Conception des protecteursselon la norme ISO 14119

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Introduction

Avec la Directive Machines 2006/42/CE et les normes associées, l’Union Européenne a mis en place une réglementation s’appliquant à la conception des machines et des installations. Cette réglementation est considérée également sur les marchés hors de l’Union Européenne comme référence pour la sécurité des machines et est souvent adaptée. Elle comporte entre autres des consignes pour la conception des protecteurs mobiles (terme normatif donné aux protecteurs).

La nouvelle norme ISO 14119 «Sécurité des Machines- Dispositifs de verrouillage associés à des protecteurs- Principes de conception et de choix» (version française: NF ISO 14119:2013) décrit en détail le processus de surveillance de la position des protecteurs mobiles. Cette norme remplace l’EN 1088, applicable jusqu’à présent et publiée dans le Journal Officiel de la Commission Européenne du 11 Avril 2014 en tant que norme harmonisée de la Directive Machines. Son statut de norme ISO la rend applicable dans le monde entier.

Sa prise en compte devrait se faire dès aujourd’hui pour la conception de nouvelles machines et installations, la période transitoire de son entrée en vigueur expirant le 30 Avril 2015.

Cette brochure a pour objectif de fournir aux constructeurs de machines et d'installations un outil pratique pour la conception conforme aux normes des protecteurs mobiles selon l'ISO 14119 et d'autres réglementations applicables.

Vous trouverez, au milieu de la brochure, un poster donnant le schéma directeur à suivre pour une conception des protecteurs sûre et conforme. La brochure donne ainsi le détail de chaque étape du processus. Pour accéder directement à celles-ci, vous pouvez vous référer aux numéros de pages indiqués sur le poster.

Si l'affiche résume chaque étape du processus, la brochure est conçue pour fournir le détail de celles-ci. Ainsi vous pourrez vous référer aux chapitres voulus grâce aux numéros de pages figurant sur l'affiche.

La collaboration entre le Groupe Schmersal et l’Institut de normalisation allemand e.V., «Normenausschuss NA 095 – Principes de base concernant la technique de sécurité et dispositifs de protection, mesures de sécurité et dispositifs de verrouillage», a engendré l’interprétation de la norme reprise dans cette brochure. De fait, cette brochure ne se substitue pas à l’étude et interprétation de la norme.

Remarque préliminaire: la norme utilise le terme «dispositif de verrouillage» en tant que synonyme de «dispositif de commutation de sécurité», ce qui peut porter à confusion. Dans le jargon, on comprend par «dispositif de verrouillage», un composant dont le but est de réellement bloquer le protecteur en position fermée et/ou verrouillée. La terminologie utilisée par les normes pour désigner ce genre de composant est plus conformément «dispositif de verrouillage avec blocage». Selon la définition de la norme, les dispositifs de verrouillage surveillent uniquement la position (ouverte/fermée) du protecteur. Cette fonction peut également être réalisée par des interrupteurs de sécurité mécaniques ou par des capteurs de sécurité sans contact.

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Table des matières

Introduction __________________________________________________________Page 02

1. Appréciation des risques _____________________________________________Page 04

2. Sécurité intrinsèque __________________________________________________Page 05

3. Mesures de protection techniques _______________________________________Page 05

4. Définition de la fonction de sécurité ______________________________________Page 06

5. Conception du circuit de sécurité _______________________________________Page 08

6. Protecteurs ________________________________________________________Page 09

7. Sélection du principe de blocage ________________________________________Page 09

8. Evaluer les motifs pour la fraude des protecteurs ___________________________Page 10

9. Dispositifs de verrouillage avec et sans blocage ____________________________Page 15

10. Choix du produit ___________________________________________________Page 16

11. Dispositifs de verrouillage avec blocage

et ouverture hors ou sous l'effet de l'énergie ______________________________Page 18

12. Exclusions de défauts selon ISO 13849-2 _______________________________Page 19

13. Vérification ________________________________________________________Page 20

14. Validation ________________________________________________________Page 21

15. Manuel d'utilisateur _________________________________________________Page 22

16. Liste des normes ___________________________________________________Page 23

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1. Appréciation du risque

ISO 12100:Analyse des risques

Appréciation des risques(sur base des limites définies et de l'utilisation

conforme de la machine)

Conception intrinsèquement sûre

Mesures de protection techniques et mesures de protection complémentairesSpécifications

du constructeur

Données d'utilisateur

Manuel d'utilisateur• à la machine

- Symboles d'avertissement: signaux - Dispositifs d'alarme

• dans le mode d'emploi

Risque résiduel après implémentation des mesures par le constructeur

1ère étape:

2ème étape:

3ème étape:

Mesures de protection à prévoir par le constructeur:

Risque

■ La Directive Machines, mais aussi la loi nationale correspondante transcrite, exigent que chaque constructeur de machines effectue une appréciation des risques.

