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Siemens SINUMERIK 840D sl Manuel Système
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Sommaire des Matières pour Siemens SINUMERIK 840D sl

  • Page 3 SINUMERIK Safety Integrated (pour toutes les familles de produits) ___________________ Introduction SINUMERIK ___________________ Prescriptions et normes SINUMERIK 840D sl / 828D Technique de sécurité avec ___________________ Fonctions de sécurité SINUMERIK Safety Integrated ___________________ Concepts de sécurité des commandes Manuel système ___________________ Intégration de capteurs et...
  • Page 4 Tenez compte des points suivants: ATTENTION Les produits Siemens ne doivent être utilisés que pour les cas d'application prévus dans le catalogue et dans la documentation technique correspondante. S'ils sont utilisés en liaison avec des produits et composants d'autres marques, ceux-ci doivent être recommandés ou agréés par Siemens. Le fonctionnement correct et sûr des produits suppose un transport, un entreposage, une mise en place, un montage, une mise en service, une utilisation et une maintenance dans les règles de l'art.
  • Page 5 Table des matières Consignes de sécurité élémentaires pour la documentation des logiciels (pour toutes les familles de produits) ............................. 9 Consignes de sécurité élémentaires ..................9 1.1.1 Consignes de sécurité générales ..................... 9 1.1.2 Sécurité industrielle ......................... 10 Introduction ............................11 Prescriptions et normes.........................
  • Page 6 Commande des fonctions de sécurité via le TM54F et SIRIUS 3SK........39 5.2.2 Commande des fonctions de sécurité via le TM54F et le système de sécurité modulaire 3RK3 ........................40 SINUMERIK 840D sl ......................40 5.3.1 Commande des fonctions de sécurité ................... 42 Intégration de capteurs et d'actionneurs ....................43 SINUMERIK 808 ........................
  • Page 7 Exemples d'application pour le calcul des fonctions de sécurité avec une SINUMERIK ..57 Valeurs PFH ............................59 10.1 Détermination des valeurs PFH actuelles................59 Annexe ..............................61 Exemples d'application pour SINUMERIK 840D sl..............61 Certifications ........................... 61 A.2.1 SINUMERIK 828 ........................61 A.2.2 SINUMERIK 840D sl .......................
  • Page 8 Table des matières Technique de sécurité avec SINUMERIK Safety Integrated Manuel système, 07/2015, A5E36262894D-AA...
  • Page 9 Consignes de sécurité élémentaires pour la documentation des logiciels (pour toutes les familles de produits) Consignes de sécurité élémentaires 1.1.1 Consignes de sécurité générales ATTENTION Danger de mort dû au non-respect des consignes de sécurité et aux risques résiduels Le non-respect des consignes de sécurité et les risques résiduels figurant dans la documentation correspondante du matériel peuvent provoquer des accidents entraînant des blessures graves, voire mortelles.
  • Page 10 à une exploitation sûre des installations, solutions, machines, équipements et/ou réseaux. Ces fonctions jouent un rôle important dans un système global de sécurité industrielle. Dans cette optique, les produits et solutions Siemens font l’objet de développements continus. Siemens vous recommande donc vivement de vous tenir régulièrement informé...
  • Page 11 Introduction Les fabricants et exploitants d'équipements et de produits techniques ont la responsabilité de réduire au strict minimum les risques inhérents aux installations, machines et autres dispositifs techniques conformément à l'état de la technique. L'objectif de la technique de sécurité est de réduire le plus possible les risques que représentent les installations techniques pour les hommes et l'environnement, sans limiter plus que nécessaire la production industrielle et l'utilisation de machines.
  • Page 12 Introduction Technique de sécurité avec SINUMERIK Safety Integrated Manuel système, 07/2015, A5E36262894D-AA...
  • Page 13 Prescriptions et normes Vue d'ensemble Il existe des directives, des normes ou des prescriptions pour quasiment tous les secteurs de la technique. Ces règlements contribuent à garantir un degré suffisant de protection pour les utilisateurs et de sécurité pour l'exploitation. Le respect des normes n'est pas une mesure de sécurité...
  • Page 14 Prescriptions et normes 3.2 Directive Machines (2006/42/EG) Normes de type A IEC 61508 Sécurité fonctionnelle EN ISO 12100 Appréciation du risque EN ISO 14121 Appréciation du risque Normes de type B DIN EN 61800- Entraînements électriques de puissance à vitesse variable IEC 62061 Sécurité...
