Arresto D'emergenza E Contattore Di Messa In Servizio Incollato

[spillo84top]

Salve a tutti, vi descrivo come è composto il sistema d'arresto d'emergenza che utilizzo per la mia categoria di sicurezza 1 e vi pongo un quesito:

Relay di sicurezza, marca Pilz, Serie Pnoz X1, grado di protezione IP54, temperatura massima di funzionamento 55°C, i contatti in uscita sono protetti con un fusibile da 4A gG.

Dimensionamento e verifiche dei contatti: dato il presupposto di N°3 manovre giornaliere, l’Nop previsto è di tre manovre giornaliere per 300 giorni all’anno, 900 operazioni annuali per dieci anni di vita; il relay viene dimensionato sulla base delle 10000 manovre.

Start controllato: il dispositivo si attiva quando il circuito di ingresso è chiuso e dopo che, trascorso il tempo di attesa, viene chiuso il circuito di start.

Dispositivi di ingresso, pulsante di emergenza, marca ABB, serie MPM, colore rosso, sblocco a rotazione, conforme alla norma ISO 13850 e EN60947-5-5; termostato fusibile dimensionato in base alla temperatura nominale dell’apparecchiatura.

Cablaggio singolo canale, in quanto il PLr=B

Soddisfa i requisiti EMC facendo riferimento alle norme EN 12015, EN 12016, EN 60947-5-1, EN61000-6-2.

Dispositivo di uscita, mini contattore, marca ABB, serie BC6, IP20, massima temperatura di funzionamento 50°C, portata del contattore per carichi in AC-3 e DC13 calcolati in base alla temperatura e alla tabella del costruttore.

I contattori delle utenze principali, vengono retro azionati (contatto N.C.) sulla catena del reset del relay di sicurezza, in affiancamento al modulo di sicurezza, il PLC esegue la sorveglianza e la segnalazioni delle eventuali anomalie riscontrate durante il DC (Diagnostic Coverage). Il contatto di segnalazione del modulo di sicurezza (N.C.), viene acquisito in ingresso al PLC, insieme ad un contatto N.O. del minicontattore, con il quale segnala lo stato di relay non in funzione o stato di contatti aperti del relay e del minicontattore di uscita. Il PLC verifica che il contatto del minicontattore sia aperto, dopo un tempo “x” (da definire), prova a resettare il modulo di sicurezza. Se il contatto N.C. del modulo e il contatto del minicontattore non cambiano di stato viene visualizzata l’anomalia “Relay di sicurezza”

In parole povere, il mio mini contattore di uscita taglia l'uscita di un trasformatore 24Vac che alimenta tutti i contattori della macchina ed alcune elettrovalvole.

Ora, come rischio residuo ho messo che in caso di guasto singolo ad un componente di potenza, alcune parti mobili della macchina potrebbero essere in movimento, o i riscaldatori potrebbero continuare a scaldare.

Il mio problema è che se un contattore di potenza si incolla, il mio sistema di sicurezza disalimenta il mini contattore che a sua volta disalimenta il contattore incollato, ma ipotizzando che rimanga incollato l'utenza rimarrebbe ugualmente sotto tensione!

Posso considerarlo come rischio residuo? Oppure devo fare qualcosa in più tipo aggiungere una soluzione in caso di contattore incollato?

Allego uno schizzo del sistema di sicurezza in oggetto

Grazie!

Modificato: 27 febbraio 2012 da spillo84top

[osber57]

Io non lo considererei rischio residuo, se c'è bisogno di fermare la macchina ed è il motore da solo a produrre il movimento, allora utilizzo un doppio contattore, entrambi sorvegliati dal Pilz. Se devo avere la sicurezza di disattivare tutte le elettrovalvole allora userei due minicontattori o le alimentarei direttamente con un contatto del Pilz (se l'assorbimento me lo permette). Da tenere in conto che ci deve essere la possibilità di un arresto di cat. 0. Se il circuito per gli ausiliari è PELV allora collegherei un capo del trasformatore a terra.