■ L'appréciation des risques comprend l'identification des dangers ainsi que l'estimation et l'évaluation des risques.

■ L'appréciation des risques tient compte de l'ensemble du cycle de vie et de tous les modes de fonctionnement de la machine.

■ L'ISO 12100 donne des conseils pour la mise en œuvre de l'appréciation des risques.■ Le constructeur d'une machine sait seulement après avoir effectué l'appréciation des

risques si sa machine comporte des endroits présentant un risque de blessure ET s'il doit prendre des mesures pour réduire ces risques.

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2. Sécurité intrinsèque

3. Mesures de protection techniques

a

a

Distances minimales

Des mouvements dange-reux sont arrêtés à une distance, empêchant la blessure des membres corporels.

Limitation de l'énergie effective

Les forces générées dans la zone dangereuse sont limitées de manière fiable de sorte que les dommages corporels soient exclus.

Interruption du flux de force

La génération des forces susceptibles d'occasionner des blessures, est inter-rompue de manière fiable et sûre avant que la valeur limite ne soit atteinte.

Déformation élastique

Des parties de la machine sont volontairement de conception élastique et souple afin de pouvoir absorber la majeure partie de l'énergie de déformation.

■ Selon la figure reprise dans l'ISO 12100, les risques sont à éliminer en premier lieu par des mesures constructives (= sécurité intrinsèque); se référer à l'ISO 12100, chapitre 3.20.

■ Par "sécurité intrinsèque", on comprend l'élimination des risques par des mesures constructives.

■ Lorsqu'il est impossible d'éliminer les risques identifiés par des mesures constructives ou de les réduire du moins à un niveau acceptable, il faudra prévoir des mesures de protection techniques, telles que des dispositifs de sécurité optoélectroniques, tactiles, des commandes bimanuelles (fixation des mains à un endroit déterminé), etc. voir aussi ISO 12100, chapitre 3.21.

■ Un exemple d'une telle mesure de protection technique est un protecteur mobile. Cette brochure est dédiée à ce type de protecteurs.

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4. Détermination de la fonction de sécurité

Chaque fonction / circuit de sécurité se compose des sous-ensembles suivants ("sous-systèmes"):

Input Logic Output

...ou...

par exemple:

...ou autres

ISO 13849-1:Fonction de sécurité

■ Le tableau 8 de la norme ISO 13849-1 définit les fonctions de sécurité pour minimaliser le risque identifié, voir à ce sujet également ISO 12100, chapitre 3.30.

■ L'ensemble de la chaîne de sécurité doit être pris en compte lors de la conception de la fonction de sécurité: les capteurs ("Input", dans notre cas le dispositif de verrouillage), la logique de traitement ("Logic") et finalement les actionneurs ("Output").

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4. Détermination de la fonction de sécurité

Au moyen du graphe des risques de la norme ISO 13849-1, Annexe A, le niveau de performance requis (=PLr) peut être déterminé pour cette fonction de sécurité.

S Gravité de la blessure S1 blessure légère (généralement réversible) S2 blessure grave (généralement irréversible,

y compris la mort)F Fréquence et/ou durée

de l'exposition au danger F1 rare à assez fréquente et/ou courte durée

d'exposition au danger F2 fréquente à continue et/ou longue durée

d'exposition au dangerP Possibilité d'éviter le danger ou

de limiter le dommage P1 possible sous certaines conditions P2 rarement possible

S1

S2

F1

F2

F1

F2

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c

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P1P2

P1P2

P1

P2

ISO 14119Fonction de

sécurité

Les fonctions de sécurité pertinentes d'un protecteur mobile (voir ISO 14119, chapitre 3.2) sont:

■ Fonction d'arrêt initiée par l'ouverture d'un protecteur mobile■ Prévention de la mise en marche intempestive■ Le cas échéant blocage du protecteur jusqu'à l'arrêt complet de machine dangereuse■ Le cas échéant déblocage d'un dispositif de verrouillage.

La fonction de sécurité "déblocage d'un dispositif de verrouillage" est nouvelle. La norme part toutefois de l'idée (selon les notes 1 et 2 du chapitre 8.4.), que le PL de la fonction de blocage est inférieur au PL de la fonction de déblocage. Raison: "La probabilité d'une défaillance de la fonction du blocage du protecteur au moment où une personne tente un accès est généralement très faible." (ISO 14119; chapitre 8.4, note . 2). Malgré cela, le déblocage intempestif du dispositif d'interverrouillage doit être intégré dans la classification de sécurité.