  • Page 15 Prescriptions et normes 3.3 IEC 61508 IEC 61508 Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité Description La norme IEC 61508 est une norme internationale pour le développement de systèmes électriques, électroniques et électroniques programmables (E/E/SEP) qui exécutent une fonction de sécurité.
  • Page 16 Prescriptions et normes 3.4 EN ISO 13849 Compte tenu que la norme ISO 13849 prend en compte tous les types de machine, quelle que soit la technologie utilisée, cette norme est privilégiée par les constructeurs de machines-outils. 3.4.1 Performance Level Pour la norme EN ISO 13849, le résultat d'une évaluation des risques s'exprime dans le niveau de performance pour la fonction de sécurité...
  • Page 17 Prescriptions et normes 3.4 EN ISO 13849 3.4.2 Catégories Les catégories pour les composants/appareils sont décrites ci-après. Catégorie B Structure à un canal. L'apparition d'un défaut peut entraîner la perte de la fonction de sécurité. Figure 3-2 Capteur-Logique-Actionneur Catégorie 1 Structure à...
  • Page 18 Prescriptions et normes 3.4 EN ISO 13849 Catégorie 3 Structure à deux canaux. Si un défaut isolé se produit, la fonction de sécurité reste assurée. Figure 3-5 Cat3 et cat4 Capteur-Logique-Actionneur Catégorie 4 Structure à deux canaux. Les défauts isolés doivent être détectés avant ou pendant le recours à la fonction de sécurité.
  • Page 19 Prescriptions et normes 3.5 IEC 62061 IEC 62061 Sécurité des machines – Sécurité fonctionnelle des systèmes de commande électriques, électroniques et électroniques programmables relatifs à la sécurité Description La norme EN 62061 (identique à la norme IEC 62061) est une norme spécifique du secteur dans le cadre de IEC 61508.
  • Page 20 Prescriptions et normes 3.6 Corrélation entre SIL, PL et valeur PFH Corrélation entre SIL, PL et valeur PFH Le tableau suivant présente la corrélation entre valeur Performance LevelPFH et Safety Integrity Level : Niveau de performance (PL) Valeur PFH Niveau d'intégrité de sécurité (SIL) (EN ISO 13849) (Probability of dangerous failure...
  • Page 21 Prescriptions et normes 3.9 Normes de type C Normes de type C Les normes de type C sont des normes de sécurité machine très spécifiques qui contiennent des exigences de sécurité détaillées pour une machine ou un groupe défini de machines de même type.
  • Page 22 Prescriptions et normes 3.9 Normes de type C Technique de sécurité avec SINUMERIK Safety Integrated Manuel système, 07/2015, A5E36262894D-AA...
  • Page 23 Fonctions de sécurité SINUMERIK Safety Integrated offre des fonctions de sécurité intégrées permettant la mise en œuvre d'une protection très efficace des personnes et machines. Figure 4-1 Comparaison entre fonctions de sécurité externes et intégrées Les fonctions de sécurité sont conformes aux exigences de catégorie 3 ainsi qu'au niveau de performance d selon DIN EN ISO 13849-1 et au niveau d'intégrité...
  • Page 24 Fonctions de sécurité Parmi les fonctionnalités, on peut citer par ex. : ● Fonctions assurant la surveillance sûre de la vitesse et de l'immobilisation ● Fonctions assurant la délimitation sûre de la zone de travail et de protection ● Raccordement direct de tous les signaux relatifs à la sécurité et de leur combinaison logique interne Remarque Pour connaître les fonctions de sécurité...
  • Page 25 Fonctions de sécurité 4.1 Safe Torque Off (arrêt sûr) Les SINAMICS Safety Integrated Extended Functions et les fonctions de sécurité SINUMERIK Safety Integrated intégrées au système requièrent des licences logicielles. Safe Torque Off (arrêt sûr) Safe Torque Off (STO) sert, en cas de défaut ou en association avec une fonction machine, à...
  • Page 26 Fonctions de sécurité 4.3 Safe Brake Control (commande sûre de frein) Safe Brake Control (commande sûre de frein) La fonction Safe Brake Control (SBC) sert à la commande de freins à l'arrêt, qui fonctionnent sur le principe du courant de repos (par ex. le frein à l'arrêt du moteur). La commande du frein a lieu via une sortie à...
  • Page 27 Fonctions de sécurité 4.5 Safe Stop 2 Safe Stop 2 La fonction Safe Stop 2 (SS2) permet de réaliser un arrêt des entraînements de catégorie 2 selon EN 60204-1:2006. L'entraînement freine après sélection de Safe Stop 2 suivant une rampe et passe à l'état Safe Operating Stop (SOS) après écoulement d'une temporisation ou après dépassement par le bas d'une limite de vitesse configurée.
