Che cos'è la sicurezza funzionale negli attuatori elettrici?

La sicurezza funzionale negli attuatori elettrici garantisce che un sistema di comando del movimento reagisca in modo prevedibile e sicuro in caso di guasto o in situazioni di pericolo. Secondo la norma ISO 13849-1, le funzioni di sicurezza sono progettate per ridurre il rischio di movimenti pericolosi, proteggere gli operatori e garantire il rispetto delle norme di sicurezza relative alle macchine. Nel caso dei servoazionamenti, ciò significa integrare meccanismi in grado di arrestare, limitare o controllare in modo affidabile il movimento quando si verificano determinate condizioni.

Perché la sicurezza funzionale è importante nella progettazione delle macchine?

Una sicurezza funzionale efficace aiuta gli ingegneri a:

  • Ridurre il rischio di lesioni causate da movimenti involontari.
  • Prevenire danni ai macchinari in caso di guasti o funzionamento anomalo.
  • Rispettare i requisiti della norma ISO 13849-1 relativi ai performance level.
  • Semplificare la convalida e la documentazione delle funzioni relative alla sicurezza.
  • Realizzare macchine in cui messa in servizio, funzionamento e manutenzione sono più facili.

Comportamento delle funzioni di sicurezza principali in un sistema di comando del movimento

STO – Safe Torque Off (coppia disinserita in sicurezza): rimozione immediata della coppia per garantire un rapido stato di sicurezza.

Riduce istantaneamente la coppia e lascia che il motore rallenti passivamente fino all'arresto, impedendo qualsiasi ulteriore movimento generato dall'attuatore. La funzione STO è disponibile su tutti i nostri servoazionamenti nelle versioni di sicurezza base, standard e avanzata.

Grafico della funzione di sicurezza STO che mostra il rapido calo di tensione nel tempo fino allo zero dopo lo spegnimento.

SBC – Safe Brake Control (comando sicuro del freno): frenata controllata per evitare lo sbandamento o la caduta del carico.

Attiva il freno di arresto meccanico secondo una sequenza di sicurezza prestabilita dopo STO per stabilizzare i carichi verticali o sospesi. SBC è disponibile sui servoazionamenti con versioni di sicurezza standard e avanzata.

Grafico della funzione di sicurezza SBC che mostra la frenata controllata, con la velocità che diminuisce nel tempo fino a quando il motore non viene arrestato in modo sicuro.

SS1 – Safe Stop 1 (stop sicuro 1): decelerazione controllata prima del passaggio a uno stato di sicurezza.

Rallenta l'asse in modo controllato prima dell'interruzione della coppia, riducendo così le sollecitazioni meccaniche e garantendo un arresto prevedibile. SS1 è disponibile sui servoazionamenti con versioni di sicurezza standard e avanzata.

Grafico della funzione di sicurezza SS1 che mostra una sequenza di stop sicuro, con la velocità ridotta a zero prima dell'attivazione della funzione STO (Safe Torque Off).

SOS – Safe Operating Stop (arresto operativo sicuro): mantiene l'asse in posizione di arresto controllato in tutta sicurezza.

Mantiene il motore in una posizione fissa mentre il servoazionamento rimane alimentato, consentendo pause sicure e riavvii rapidi senza re‑homing. SOS è disponibile con servoazionamenti con sicurezza avanzata.

Grafico della funzione di sicurezza SOS che mostra l'attuatore mentre decelera fino a velocità zero e poi mantiene un arresto operativo sicuro.

SS2 – Safe Stop 2 (stop sicuro 2): arresto controllato con mantenimento dell'alimentazione per garantire la precisione di posizionamento.

Porta il movimento a uno stop controllato come SS1, ma tiene il servoazionamento alimentato per mantenere con precisione una posizione nelle applicazioni che richiedono accuratezza. SS2 è integrata nei servoazionamenti con sicurezza avanzata.

Grafico della funzione di sicurezza SS2 che mostra uno stop sicuro controllato, seguito da un arresto operativo sicuro (SOS) a velocità zero.