L'ISO 14119 tient plus particulièrement compte des caractéristiques et des exigences liées à la technologie des capteurs ("Input") du circuit de sécurité. Cette technologie des capteurs fait partie du dispositif de verrouillage d'un protecteur décrit dans la norme.

Point de départ pour l'estimation de la réduction du risque

Risque élevé

Risque faible

Niveau de perfor-mance

requis PLr

8

Après la définition de la fonction de sécurité, il faut concevoir le circuit de sécurité correspondant.

Le circuit de sécurité doit être conçu selon les exigences du PLr (voir ISO 13849-1, chapitre 6). Cela signifie qu'il faut tenir compte des exigences pour:

■ la structure du circuit de sécurité

■ la durée de vie prévue des composants utilisés avant la première défaillance dangereuse: MTTFd (ou B10d)

■ la qualité du diagnostic c'est-à-dire la qualité de la détection des défaillances dangereuses: DCavg

■ les mesures pour éviter les défaillances de cause commune: CCF.

Note relative à DCavg

■ Dans de nombreuses applications, les dispositifs de verrouillage sont électriquement connectés en série. En raison de la possibilité existante que des défaillances dangereuses éventuelles ne soient pas détectées, le DCavg doit être réduit.

■ Le rapport technique ISO/TR 24119, qui est actuellement en cours de rédaction, fournira de plus amples informations relatives à la connexion en série des dispositifs de verrouillage et leur influence sur le DCavg.

Pour l'instant, nous recommandons d'utiliser le DCavg suivant:

■ Câblage en série des dispositifs de verrouillage avec contacts à manoeuvre positive d'ouverture: DCavg = 60% (ce qui permet un niveau de performance maximal de PLd )

■ Connexion en série de dispositifs de verrouillage magnétiques: DCavg en fonction de la distance des protecteurs et leur fréquence de manoeuvre.

■ Connexion en série de dispositifs de verrouillage électroniques auto-contrôlés: DCavg = 99% (ce qui permet un niveau de performance maximal de PLe)

■ Vous trouverez de plus amples détails relatifs à ces valeurs dans notre fiche d'information "Evaluation de la couverture du diagnostic pour la connexion en série des interrupteurs électromécaniques et capteurs de sécurité " sur http://series-connection.schmersal.net

5. Conception du circuit de sécurité

ISO 13849-1:Architecture de sécurité

O1L1I1

O2L2I2

OI L

OTETE

OLI

Catégories B et 1 Catégorie 2 Catégories 3 et 4

Signal d'entrée

Signal de sortie

Signal de sortie

Signal d'entrée

Surveillance Surveillance

Deuxième voie de coupure

ou canal de signalisation

Signal d'entrée

Signal d'entrée

Signal de sortie

Signal de sortie

Surveil-lance

Surveil-lanceD

étec

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des

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ts

trans

vers

aux

Sur

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Sur

veill

ance

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7. Choix du principe de blocage

6. Protecteurs

ISO 14120:Protecteurs

ISO 13857:Distances de

sécurité

ISO 13855: Vitesse d'accès

et d'intrusion

Le type de dispositif de verrouillage à utiliser, c'est-à-dire avec ou sans blocage, peut être déterminé au moyen du graphe de la norme ISO 14119.

Début

Fin

Oui Non

Protecteurs avec dispositif d'interverrouillage (voir paragraphe 5)

Protecteurs avec dispositif de verrouillage sans dispositif de blocage (voir 5.1 à 5.6)

Temps d'arrêt de l'ensemble du système ≥ temps d'accès/d'intrusion

ISO 14119:Principe de verrouillage

Les exigences de conception mécanique du protecteur sont également définies dans les normes suivantes:

■ ISO 14120: Protecteurs Le chapitre 6.4.4.1 reprend une note concernant la fréquence d'accès ou d'intrusion, pour laquelle un protecteur mobile doit être utilisé. Pour une fréquence supérieure à une fois par semaine, il faut utiliser un protecteur mobile selon la norme ISO 14119.

■ ISO 13857: Distances de sécurité empêchant les membres supérieurs et inférieurs d'atteindre les zones dangereuses. Cette norme décrit les dimensions des membres et les distances de sécurité correspondantes nécessaires par rapport aux zones dangereuses. Elle prescrit, entre autre dans le chapitre 4.3, que les protecteurs ne doivent pas dépasser une distance par rapport au sol de 180 mm pour empêcher le corps entier d'accéder à la zone dangereuse.