  • Page 28 Pour chaque axe ou broche, quatre vitesses différentes (SG1, SG2, SG3, SG4) peuvent être paramétrées. Sur la SINUMERIK 840D sl, les vitesses SG2 et SG4 réduites de manière sûre peuvent encore être compensées avec 16 pourcentages différents (correction de VS), de manière à...
  • Page 29 Safe Acceleration Monitor Safe Cam (cames logicielles sûres) Sur la SINUMERIK 840D sl, 30 Safe Cam (SCA) sont disponibles. Si une position de came est accostée, un signal sûr est généré et peut continuer à être traité. Les Safe Cam permettent de définir différentes zones de travail ou de protection et de commuter également des fonctions de sécurité.
  • Page 30 La logique programmable sûre est conçue de manière redondante et est constituée d'un sous-programme de la SINUMERIK 840D sl (NCK) et d'un programme Step 7 standard de l'AP intégré. Une comparaison croisée des données et des résultats a lieu entre ces deux programmes.
  • Page 31 Fonctions de sécurité 4.12 Safe Direction (sens de rotation sûr) 4.12 Safe Direction (sens de rotation sûr) La fonction de sécurité Safe Direction (SDI) est une fonction SINAMICS Safety Integrated Extended. Cette fonction de sécurité permet de surveiller de manière sûre le sens de rotation d'un axe ou d'une broche.
  • Page 32 Fonctions de sécurité 4.13 Variantes d'arrêt 4.13 Variantes d'arrêt Les arrêts sûrs ont pour objet de mettre à l'arrêt un entraînement en déplacement. Le type de réaction d'arrêt peut être spécifié par le système à l'apparition d'un défaut ou être configuré...
  • Page 33 Fonctions de sécurité 4.13 Variantes d'arrêt 4.13.1 STOP A Le STOP A (correspond à l'arrêt de catégorie 0 selon EN 60204-1, sans séparation galvanique) permet de commuter sans couple l'entraînement directement via la fonction Arrêt sûr. Un entraînement qui n'est pas en mouvement s'arrête par ralentissement naturel. Un entraînement qui se trouve à...
  • Page 34 Fonctions de sécurité 4.14 Gestion sûre du frein 4.13.6 STOP F Le STOP F est assigné de manière invariable à la comparaison croisée des résultats et des données (CCD) et ne peut plus être modifié par l'utilisateur. Si une discordance est constatée dans les canaux de surveillance de Safety Integrated, un STOP F est déclenché.
  • Page 35 Fonctions de sécurité 4.14 Gestion sûre du frein 4.14.1 Commande sûre de frein La fonction Safe Brake Control (SBC) sert à la commande de freins à l'arrêt, qui fonctionnent sur le principe du courant de repos (par ex. le frein à l'arrêt du moteur). La commande du frein a lieu via une sortie à...
  • Page 36 La limitation spécifique de consigne VS (vitesse sûre) est réalisée sur un seul canal dans la SINUMERIK 840D sl, c'est pourquoi ce n'est pas une fonction de sécurité. Cette fonction permet de limiter la consigne pour la vitesse, en fonction de la vitesse sûre présentement active.
  • Page 37 SINAMICS G120 pour les broches principales, un Safe Torque Off (arrêt sûr) peut être réalisé pour les entraînements à l'aide d'un circuit externe matériel correspondant. Voir exemple d'application : STO pour SINUMERIK 808 (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/79170136) (Intranet) Exemple de réalisation du Safe Torque Off (STO) sur une SINUMERIK 808 : Figure 5-1 Représentation principale pour la réalisation du STO...
  • Page 38 Concepts de sécurité des commandes 5.2 SINUMERIK 828 5.1.2 Porte de protection Dans la plupart des cas, une porte de protection est équipée d'un électroaimant. Pour que la porte de protection puisse être ouverte, cet électroaimant doit être déverrouillé, ce qui peut être fait par ex.
  • Page 39 Concepts de sécurité des commandes 5.2 SINUMERIK 828 D'autres axes peuvent être raccordés à la SINUMERIK 828 via PROFINET et une CU320 par ex. Pour ces axes, les SINAMICS Safety Integrated Basic Functions peuvent être sélectionnées via les bornes. A partir de la version logicielle 4.7 de SINUMERIK, les informations d'état sont transmises à la commande via le Safety Info Channel.