[ivano65]

e' un problema noto da non sottovalutare.

metti un secondo teleruttore sul ramo libero del pilz.

collega la potenza in serie e stai tranquillo.

nel caso poi che un teleruttore resta impastato non sara' possibile il riavvio.

ivano65

[spillo84top]

Il PE del trasformatore mi sono scordato di disegnarlo!

Per quanto riguarda il contattore in serie, è si un ottima idea ma molto dispendiosa!

Solitamente ho 10, 15 motori elettrici quindi significherebbe raddoppiare le quantità dei contattori!

Stavo pensando invece di mettere una bobina a lancio di corrente oltre il sistema di cui sopra, gestita cosi:

I contatti N.O. di tutti i contattori di potenza vanno agli ingressi digitali del PLC

Le uscite digitali comandano on/off dei contattori dei motori

Condizione: Se ho il rientro sui D.I. e non stò comandando le D.O. vuol dire che un contattore mi si è incollato, a quel punto comando l'azionamento della bobina a lancio di corrente tramite un uscita digitale del PLC. Vi è chiaro? Ora il dubbio è che non ho un PLC di sicurezza ma un semplice S7-300 Siemens, quindi non credo di poter comandare la bobina a lancio da PLC, che ne pensate?

[Livio Orsini]

Attenzione.

E' sempre richiesta un'emergenza di tipo 0; l'emergenzad i tipo 1 igloba anche l'emergenza di tipo 0.

L'emergenza di tipo 0 prevede l'apertura, con consegeunte fermata per inerzia, dell'alimentazioen di tuta la macchina.

Non puoi tagliare solo il 24 V proprio perchè se "s'incollano" i contattori di potenza la tua emergenza non ha effetto o ha effetto incompleto.

Al termine del ciclo di emergenza tutte le utenze-motorizzazioni devono essere disalimentate, non basta far cadere i comandi.

[cieffe76]

spillo84top hai detto:

Salve a tutti, vi descrivo come è composto il sistema d'arresto d'emergenza che utilizzo per la mia categoria di sicurezza 1 e vi pongo un quesito:

...

Ora, come rischio residuo ho messo che in caso di guasto singolo ad un componente di potenza, alcune parti mobili della macchina potrebbero essere in movimento, o i riscaldatori potrebbero continuare a scaldare

secondo me tutto dipende dall'analisi dei rischi che è stata fatta.

se hai indicato come categoria 1, il circuito è corretto. se hai paura che se rimane incollato un teleruttore, la macchina sia pericolosa, allora l'analisi dei rischi non è stata fatta correttamente.

per un circuito in architettura assimilabile alla categoria 3, potresti mettere un teleruttore piu' grande a monte di tutti gli altri che si apre in condizione di emergenza.

comunque raddoppiare le uscite ma avere un singolo canale in ingresso, ti fa decadere il performance level totale.

valutare con ingressi e uscite plc standard lo stato dei contattori non è ammesso per la categoria di sicurezza.

poi, il reset è un contatto di uscita del PLC? se ti si incolla quel contatto, il modulo diventa a reset automatico!

[Livio Orsini]

L'ultima edizione della 60204-1..

...omisis

....

Categoria 0: l'arresto provoca l'immediata soppressione dell'alimentazione della macchina;

Categoria 1: è chiamato arresto controllato, poiché viene mantenuta l'alimentazione di potenza per tutta la durata dell'arresto della macchina, per poi interromperla ad arresto avvenuto;

Categoria 2: consiste in un arresto controllato, ma l'alimentazione di potenza viene mantenuta anche ad arresto avvenuto.

....

Se dall'analisi dei rischi è necessario un arresto di categoria 1 la realizzazione non la rispetta, ma rientrerebbe nella categoria 2.

[cieffe76]

intendevo categoria di sicurezza 1, monocanale ingresso e uscita.

[spillo84top]

Allora vediamo.... A questo punto devo ben definire la mia categoria di sicurezza.

Con il mio equipaggiamento elettrico comando compressori frigoriferi, e se il contattore rimane incollato e non si ferma, la situazione pericolosa non c'è.