Vous trouverez de plus amples informations dans la norme ISO 13855, chapitre 9 pour déterminer si le temps d'arrêt de l'ensemble du système ≥ temps d'accès/d'intrusion .

■ Dans ce chapitre, la distance de sécurité par rapport à la zone dangereuse derrière le protecteur est calculée avec une vitesse d'accès de 1600 mm/s ou une vitesse d'intrusion de 2000 mm/s.

■ La distance de sécurité dépend aussi des dimensions des parties du corps, qui peuvent accéder à la zone dangereuse par l'ouverture du protecteur. Pour cette raison, la norme ISO 13857 doit également être prise en compte pour le calcul du temps d'arrêt.

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8. Evaluer les motifs de fraude des protecteurs

Une étude a révélé que l'occurrence des accidents est souvent imputable à la fraude des protecteurs installés sur les machines. Pour cette raison, la norme ISO 14119 fournit des informa-tions précises quant aux mesures à prendre pour atténuer la possibilité de fraude des dispositifs de verrouillage.

Pour empêcher cette fraude, la norme propose une méthode définie sous forme d'un graphe:

Cette méthode a pour but d'identifier les raisons possibles motivant la fraude des dispositifs de verrouillage et de les atténuer ou éliminer. A défaut de raisons motivant la fraude, le constructeur ne doit pas prendre d'autres mesures.

La norme ISO 14119 donne également aux concepteurs de machine une méthode leur permettant d’identifier les raisons possibles motivant la fraude des dispositifs de verrouillage. A cet effet, elle propose un tableau, dans lequel il faut saisir d'une part les tâches à la machine à accomplir et sa facilitation éventuelle par l'acte de fraude d'autre part.

ISO 14119:Raisons pour la fraude des protecteurs

Début

Fin

Non

Oui

Non Oui

Nécessité de mettre en oeuvre des mesures de prévention de la "fraude

raisonnablement prévisible" selon tableau 3 (voir 7.1c)

Elimination ou minimisation des raisons pour la fraude par

l'application de mesures de conception ou par l'utilisation de modes de fonctionnement

alternatifs (voir 7.1c)

Elimination ou minimisation des motifs de fraude par la mise en oeuvre de mesures de conception ou d'autres

modes de fonctionnement (voir 7.1c)

Mettre en oeuvre les mesures fondamentales (voir 7.1a)

Existe-il des motifs de fraude? (voir 7.1b) et annexe H

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Tâche

Mod

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Mod

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Inte

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…

Mise en marche initialeEssai du programme / cycle d'essaiModification du réglage / ajustement / outillageUsinageIntervention manuelle pour retirer les copeauxChangement manuel de piècesIntervention manuelle pour rechercher des pannesVérification / échantillonage aléatoireIntervention manuelle pour mesurage / réglage finChangement manuel d'outilsMaintenance / entretienCorrection des défauts machineNettoyage p. ex. retrait de copeaux

Il est évident que ce tableau doit être adapté à l'application ou la machine en question. Un formulaire Excel comparable peut être téléchargé sur le site suivant:http://manipulationsanreiz.schmersal.net

Tab. 2 Exemple de l'évaluation des motifs fraude des dispositifs de verrouilllage (Source: ISO 14 119, Tableau H.1).

Ainsi, on voit rapidement à quel endroit et lors de quelle tâche et/ou dans quel mode de fonctionne-ment de la machine un risque de fraude existe.

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Lorsque des motifs pour la fraude ont été identifiés, ils doivent en premier lieu être éliminés par des mesures constructives, voir ISO 14119, chapitre 7.1 c. Exemples pour des mesures purement constructives:

A) Ergonomie: - Réglage en hauteur du pupitre de commande - Aménagement et conception de l'afficheur et des organes de commande - Position de l'interrupteur d'arrêt d'urgence - Possibilité d'observation de la zone de travail - Dimensions et position des poignées - Efforts manuels requis pour le déplacement

B) Fenêtre d'observation: Structure du vitrage: les vitres en polycarbonate doivent être protégées contre les influences chimiques et abrasives par une vitre en verre de sécurité à l'intérieur et par une vitre plastique anti-éclats ou un film de protection anti-éclats à l'extérieur. Fixation de la vitre: la fixation doit absorber les forces de réaction élevées du rebondissement, permettre des grandes déformations et former en même temps une barrière hermétiquement fermée pour protéger les faces des vitres en polycarbonate contre les influences chimiques.