  • Page 40 3RK3 SINUMERIK 840D sl Sur la SINUMERIK 840D sl en association avec SINAMICS S120, il est possible d'utiliser pour les axes affectés directement à la SINUMERIK NCU aussi bien les Safety Integrated Basic Functions du SINAMICS que les fonctions de sécurité intégrées au système.
  • Page 41 (SPL) La logique programmable sûre est conçue de manière redondante et est constituée d'un sous-programme de la SINUMERIK 840D sl (NCK) et d'un programme Step 7 standard de l'AP intégré de la SINUMERIK 840D sl. Une comparaison croisée des données et des résultats a lieu entre ces deux programmes.
  • Page 42 Concepts de sécurité des commandes 5.3 SINUMERIK 840D sl Figure 5-4 Structure de la logique programmable sûre 5.3.1 Commande des fonctions de sécurité La figure suivante représente la commande des fonctions de sécurité à titre d'exemple : Figure 5-5 Représentation principale pour la réalisation des fonctions de sécurité...
  • Page 43 Les signaux sûrs peuvent être combinés via un paramétrage graphique. SINUMERIK 840D sl L'intégration de la périphérie décentralisée de sécurité au niveau de la commande s'effectue via les signaux d'entrée et de sortie sûrs et via PROFIBUS ou PROFINET avec le protocole PROFIsafe.
  • Page 44 Intégration de capteurs et d'actionneurs 6.3 SINUMERIK 840D sl Technique de sécurité avec SINUMERIK Safety Integrated Manuel système, 07/2015, A5E36262894D-AA...
  • Page 45 ● Terminal Module TM54F 6SL3055-0AA00-3BA0 (par Control Unit) SINUMERIK 840D sl Sur la SINUMERIK 840D sl en association avec SINAMICS S120, il est possible d'utiliser aussi bien les Safety Integrated Basic Functions du SINAMICS que les fonctions de sécurité intégrées au système.
  • Page 46 6FC5800-0AC60-0YB0 ● SINUMERIK SI-connect (16 connexions sûres) 6FC5800-0AS67-0YB0 Aucun matériel spécial n'est requis pour Safety Integrated sur la SINUMERIK 840D sl. Des axes externes peuvent être raccordés via PROFIBUS ou PROFINET, par ex. via une CU320. Si les Safety Integrated Extended Functions du SINAMICS sont utilisées pour cet axe externe, la licence suivante est requise pour chaque axe concerné...
  • Page 47 Essai de réception Les exigences concernant un essai de réception des fonctions de sécurité sont issues de la directive Machines de l'UE. Selon celle-ci, le constructeur de la machine (OEM) a pour obligation d'effectuer l'essai de réception pour les fonctions et les sous-ensembles de machines relatifs à...
  • Page 48 Essai de réception 8.3 SINUMERIK 840D sl SINUMERIK 840D sl L'outil SinuComNC est disponible pour l'essai de réception sur SINUMERIK 840D sl/SINAMICS S120. Il permet d'effectuer l'essai de réception de manière partiellement automatisée et exécutée par l'opérateur. Les fonctions Trace sont automatiquement configurées.
  • Page 49 Fonctions de sécurité sur les machines selon ISO 13849 ou CEI 62061 Les fonctions Safety Integrated contribuent essentiellement à la sécurité fonctionnelle des machines et des installations. La sécurité fonctionnelle signifie que toutes les parties des machines fonctionnent correctement et que les machines possèdent suffisamment de dispositifs pour réduire les risques.
  • Page 50 Fonctions de sécurité sur les machines selon ISO 13849 ou CEI 62061 9.2 Evaluation des risques Figure 9-1 Étapes du processus de l'appréciation du risque et de la réduction du risque Evaluation des risques L'évaluation des risques a pour objectif de déterminer le risque - c'est-à-dire la probabilité d'une atteinte à...
  • Page 51 Fonctions de sécurité sur les machines selon ISO 13849 ou CEI 62061 9.2 Evaluation des risques 9.2.1 Détermination du niveau d'intégrité de sécurité (CEI 62061) L'annexe informative A de la norme CEI 62061 contient la représentation d'un procédé relatif à l'évaluation qualitative des risques et à la détermination du niveau d'intégrité de sécurité (SIL).
  • Page 52 Fonctions de sécurité sur les machines selon ISO 13849 ou CEI 62061 9.2 Evaluation des risques Pour ce faire, les paramètres de risque suivants sont pris en compte : ● S → Gravité de la blessure – S1 = blessure légère (généralement réversible) –...
