Elektrische veiligheid en veiligheidsbesturingen

Veel machines zijn voorzien van een elektrische installatie. Een niet juist werkende elektrische installatie kan tot gevaarlijke situaties leiden door bijvoorbeeld contact met onder spanning staande delen. De elektrische besturing is voor veel machines cruciaal voor een veilige werking. Het falen van de elektrische besturing kan leiden tot gevaarlijke situaties.


Elektrische installaties voor machines


De Laagspanningsrichtlijn en de EMC Richtlijn

De verplichting om CE-markering aan te brengen op een elektrische installatie kan in principe slechts op grond van een tweetal Europese productrichtlijnen, namelijk de EMC-Richtlijn (2004/108/EG) en / of de Laagspanningsrichtlijn (2006/95/EG). Een en ander alleen voor installaties gebouwd respectievelijk na 1 januari 1996 en 1 januari 1997.

De besturing en bediening van een installatie zijn meestal in een schakelkast samengebouwd. Veel van de (losse) componenten zullen geen apparaat zijn in de zin van de EMC-Richtlijn (2004/108/EG). De fabrikanten en leveranciers hiervan zijn dan niet wettelijk verplicht om aan de EMC-eisen te voldoen. De machinebouwer (leverancier van een installatie of machine) heeft deze verplichting wel. Als een machine samengesteld wordt uit componenten die afzonderlijk aan alle EMC-eisen voldoen, wil dit nog niet zeggen dat de totale machine ook zal voldoen (denk aan het aardingscircuit).

De belangrijkste norm voor de elektrische installaties van industriële machines is de EN-IEC 60204-1. De besturingskast met alle afgaande bekabeling met daarop aangesloten de sensoren en motoren valt onder deze norm. De elektrische installatie van een gebouw tot aan de hoofdschakelaar van een besturingskast van een machine, valt onder het toepassingsgebied van andere normen, bijvoorbeeld de NEN 1010. Voor huishoudelijk gebruikte machines en apparaten geldt de EN-IEC 60335-1.

Veiligheidsbesturingen

Veiligheidsfuncties worden bestuurd door een veiligheidsbesturing. Een veiligheidsbesturing bestaat uit onderling samenwerkende veiligheidscomponenten. Voorbeelden van veiligheidsfuncties zijn;  tweehanden bediening, lichtscherm, schakelmat, hold-to-run bediening, functieblokkering met of zonder vergrendeling enz. De basis voor de keuze van veiligheidscomponenten in het besturingscircuit en de betrouwbaarheid daarvan is de risicobeoordeling.

De belangrijkste norm voor veiligheidsbesturingen is de EN 954-1, die op 31 december 2011wordt ingetrokken. Deze norm is ontwikkeld voor nieuwe machines (Machinerichtlijn), echter deze norm is ook opgenomen in de beleidsregels. Dit betekent dat deze norm ook de stand der techniek beschrijft voor aanpassing van bestaande machines.

Nog niet zo lang geleden werd een machinebesturing geheel opgebouwd uit relais. Alle functionele- en veiligheidsfuncties werden op een logische wijze via relais geschakeld.

De functionele machinebesturing werd al snel overgenomen door de PLC en later door de PC.

De EN 954-1 is ontwikkeld op basis van de stand der techniek van een aantal jaren terug, toen alle veiligheidsfuncties nog hardwarematig werden uitgevoerd. Op dit moment echter is de stand der techniek verder gevorderd door de komst van de veiligheidssoftware, bussystemen, complexe elektronica en veiligheids PLCīs/PSīs. Er bestaan al PLCīs waarin de complete functionele besturing en de veiligheidsbesturing geïntegreerd zijn. De opvolgers van de EN 954-1 zijn de EN-ISO 13849-1 (PL= Performance Levels) en de EN-IEC 62061 (SIL= Safety Integrity Level) en zijn beide reeds geharmoniseerd onder de machinerichtlijn en kunnen dus al toegepast worden.

De SIL classificatie is in de chemische industrie gemeengoed als norm voor betrouwbaarheid van componenten en systemen. De belangrijkste norm in deze was de moedernorm, de IEC 61508. Van deze omvangrijke norm is een aantal meer specifieke normen verschenen, waaronder een voor de machinebouw (EN-IEC 62061). Ging de oude norm (EN 954-1) alleen uit van een kwalitatieve risicobeoordeling, zo moet volgens deze nieuwe norm ook door berekeningen worden aangetoond dat het ontwerp over alle delen van de veiligheidbesturing voldoet.

De vraag is nu welke norm in de toekomst de standaard voor machines zal worden. De beoogde opvolger van de EN 954-1, de EN-ISO 13849-1, is wat eenvoudiger en meer geschikt voor de wat simpele veiligheidsbesturingen. Deze norm kan inmiddels ook voor de wat complexere veiligheidsbesturingen gebruikt, worden dankzij de gratis te downloaden software van de BGIA.

De EN-IEC 62061 is wat meer geschikt voor de wat complexere machine veiligheidsbesturingen zoals besturingen met opnemers voor druk, temperatuur en flow.

Mogelijke werkzaamheden:

1.     Risicobeoordelingen van veiligheidsbesturingen van machine en processen.

2.     Risicobeoordelingen van elektrische installaties in explosiegevaarlijke omgevingen.

3.     Advies met betrekking tot het ontwerp van de veiligheidsbesturing, zoals; tweehanden bediening, hold-to-run, lichtschermen, functiekeuzeschakelaars, functieblokkering met vergrendeling, stoptijden enz.

4.     Veiligheidsconcepten gebaseerd op de veiligheidsbesturing (EN 954-1, EN-ISO 13849-1 en EN-IEC 62061).

5.     Beoordelen en rapporteren over bestaande veiligheidsconcepten.

6.     Trainen en coachen van, TDīers, engineers, projectmanagers e.d. ten aanzien van veiligheidsbesturingen.