C) Capot de protection: Structure du capot: en structure sandwich, la couche intérieure doit être extrêmement déformable et la couche extérieure extrêmement résistante et rigide. Arête de fermeture principale: l'énergie cinétique et la vitesse des portes de protection motorisées, doivent être limitées lors de la fermeture afin d'éviter toute zone d'écrasement dangereuse à l'arête de fermeture principale. La force de fermeture effective ne doit pas dépasser les 150 N. Fixation du capot : guidage par galets montés dans des rails adaptés. Des éléments de serrage empêchent la projection du capot en cas de sinistre. La partie inférieure du capot est conçue de sorte que toute projection de copeaux ou d'agents de lubrification / refroidissement vers l'extérieur soit empêchée.

D) Systèmes de commande: Sécurité fonctionnelle: réalisation fiable des fonctions de sécurité par les parties du système de commande relatif à la sécurité endéans des plages de temps définies Sécurité antifraude: les éléments de verrouillage sont montés de manière inaccessible au moyen de vis de sécurité indémontable. Le concept de sécurité est harmonisé avec toutes les tâches à effectuer pendant toutes les cycles de vie de la machine.

Primaire zone dangereuse

B

A

C D

13

Principes et mesures

Dis

posi

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illag

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1 (e

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voi

r Not

e 2)

Montage hors de portée, voir 7.2 a) 1)

X X

Obstacle physique / écran, voir 7.2 a) 2)Montage en position cachée, voir 7.2 a) 3)Surveillance de l’état ou essais cycliques, voir 7.2 d) 1) i) et ii)Fixation non détachable de l’interrupteur de position et de l’actionneur, voir 7.2 c)Fixation non détachable de l’interrupteur de position, voir 7.2 c)

M M

Fixation non détachable de l’actionneur, voir 7.2 c) M M M MDispositif de verrouillage supplémentaire et vérification de la plausibilité, voir 7.2 d) 2)

R R

X Il est obligatoire d’appliquer au moins l’une des mesures.M mesure obligatoireR mesure recommandée (supplémentaire)

ISO 14119:Tableau 3

14

ISO 14119:Fixation

Le chapitre 5 de la norme ISO 14119 décrit des exigences générales pour le montage et la fixation des dispositifs de verrouillage, qui doivent être respectées sans plus, indépendamment des mesures reprises dans le tableau 3 ci-dessus:

Chapitre 5.2 Montage et fixation des interrupteurs de position

Les interrupteurs de position doivent être montés de façon à être convenablement protégés contre un changement de position. Pour ce faire, les spécifications suivantes doivent être respectées:

■ Les éléments de fixation des interrupteurs de position doivent être fiables et leur desserrage doit nécessiter l’utilisation d’un outil;

■ Les interrupteurs de position de type 1 doivent être conçus pour garder de façon permanente leur position après réglage (par exemple, au moyen de goupilles ou de goujons);

■ Les moyens nécessaires d’accès aux interrupteurs de position doivent être prévus en vue de leur maintenance et de la vérification de leur bon fonctionnement. La prévention de la fraude raisonnablement prévisible doit également être prise en compte lors de la conception des moyens d’accès;

■ Le desserrage fortuit doit être empêché■ La fraude raisonnablement prévisible de l’interrupteur de position doit être empêchée

(voir l’Article 7);■ L’interrupteur de position doit être positionné et, si nécessaire, protégé de manière à ne

pas s’endommager sous l’effet de causes extérieures prévisibles.■ Le déplacement résultant de l’actionnement mécanique ou l’écartement du système

d’actionnement du dispositif de proximité doit être maintenu dans les limites de fonctionnement de l’interrupteur de position ou du système d’actionnement telles que spécifiées par le fabricant de l’interrupteur, afin d’assurer un bon fonctionnement et/ou d’empêcher les surcourses.

■ Un interrupteur de position ne doit pas être utilisé comme butée mécanique, à moins qu’il ne s’agisse de l’utilisation prévue de l’interrupteur de position telle que déclarée par le fabricant.

■ Tout défaut d’alignement du protecteur créant un espace avant que l’interrupteur de position n’ait changé d’état ne doit pas être suffisant pour réduire son effet d’obstacle (pour l’accès aux zones dangereuses, voir l’ISO 13855 et l’ISO 13857).

■ Le support et la fixation des interrupteurs de position doivent avoir une rigidité suffisante pour assurer un bon fonctionnement de l’interrupteur de position.

Chapitre 5.3 Montage et fixation des actionneurs

Les actionneurs doivent être fixés de manière à restreindre la possibilité qu’ils ne se desserrent ou s’écartent de la position prévue par rapport au système d’actionnement, pendant toute leur durée de vie prévue.