Altresì ho dei riscaldatori, e a questo punto se il contattore mi rimane incollato anche diseccitandolo, bhè... la sicurezza non c'è... A che categoria devo far riferimento? La zero per forza?

[spillo84top]

Altra domanda, posso utilizzare il mio PLC S7-300 per un controllo sull'incollamento dei Contattori e comandarci una bobina a lancio da installare sull'interruttore generale di modo che non ho più nessun rischio residuo?

(Stavo pensando invece di mettere una bobina a lancio di corrente oltre il sistema di cui sopra, gestita cosi:

I contatti N.O. di tutti i contattori di potenza vanno agli ingressi digitali del PLC

Le uscite digitali comandano on/off dei contattori dei motori

Condizione: Se ho il rientro sui D.I. e non stò comandando le D.O. vuol dire che un contattore mi si è incollato, a quel punto comando l'azionamento della bobina a lancio di corrente tramite un uscita digitale del PLC. Vi è chiaro? Ora il dubbio è che non ho un PLC di sicurezza ma un semplice S7-300 Siemens, quindi non credo di poter comandare la bobina a lancio da PLC, che ne pensate?)

[Livio Orsini]

Altra domanda, posso utilizzare il mio PLC S7-300 per un controllo sull'incollamento dei Contattori e comandarci una bobina a lancio da installare sull'interruttore generale di modo che non ho più nessun rischio residuo?

A me le bobine di lancio non son mai piaciute, ritengo sicure quelle di sgancio.

Usare una interruttore con bobina di sgancio non è poi molto più complicato di uno con bobina di lancio.

Realizzare il tuo sistema di sicurezza con S7-300 è teoricamente possibile, ma non rientra nella categoria di sicurezza.

Perchè possa essere riconosciuto come sicurezza deve essere un dispsoitivo appositamente certificato.

Questi PLC li fa PILZ, li fa Siemens e anche altri grandi costruttori. Costano molto di più dei normali ed il firmware delle sequenze di sicurezza non può essere modificato.

[spillo84top]

Immaginavo... I PLC di sicurezza costano molti euro, meglio utilizzare l'elettromeccanica!

Per bobina di sgancio cosa intende?

Io conosco solo due tipologie di bobine da installare negli scatolati, o di minima tensione (và tenuta sempre alimentata tramite una rete preferenziale ed al mancare dell'alimentazione fà sganciare l'interruttore) o a lancio di corrente (nel momento in cui alimento quest'ultima mi fà sganciare l'interruttore)

[Livio Orsini]

Per bobina di sgancio cosa intende?

Ovviamente quelle di minima tensione. Gli interruttori possono avere un contatto ausiliario anticipato che serve appunto per alimentare prima la bobina in modo che alla chiusura dei contatti di potenza l'interruttore rimanga agganciato.

Questa bobina offre una maggior sicurezza perchè sei sicuro di sganciare anche in caso di rottura dei fili o di mancanza di alimentazione degli ausiliari, cosa impossibile con la bobina di aggancio o a lancio di corrente.

PS. sul forum ci si considera tutti amici e colleghi, quindi un amichevole "tu" va benissimo.

[spillo84top]

Stò testando un sistema che controlli "l'incollaggio" dei contattori di potenza, se verificata questa anomalia faccio sganciare una bobina a lancio, il tutto tramite hardware.

Dopo i test vi invio schemino di principio per vostri commenti!

[Livio Orsini]

Stò testando un sistema che controlli "l'incollaggio" dei contattori di potenza, se verificata questa anomalia faccio sganciare una bobina a lancio, il tutto tramite hardware.

Potrò anche sbagliarmi, ma non credo che questo metodo sia accettabile ai fini della sicurezza.

[spillo84top]

Domani ti aggiorno sul test della soluzione, poi mi dirai se il metodo rientra nei requisiti della norma!

[spillo84top]

Il sistema ideato non funziona a dovere come vorrei. Nemmeno posto lo schemino di principio.

