3.2 Auswahl des erforderlichen Sicherheits-Typs
Schritt 1: Risikobeurteilung z.B. nach EN ISO 12100-1 durchführen
(Sicherheit von Maschinen, Risikoanalyse und Risikobeurteilung)
Schritt 2: Art der optoelektronischen Schutzeinrichtung und Schutzfunktion auswählen
Abhängig von:
- Vorgaben regionaler oder maschinenspezifischen Vorschriften
- geometrischen Abmessungen des zu schützenden Bereiches
- der auszuführenden Schutzfunktion (z.B. Maschinenstop durch Hand- oder Fingererkennung)
- ergonomischen Gesichtspunkten (leichte Bedienbarkeit, manuelles zyklisches Einlegen von Teilen ja/nein)
- Zugänglichkeit von Gefahrbereichen prozessbedingt, wartungsbedingt
- wirtschaftlichen Kriterien
ist die geeignete optoelektronische Schutzeinrichtung auszuwählen (siehe Tabelle)
Schritt 3: Auswahl des erforderlichen Sicherheits-Typs der optoelektronischen Schutzeinrichtung
Die optoelektronische Schutzeinrichtung ist Bestandteil des sicherheitsgerichteten Teils der Maschinensteuerung bzw. eine Komponente der Wirkungskette einer Teilsicherheitsfunktion bestehend aus Sensor, Steuerung und Aktor. Aus der Risikobeurteilung (Graph) nach EN ISO 13849-1 oder EN 62061 ermittelt der Konstrukteur die zur Risikominderung erforderliche sicherheitstechnische Leistungsfähigkeit für diese Teilsicherheitsfunktion (siehe Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen bzw. Zuverlässigkeit von Steuerungen (Control Reliability)). Dabei ist unabhängig von der angewendeten Steuerungsnorm das erreichte Level an sicherheitstechnischer Leistungsfähigkeit (Kategorie, PL, SIL) der gesamten Sicherheitsfunktion immer geringer oder gleich dem geringsten Wert (Kategorie, PL, SILCL) eines ihrer Teilsysteme. Einfach ausgedrückt, die Kette ist also nur so stark wie ihr schwächstes Glied.
Optoelektronische Schutzeinrichtungen haben, abhängig vom Detektionsprinzip und vom internen technischen Aufbau, unterschiedliche sicherheitstechnische Leistungsfähigkeiten. Die IEC/EN 61496 bzw. UL 61496 „Sicherheit von Maschinen berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen“ definieren 3 unterschiedliche Typen von berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen (dt. BWS, engl. ESPE), die sich in ihrer Wirksamkeit und zeitlichen Häufigkeit der Fehleraufdeckung, also ihrer sicherheitstechnischen Leistungsfähigkeit, unterscheiden. Die nachfolgende Tabelle 4.2.1-1 zeigt die Anforderungen dieser Normen. Für Anwendungen in den USA muss geprüft werden, welche OSHA / ANSI Control Reliability-Anforderung für den jeweiligen Einsatzfall (maschinenspezifische und regionale Vorschriften beachten!) relevant ist. Danach ist der damit korrespondierende BWS Typ auszuwählen.
Typen und funktionale Sicherheit (Control Reliability) von berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen gemäß IEC/EN 61496 bzw. UL 61496:
BWS Typ nach
IEC / EN / UL 61496 |
Funktionale Sicherheit (Control Reliability) von BWS bzw. ESPE gemäß IEC / EN / UL 61496 und Anforderungen an die Wirksamkeit und Häufigkeit der Fehleraufdeckung |
| Typ 2 |
Eine BWS Typ 2 muss eine Einrichtung für einen periodischen Test besitzen. Zwischen den Testintervallen ist bei Auftreten eines Fehlers ein Verlust der Schutzfunktion möglich.
Ein Fehler muss entweder
sofort
durch den nächsten periodischen Test
oder bei Aktivierung des Sensorteils aufgedeckt werden
und zum Abschalten mindestens eines BWS-Ausgangs führen.
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Typ 3
(Nur für
Sicherheits-Laserscanner definiert) |
Trotz eines einzelnen Fehlers bleibt die Schutzfunktion einer BWS Typ 3 erhalten. Eine Anhäufung von Fehlern kann zum Verlust der Schutzfunktion führen.
Ein einzelner Fehler der zum Verlust der Detektionsfähigkeit führt muss entweder
sofort
bei Aktivierung der Sensorfunktion
beim Ausschalten / Einschalten
beim Reset der Anlauf-/Wiederanlaufsperre (falls verfügbar)
oder durch einen externen Test (falls verfügbar) aufgedeckt werden
und zum Abschalten der BWS-Ausgänge führen.
Ein einzelner Fehler, der die Detektionsfähigkeit beeinträchtigt, muss innerhalb der in dem relevanten Teil der EN 61496 spezifizierten Zeit (5 Sekunden für Sicherheits-Laserscanner) aufgedeckt werden. Bei Nichtaufdecken des Erstfehlers darf ein Zweitfehler nicht zum Verlust der Schutzfunktion führen.
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| Typ 4 |
Auch bei Auftreten von mehreren Fehlern bleibt die Schutzfunktion einer BWS Typ 4 erhalten.
Ein einzelner Fehler, der zum Verlust des Sensordetektionsvermögens führt, muss innerhalb der BWS-Reaktionszeit erkannt werden und zum Abschalten der Ausgänge führen.
Ein einzelner Fehler, der die Reaktionszeit oder das Abschaltvermögen eines der BWS-Ausgänge beeinträchtigt, muss entweder innerhalb der angegebenen BWS-Reaktionszeit oder
beim Ansprechen des Sensorteils
beim Ausschalten / Einschalten
beim Zurücksetzen (Reset)
zum Abschalten der BWS-Ausgänge führen
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