■ Les éléments de fixation des actionneurs doivent être fiables et leur desserrage doit nécessiter l’utilisation d’un outil;

■ Le desserrage fortuit doit être empêché.■ L’actionneur doit être positionné et, si nécessaire, protégé de manière à ne pas

s’endommager sous l’effet de causes extérieures prévisibles.■ Un actionneur ne doit pas être utilisé comme butée mécanique, à moins qu’il ne

s’agisse de l’utilisation prévue de l’actionneur telle que déclarée par le fabricant.■ Le support et la fixation des actionneurs doivent avoir une rigidité suffisante pour

assurer un bon fonctionnement de l’actionneur

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9. Dispositifs de verrouillage avec et sans blocage

La norme distingue quatre types de dispositifs de verrouillage différents:

Type 1non-codé

Type 2codé

Type 3non-codé

Type 4codé

A notre avis, il s'ensuit de la méthode décrite ci-avant et de l'objectif de protection visé par la norme qu'un interrupteur de position peut être fixé au moyen de vis normales à condition qu'aucune raison pour la fraude n'existe à la machine et à condition que les tournevis ne fassent pas partie de l'équipement normal de la machine.

Le niveau de codage n'est pas important. En ce qui concerne les types, il s'agit tout d'abord de savoir si le dispositif de verrouillage est codé ou non.

La norme définit les niveaux de codage suivants (voir chapitre 3.13.1 à 3.13.3):

bas:moyen:haut:

variantes de code: 1 … 9variantes de code: 10 … 1 000variantes de code: > 1.000

Cette possibilité est indépendante de la fonction de blocage du dispositif de verrouillage.

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Lorsqu'un capteur de sécurité (de type 3 ou type 4) a été choisi, permettant d'atteindre PL e avec un seul capteur - au lieu de deux - tel qu'il est décrit ci-avant -, il faut veiller à ce que celui-ci réponde aussi aux exigences de la norme produit IEC 60947-5-3 (voir ISO 14119 chapitre 5.4).

ISO 14119/ ISO 13849-2:Redondance

1121

1222

1121

1222

10. Choix du produit

IEC 60947-5-3:Norme produit Capteurs de sécurité

Le choix du produit approprié dépend évidemment toujours de l'application ou des conditions d'utilisation réelles, telles que:

■ Température■ Humidité■ Encrassements■ Chocs / vibrations■ Atmosphères explosibles■ Forces de blocages requises

Les Annexes A-F de la norme donnent de plus amples détails ainsi que des instructions d'utilisation pour les différents types.

Le choix d'un produit dépend aussi du PLr requis (voir dessus, page 7). Ainsi, les normes ISO 14119 et ISO 13849-2 prescrivent une redondance des interrupteurs du type 1 ou type 2 si le PLr requis = PL e (voir ISO 14119 chapitre 8.2 et ISO 13849-2, Tableau D.8).

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Lorsqu'en raison du temps d'arrêt décrit ci-avant, un dispositif de verrouillage avec blocage est requis, il faut observer plus particulièrement l'Annexe I de la norme. Elle contient des indications quant aux forces maximales statiques autorisées à exercer sur les dispositifs de verrouillage avec blocage. Puisqu'il s'agit seulement d'une annexe informative à titre d'exemple, les valeurs indiquées dans cette annexe donnent uniquement un ordre de grandeur des forces à attendre. La norme ne peut ni veut "prescrire" les forces de retenue réelles requises pour une application réelle. A cet effet, il faudra consulter le constructeur de la machine ou une norme type C (voir également chapitre 6.2.2 note 2).

Lorsqu'il faut utiliser un dispositif de verrouillage avec blocage, il faut également prévoir la possibilité de débloquer le dispositif de verrouillage de manière manuelle, afin d'effectuer par exemple des travaux d'installation, de maintenance et de réparation.

Ces types de déblocage sont définis au chapitres 3.25 à chapitre 3.27 de la norme ISO 14119:

GY S11

WH S31GN S21

S12 PK(3)(1)(5)

(4)

(6)(2)S22 YE

S32 BN

■ Déblocage d'urgence: installé à l'extérieur de la zone dangereuse, en cas d'urgence

■ Déblocage de secours: installé à l'intérieur de la zone dangereuse, pour pouvoir quitter la zone dangereuse en cas de danger

■ Déblocage auxiliaire: déverrouillage manuel pendant les travaux de réglage, mais pas en cas d'urgence

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11. Ouverture hors l'effet de l'énergie / Ouverture sous l'effet de l'énergie

Blocage sous l'effet d'un ressort Bloqué

Déblocage sous l'effet de l'énergie Débloqué

Blocage sous l'effet de l'énergie Bloqué

Déblocage sous l'effet d'un ressort Débloqué

Blocage sous l'effet de l'énergie Bloqué

Déblocage sous l'effet de l'énergie Débloqué

Blocage sous l'effet de l'énergie Bloqué

A)

