de Het noodstopsignaal blijft (net zoals bij onze klaar in het Technisch Constructie Dossier van modules te plaatsen die men voor een toepassing standaard 3SB3 NC-schakelcontacten) gewaarborgd de machine kunnen worden toegevoegd. daadwerkelijk nodig heeft. Hierdoor is een applicatie door de mechanisch gedwongen contacten. Hierdoor kan op een eenvoudige manier bewijs al rendabel wanneer de functie-omvang drie Losmaken van het schakelcontact wordt direct van overeenstemming met de nieuwe machine- veiligheidsrelais vervangt. Bovendien kan men bij gesignaleerd. richtlijn geleverd worden. wijzigingen in de machine of installatie de functies van het MSS flexibel aanpassen en het aantal en het type in- en uitgangen afstemmen op de nieuwe situatie. Dragen bij aan verhoogde veiligheid binnen de nieuwe Machinerichtlijn in de berekening van Perfomance-Level en SIL-niveau. Safety geïntegreerd in de Sinamics aandrijvingen Safety Evaluation Tool De Safety Evaluation Tool berekent automatisch het veiligheidsniveau van veiligheidsfuncties volgens de normen EN (Veiligheid van SIMATIC Mobile Panel 277F IWLAN Draadloos mobiel operatorpanel met veilige bediening veiligheidszones worden gedefinieerd. Het Panel herkent werkgebieden en activeert vervolgens de juiste schermen of bepaalde functies. Operators In de Sinamics aandrijvingen zijn vele veiligheids functies geïntegreerd gecertificeerd volgens de nieuwe machine richtlijn zoals STO (safe torque machines - Functionele veiligheid van elektrische, elektronische en programmeerbare besturingssystemen) en EN ISO (Veiligheid van machines - Veiligheidgerelateerde onderdelen moeten inloggen wanneer men een veiligheidszone off),ss1, SS2,SLS (safe limit Speed),SSM,SBC ( safe van besturingssystemen). Windows CE gebaseerd draadloos handheld-panel betreedt en hier wil bedienen. Een Siemens Failsafe brake control). Deze functies zijn beschikbaar lokaal voor on site bediening van machines en systemen met plc met Profisafe communicatie is nodig als u met op de regelaar maar ook via Profisafe over profibus Kijk voor meer informatie op veiligheidsfunctionaliteit. Gecombineerde bediening het Mobile Panel 277F wilt kunnen bedienen. en profinet. Het unieke van het veiligheids concept industry/machineveiligheid via touchscherm en druktoetsen. Noodstop en Daarnaast heeft u uiteraard een Scalance Ac- bij de Sinamics aandrijvingen naast de vele moge- activeringsknoppen op het Panel volgens SIL 3. cesspoint nodig voor de draadloze communicatie lijkheden is dat deze beschikbaar zijn voor servo en Via RFID transponders kunnen werkgebieden en tussen de plc en het Mobile Panel. asynchrone motoren van 120 W tot 4 MW binnen de Sinamics aandrijvingen

8 productnieuws 14 informatie 15 Fail-safe software controller voor PC-based automation Siemens heeft de fail-safe software controller ontwikkeld voor PC-based automation. Voor de eerste keer kunnen safety-gerelateerde taken aflopen op een PC door toepassing van Siemens technologie. SIMATIC WinAC RTX F voldoet aan de relevante safety voorschriften en conform de normen EN tot Cat. 4, IEC tot en met SIL 3, en EN ISO tot PL e. Zoals bij de modulaire SIMATIC S7 controllers werkt de software engineer met Step 7 engineering software, aangevuld met het Distributed Safety optiepakket voor safety-gerelateerde applicaties. SIMATIC WinAC RTX F is een Windows XP of XP embedded controller en heeft een geoptimaliseerd runtimesysteem geschikt om zowel PC applicaties gelijktijdig met controltaken te kunnen verwerken. En bijzonder geschikt voor taken waarvan een hoge performance wordt vereist met grote datavolumes en waarbij tegelijkertijd een hoge real-time verwerking noodzakelijk is. De laatste technologieën waaronder dual-core processors worden ondersteund voor optimaal functioneren. Bijvoorbeeld; op een core draait de Windows applicatie en op de andere core SIMATIC WinAC RTX F. De nieuwe fail-safe SIMATIC WinAC RTX F software controller kan worden geïnstalleerd op alle bestaande x86 hardware platforms, bijvoorbeeld op alle SIMATIC PC s. Ook levert Siemens voorgeïnstalleerde systemen zoals de SIMATIC S7-mEC-RTX F fail-safe modular embedded controller in SIMATIC S7-300 