  • Page 53 PFH donne la valeur PHF totale et, par conséquent, le niveau de performance (PL) ou le niveau d'intégrité de sécurité (SIL) pour l'intégralité de la fonction de sécurité. Siemens propose l'outil logiciel Safety Evaluation Tool (SET) pour le calcul des fonctions de sécurité.
  • Page 54 9.4 Safety Evaluation Tool Safety Evaluation Tool Cet outil en ligne gratuit - Safety Evaluation Tool (SET) de Siemens, pour les normes CEI 62061 et ISO 13849-1 - testé par le TÜV, guide l'utilisateur pas à pas, de la définition de la structure du système de sécurité...
  • Page 55 Fonctions de sécurité sur les machines selon ISO 13849 ou CEI 62061 9.5 SISTEMA SISTEMA L'assistant logiciel SISTEMA (sécurité des commandes sur les machines) de l'IFA (Institut pour la sécurité et la santé au travail des services d'assurance maladie allemands) aide à l'évaluation de la sécurité...
  • Page 56 ● Acquisition – Bouton d'arrêt d'urgence ● Evaluation – Module d'entrée sûr de l'ET 200S – NCU 730.3 PN de la SINUMERIK 840D sl ● Réaction – Motor Module Broche – Motor Module Axe X – Motor Module Axe Z –...
  • Page 57 Exemple de calcul des fonctions de sécurité sur une machine à 6 axes et deux broches : Calcul des fonctions de sécurité avec la SINUMERIK 828 (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/62985658) (Intranet) SINUMERIK 840D sl Calcul des fonctions de sécurité avec un axe horizontal (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/81304594) Calcul des fonctions de sécurité...
  • Page 58 Fonctions de sécurité sur les machines selon ISO 13849 ou CEI 62061 9.6 Calcul des fonctions de sécurité Technique de sécurité avec SINUMERIK Safety Integrated Manuel système, 07/2015, A5E36262894D-AA...
  • Page 59 En outre, un document supplémentaire sur la valeur PFH est mis à jour pour les produits SINUMERIK et SINAMICS et peut être obtenu via le lien suivant : Document sur la valeur PFH (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/76254308) Technique de sécurité avec SINUMERIK Safety Integrated Manuel système, 07/2015, A5E36262894D-AA...
  • Page 60 Valeurs PFH 10.1 Détermination des valeurs PFH actuelles Technique de sécurité avec SINUMERIK Safety Integrated Manuel système, 07/2015, A5E36262894D-AA...
  • Page 61 Communication sécurisée Couplage sûr entre deux SINUMERIK 840D sl (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/83145979) Couplage sûr I-Device entre une SINUMERIK 840D sl et une CPU SIMATIC IM 151-8 F (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/83146707) Couplage sûr entre une SINUMERIK 840D sl et une CPU SIMATIC IM 151-7F (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/83145990) Certifications Les fonctions de sécurité...
  • Page 62 "Safety Integrated" dans la zone de recherche. A.3.2 SINUMERIK 840D sl Lien vers la documentation actuelle pour SINUMERIK 840D sl : SINUMERIK 840D sl (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/ps/14599/man) La description fonctionnelle actuelle pour Safety Integrated est accessible en saisissant "Safety Integrated" dans la zone de recherche.
  • Page 63 Annexe A.4 Site Internet Site Internet A.4.1 Site Internet Lien vers des informations générales sur le thème Safety Integrated de Siemens : Sécurité fonctionnelle (http://www.industry.siemens.com/topics/global/en/safety- integrated/Pages/functional-safety.aspx) A.4.2 SINUMERIK Safety Integrated Pour plus d'informations sur le thème SINUMERIK Safety Integrated, consulter les liens...
  • Page 64 Annexe A.5 Documentations et informations complémentaires Technique de sécurité avec SINUMERIK Safety Integrated Manuel système, 07/2015, A5E36262894D-AA...
  • Page 65 Liste des abréviations Abréviations Common Cause Failure (défaillances résultant d'une cause commune) Control Unit Diagnostic Coverage (degré de couverture du diagnostic) Deutsches Institut für Normung (Institut allemand de normalisation) Communauté européenne Norme européenne Espace économique européen International Electrotechnical Commission Institut pour la sécurité et la santé au travail Organisation internationale de normalisation Modulare Safety System MTTFd...
  • Page 66 Liste des abréviations B.1 Abréviations Technique de sécurité avec SINUMERIK Safety Integrated Manuel système, 07/2015, A5E36262894D-AA...

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Sinumerik 828d