B)

C)

D)

En fonction du fait que le blocage ou le déblocage du protecteur est réalisé sous l'effet de l'énergie, on distingue:

■ Ouverture sous l'effet de l'énergie: blocage mécanique, déblocage sous l'effet de l'énergie (= p.ex. de la tension électrique) (voir A)

■ Ouverture hors l'effet de l'énergie: l'énergie sert à bloquer le protecteur, déblocage par coupure de l'énergie (= p.ex. de la tension électrique) (voir B et D)

Pour des raisons de sécurité, l'ouverture sous l'effet de l'énergie est recommandée. Toutefois, l'ouverture hors l'effet de l'énergie peut également être utilisée, moyennant une évaluation soigneuse des risques. En conséquence, les interverrouillages avec ouverture sous l'effet de l'énergie sont souvent utilisés pour la protection de personnes et les interverrouillages avec ouverture hors l'effet de l'énergie pour la protection du processus (voir aussi chapitre 3.28 et chapitre 3.29).

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12. Exclusions de défauts

Dans le domaine de la sécurité homme-machine, la fonction correcte de la chaîne de sécurité doit être garantie. Il est donc extrêmement important que des défauts éventuels, susceptibles d'entraîner une perte de la sécurité, soient exclus.

La norme centrale traitant les défauts éventuels des composants d'une chaîne de sécurité, est l'ISO 13849-2.

Les annexes de cette norme sous forme de tableaux décrivent les défauts et les exclusions possibles en utilisant certaines techniques. Un exemple: la non-ouverture d'un contact électro-mécanique peut être exclue par l'emploi d'un interrupteur avec des contacts à manoeuvre positive d'ouverture.

Il est donc conseiller de se familiariser avec les tableaux applicables de la norme (notamment ceux repris dans l'Annexe D: Outils de validation pour les systèmes électriques) et documenter les exclusions des défauts éventuels.

ISO 13849-2:Exclusions de défauts

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13. Vérification

La vérification sert de preuve que les composants sélectionnés et leur interconnexion ont une capacité suffisante à résister contre les défauts systématiques et aléatoires susceptibles d'entraîner la perte de la fonction de sécurité. Ceci est réalisé en déterminant le PL, qui doit impérativement aussi prendre en compte les blocs logiques et les actionneurs correspondants. La norme ISO 13849-1 décrit cette méthode de calcul.

SISTEMA, un logiciel gratuit mis à disposition par l'organisme allemand BIA, est un outil pratique pour effectuer ces calculs par ordinateur.Le logiciel peut être téléchargé sous: http://sistema.schmersal.net

De nombreux fabricants de dispositifs de sécurité fournissent les données de leurs composants sous forme de bibliothèques SISTEMA. Vous trouverez la bibliothèque Schmersal sur le site : www.schmersal.net

Vous trouverez de plus amples informations ainsi que des exemples de calcul dans:

1) Notre brochure intitulée "Informations de base spécifiques sur la norme EN ISO 13849-1:2006" http://iso13849-en.schmersal.net

2) Rapport BIA sur 13849-1 http://bia-en.schmersal.net

3) Les "livres de cuisine" SISTEMA: http://sistema-book.schmersal.net

ISO 13849-1:Vérification

1) 2) 3)

Calcul de la fonction de sécurité

Input Logic Output

PL d

Evaluation selon le Tableau 11 de l'ISO 13849-1PLatteint = PLd = PLr

+ +PL e PL e

Architecture = Catégorie 3B10d = 2.000.000 (EN ISO 13849-1)F = 1/hMTTFd = 2.283 aMTTFd > 100 a = élevéDC = 90% = faibleCCF = 80 points > 65

Architecture = Catégorie 4B10d = 2.000.000 ( EN ISO 13849-1)F = 1/hMTTFd = 2.283 aMTTFd > 100 a = élevéDC = 60% = faibleCCF = 80 points > 65

DC = 99%CCF = 80 pointsPFHd = 5,0x109/h

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14. Validation

Malgré toutes les précautions prises, une vérification finale de toutes les conditions spécifiques et de tous les paramètres est recommandée, voir ISO 13849-1, figure 3. La procédure de validation à appliquer est décrite dans la norme ISO 13849-2. Celle-ci propose la méthode suivante:

ISO 13849-2: Validation

Considérations pour la conception

Documents Critères pour l'exclusion de défauts

Listes des défautsMarche

Plan de validation Principes de validation

Analyse

Analyse suffisante?Non

Oui

Contrôle

Catégorie 2, 3, 4

Oui

Contrôle OK?Oui

Non

Modifications apportées à la conception

Contrôle des fonctions de sécurité dans des conditions de défaut

Rapport de validation

Toutes les fonctions de sécurité ont été validées?