ontwerp en bij de embedded fail-safe SIMATIC IPC427C-RTX F rail-mounted PC. SIMATIC WinAC RTX F kan worden uitgebreid met safety-uitgevoerde decentrale IO, ET 200S, ET 200M, en ET 200pro met IP67 bescherming, of met het safety-uitgevoerde ET 200eco block I/O in IP67. Een voorwaarde is uiteraard wel dat de hardware over de juiste interfaces beschikt. Bij de SIMATIC Embedded Automation producten is dat uiteraard het geval. De SIMATIC S7-mEC-RTX F embedded controller kan ook worden uitgebreid met centrale ET200M I/O modules. Technische Workshop PROFIsafe Veiligheidsconcept voor industriële productiemiddelen Safety Integrated Uw support & tools Verkoop binnendienst voor al uw vragen omtrent prijzen, levertijd, reparatie, retouren en technische vragen. Telefoon Fax verkoop vip.nl@siemens.com retouren RMA.nl@siemens.com Technische Support Hotline Hier kunt u terecht voor FAQ s, techische ondersteuning en service. Telefoon h-support * support.nl@automation@siemens.com *(buiten kantoortijden, alleen met Automation Value Card) Gratis online-tool voor bepaling SIL en PL voor normen EN en EN ISO I/O-module met fail-safe CPU-functionaliteit en Profinet-verbinding SIMATIC ET200S biedt met de IM151-8 PN/DP F-CPU een decentrale I/O-module met fail-safe CPU-functionaliteit: de IM151-8 PN/DP F-CPU verwerkt besturingstaken en communicatiefuncties via Profinet. Met de IM151-8 PN/DP CPU-module, die dezelfde prestaties levert als een SIMATIC S7-300 CPU 314, kan de gebruiker in Profinet gesegmenteerde structuren realiseren. De Profinet communicatieinterface met drie poorten voor lineaire bustopologieën en programmeerfuncties is on-board en kan met een Profibus-DP-mastermodule worden uitgebreid. Als Profinet-IO-controller ondersteunt de nieuwe interface-module de realtime-eigenschappen RT (Real-Time) en IRT (Isochronous Real-Time) en kan hij tot 128 IO-devices besturen. Doordat andere open, TCP/IP-gebaseerde communicatiemethoden worden ondersteund, kan deze flexibele module ook voor andere toepassingen worden gebruikt. De fail-safe variant IM151-8F PN/DP F-CPU beschikt over een vergroot werkgeheugen van 192 KB. Deze module kan zowel lokaal als decentraal worden uitgebreid met standaard- en fail-safe-modules. De fail-safe communicatie vindt plaats op basis van PROFIsafe. De module is gecertificeerd tot SIL 3 volgens IEC 61508, voor de toepassing tot SIL 3 volgens EN en PL e volgens EN ISO colofon Sieformatie Focus is een uitgave van: Siemens Nederland N.V. afdeling Corporate Communications Postbus BB Den Haag sieformatie@siemens.nl Eindredactie Linda Veenman Productie en teksten Sarah de Preter, Rotterdam Ontwerp en opmaak Smidswater.com Drukwerk Artmark Nederland B.V. Oplage Siemens maakt als één van de eerste bedrijven gebruik van het open en gestandaardiseerde PROFIsafe protocol. Recente aanpassingen aan de huidige normen en de nieuwe machinerichtlijn bieden meer mogelijkheden voor het toepassen van veiligheids plc s. PROFIsafe maakt het mogelijk om veiligheidssignalen via Profibus en/of Profinet te verwerken. Op basis van Step 7 en de bijbehorende failsafe engineeringstool bouwt u tijdens de technische workshop zelf een veiligheidssysteem. U leert PROFIsafe kennen als veiligheidsconcept voor industriële automatisering. U krijgt o.a. 3 uur praktijkervaring met deze techniek door training op een praktijkopstelling. Hierbij maakt u gebruik van zowel Profibus als Profinet. U kunt deelnemen aan de workshop op 30 juni en 3 september a.s. Kijk voor meer informatie en aanmelden op: Training Meer informatie omtrent opleidingen en trainingen via Siemens Training Telefoon Interessante links

9 Ik houd ervan als je me scherpe vragen stelt Speeddaten met Simone Siemens stelt je graag voor aan Simone, jouw gratis engineer! Zij is er vanaf nu om je naar alle informatie te leiden die je nodig hebt in het engineeringtraject. Hoe het werkt? Op één site heeft Siemens alle product-gerelateerde informatie samengebracht. Jij geeft aan waar je naar op zoek bent en Simone brengt je razendsnel naar de gewenste informatie. Of het nu gaat om een handboek, certificaat of afbeelding; zij weet de snelste weg. Kom snel kennismaken op: Answers for industry.