SLS – Safe Limited Speed (rispetto valore limite di velocità): impedisce i movimenti che superano un determinato limite di velocità di sicurezza.

Monitora costantemente la velocità del motore e attiva una reazione di sicurezza qualora l'asse superi il limite consentito, garantendo così una configurazione o un'interazione sicura con l'operatore. SLS è disponibile nei servoazionamenti con sicurezza avanzata.

Grafico della funzione di sicurezza SLS che mostra il monitoraggio della velocità entro limiti definiti, garantendo che l'attuatore rimanga al di sotto della soglia di velocità impostata.

SMS – Safe Maximum Speed (velocità massima di sicurezza): mantiene il movimento entro limiti meccanici prestabiliti.

Controlla il motore per impedire sovracorsa, collisioni o forze eccessive che potrebbero danneggiare le apparecchiature o compromettere la sicurezza. SMS è disponibile sulle versioni di servoazionamenti con sicurezza avanzata.

Grafico della funzione di sicurezza SMS che mostra il monitoraggio della velocità entro un intervallo definito, garantendo che l'attuatore rimanga in sicurezza tra i limiti di velocità superiore e inferiore.

FAQ – Domande frequenti

Che cos'è la sicurezza funzionale negli attuatori elettrici?

La sicurezza funzionale garantisce la reazione prevedibile di un attuatore elettrico in una situazione di pericolo, sia essa causata da un guasto, da un movimento involontario o dall'attivazione di un dispositivo di sicurezza. Riduce i rischi grazie all'utilizzo di specifiche funzioni di sicurezza conformi alla norma ISO 13849-1.

Quali attuatori elettrici di Festo sono certificati ISO 13849-1?

Festo offre servoazionamenti con versioni di sicurezza base, standard e avanzata, conformi ai requisiti della norma ISO 13849-1. I dettagli di certificazione variano a seconda del prodotto e del livello di sicurezza; le informazioni sulla conformità sono riportate nelle schede tecniche di ciascuna variante di prodotto.

Quali funzioni di sicurezza sono disponibili negli attuatori elettrici di Festo?

I servoazionamenti Festo supportano una serie di funzioni di sicurezza che consentono di progettare sequenze di movimento sicure e conformi alle normative; il livello di sicurezza dipende dalla variante.

  • Sicurezza base (S0): STO
  • Sicurezza standard (S1): STO, SBC, SS1
  • Sicurezza avanzata (S3): STO, SBC, SS1, SOS, SS2, SLS, SMS

Che cos'è il Performance Level d e perché è importante?

Il Performance Level d (PL d) indica un elevato livello di riduzione del rischio secondo la norma ISO 13849-1. Ciò indica che una funzione di sicurezza è in grado di ridurre in modo affidabile i pericoli in applicazioni con rischio medio-alto.

La norma ISO 13849‑1 definisce cinque Performance Level, da PL a (il più basso) a PL e (il più alto), per classificare l'affidabilità con cui una funzione di sicurezza riduce il rischio.

È possibile integrare gli attuatori Festo nei sistemi di sicurezza esistenti?

Sì. Gli attuatori Festo supportano reti di comunicazione standard e sicure come PROFINET/PROFIsafe; ciò ne semplifica l'integrazione nelle architetture delle macchine esistenti. Grazie alle loro opzioni di connettività all-in-one, questi attuatori supportano diversi protocolli fieldbus e di sicurezza senza bisogno di hardware aggiuntivi.

È necessario un comando di sicurezza separato per questi attuatori?

In molte applicazioni non è necessario, poiché le funzioni di sicurezza integrate nei servoazionamenti sono in grado di gestire i compiti relativi alla sicurezza. Per sistemi di sicurezza più complessi, potrebbe comunque essere richiesto un comando di sicurezza dedicato.

Dove posso trovare la documentazione o i certificati di sicurezza?

I certificati di sicurezza, i valori caratteristici e la documentazione sono disponibili sul sito web di Festo e nelle librerie di risorse, tra cui la libreria dei valori caratteristici VDMA Sistema. Ulteriori informazioni sono disponibili nelle note applicative fornite per ciascun prodotto.