Vi allego uno schema elettrico per una nuova soluzione:

Il relay di sicurezza viene abilitato o disabilitato da pulsante di emergenza e watchdog (PLC), altresì nella catena di reset manuale del relè di sicurezza avrò i contatti N.C. dei contattori di potenza e contatto di reset (PLC) L'uscita di abilitazione del relay di sicurezza abilita il contattore di messa in servizio il quale taglia l'alimentazione a tutte le bobine dei contattori di potenza. Nel caso un contattore di potenza si incolli, ne ho messo un'altro in serie, e la probabilità che tutti e due si incollino è remota.

Con questo sistema rientro in categoria zero?

Modificato: 8 marzo 2012 da spillo84top

[Livio Orsini]

Interruttore generale con bobina di sgancio (senza alimentazione interuttore si apre); il circuito di emergenza taglia l'alimentazione alla bobina di sgancio.

Questo è un classico arresto di emergenza in "categoria 0" che è obbligatorio su tutte le macchine. In alternativa è possibile l'arresto in categoria 1 perchè è un sovrassieme dello zero.

Tutto il resto son solo inutili arzigogolamenti.

[spillo84top]

Purtroppo sulle macchine che costruiamo non posso installare bobina di minima tensione poichè sono macchine per fare test che talvolta durano anche 4 o 5 mesi continuativi.Mettendo bobina di minima, a volte ci sono buchi di qualche ms di tensione e la macchina si spegnerebbe con consecutiva perdita del test.

Devo trovare soluzione diversa....

Modificato: 12 marzo 2012 da spillo84top

[Livio Orsini]

Mettendo bobina di minima, a volte ci sono buchi di qualche ms di tensione e la macchina si spegnerebbe con consecutiva perdita del test.

Se ci sono "buchi" il problema si ripercuote su tutte le alimentazioni in ca da rete.

Comunque essitono bobine previste specificamente per ovviare a questi inconvenienti: l'interruttore sgancia dopo qualche decina di ms, quimdi se cade la tensione per pochi semiperiodi non succede nulla.

[spillo84top]

Purtroppo capitano buchi di 4-5 secondi, dopodichè partono gruppi elettrogeni a monte.

Oltre che con bobina di minima, con quale altro sistema posso avere la categoria zero? Con una a lancio di corrente?

[Livio Orsini]

con quale altro sistema posso avere la categoria zero?

L'arresto in categoria 0 prevede l'immediato sezionamento dell'alimentazione con fermata per inerzia, mentre la categoria 1 prevede la fermata controllata e a velcità zero, o comenque entro un tempo massimo, l'apertura del sezionatore generale.

Se il sezionatore viene comamandato da una bobina a lancio di corrente non c'è garanzia di apertura perchè in caso di rottura del contatto, del collegamento o del circuito di alimentazione della bobina, il comando non può essere effettuato.

4"-5" non sono "buchi" ! Per buchi si intendono pochi semiperiodi, questa è una vera e propria caduta di linea.

Se proprio è impensabile il riarmo manuale, puoi sempre adottare la soluzione del contattore con bobina in continua e batteria tampone, oppure un piccolo UPS solo per alimentare questi circuiti.

Se si vogliono determinate prestaziani bisogna rassegnarsi ad adottare le soluzioni adeguate.

[spillo84top]

Quindi è ammesso che io utilizzi un UPS, alimentato a monte dell'interruttore generale, quindi fili di color arancio, il quale mi alimenta un piccolo trasformatore 230Vac/24Vac il quale a sua volta mi alimenta la bobina di minima tensione? (Naturalmente nella serie dell'alimentazione di questa bobina metterò il mio pulsante d'emergenza)

[Livio Orsini]

Quindi è ammesso che io utilizzi un UPS, alimentato a monte dell'interruttore generale, quindi fili di color arancio,

Rete o UPS non fa differenza per la colorazione dei fili. Il colore arancio segnala che il collegamento è in tensione anche ad interuttore aperto.

[spillo84top]

Ovviamente i fili color arancio sono per identificare apparecchiature sotto tensione anche a interruttore generale spento!

Grazie per il supporto!

Saluti

Matteo