Oui

Fin

Non

Non

Spécifications des fonctions de sécurité

Fonctions de sécurité

PL et catégories: • Détermination de la

catégorie• MTTF, DC, CCF• défauts systématiques• Logiciel• Vérification du PL pour

les SRP/CS• Combinaison de SRP/CS

Exigences environnementales

Exigences relatives à l'entretien

Spécification technique / information pour l'utilisateur

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15. Information pour l'utilisateur

Il faut donc faire une analyse théorique d'une part, mais aussi - en fonction de la complexité de la machine - tester la fonction de sécurité en pratique d'autre part.

Pour l'essai pratique d'un circuit de sécurité à deux canaux, on peut, par exemple, couper consciemment un canal pour tester la réaction du système.

La documentation des résultats (rapport de validation) est également un élément important.

L'utilisateur doit être informé sur les risques résiduels minimaux qui persistent au protecteur malgré toutes les mesures de protection (p.ex. en certains modes de fonctionnement, tels que la maintenance et le mode de réglage).

Ceci est réalisé de deux manières différentes: sur le protecteur d'une part et dans le mode d'emploi de la machine d'autre part.

Il convient de souligner encore une fois clairement que ceci est la dernière possibilité de réduire les risques, qui ne doit être utilisée que si les mesures constructives inhérentes (voir page 5 de cette brochure) et les mesures de protection techniques (lisez: le verrouillage du protecteur) sont épuisées.

Vous trouverez de plus amples informations pour rédiger un mode d'emploi conforme aux à l'ISO 12100 chapitre 6.4 ainsi qu'à l‘IEC 82079-1.

IEC 82079-1ISO 12100:Mode d'emploi

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16. Liste de normes

Nous espérons que cette brochure vous a fourni des informations utiles pour une conception conforme aux normes de vos dispositifs de protection. Bien que nous ayons soigneusement rédigé cette brochure et cette affiche, nous déclinons toute responsabilité en ce qui concerne son contenu. Nous attirons votre attention sur le fait que la normalisation au niveau européen et international est en constante évolution pour intégrer les progrès technologiques d'une part et pour adapter les normes et directives aux nouvelles technologies d'autre part.

Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter. Si vous souhaitez de plus amples informations, nous vous recommandons de consulter notre programme de formation et de séminaire à jour sur le site Internet www.technicum.schmersal.com. Nos collaborateurs sont bien-sûr toujours à votre entière disposition pour répondre à toutes vos questions.

Directive Machines 2006/42/CE

Directive Machines du Parlement et du Conseil Européen du 17 mai 2006 relative aux machines et à titre d'amendement de la Directive 95/16/CE

ISO 12100:2010 Principes généraux de conception -- Appréciation du risque et réduction du risque

ISO 13849-1:2006 Sécurité des machines -- Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité -- Partie 1: Principes généraux de conception

ISO 13849-2:2012 Sécurité des machines -- Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité -- Partie 2: Validation

ISO 13855:2010 Sécurité des machines -- Positionnement des moyens de protection par rapport à la vitesse d'approche des parties du corps

ISO 13857:2008 Sécurité des machines -- Distances de sécurité empêchant les membres supérieurs et inférieurs d'atteindre les zones dangereuses

ISO 14119:2013 Sécurité des machines -- Dispositifs de verrouillage associés à des protecteurs -- Principes de conception et de choix

ISO/DIS 14120:2013 Sécurité des machines -- Protecteurs -- Prescriptions générales pour la conception et la construction des protecteurs fixes et mobiles

ISO/DTR 24119 Safety of machinery — Evaluation of fault masking serial connection of guard interlocking devices with potential free contacts (en cours)

IEC 60947-5-1:2003 Appareillage à basse tension – Partie 5-1:Appareils et éléments de commutation pour circuits de commande – Appareils électromécaniques pour circuits de commande

IEC 60947-5-3:2013 Appareillage à basse tension -- Partie 5-3: Appareils et éléments de commutation pour circuit de commande - Prescriptions pour dispositifs de détection de proximité à comportement défini dans des conditions de défaut (PDDB)

IEC 82079-1:2012 Établissement des mode d'emploi-- Structure, contenu et présentation -- Partie 1: Principes généraux et exigences détaillées

Depuis de nombreuses années déjà, le Groupe Schmersal conçoit et développe des produits dédiés à la sécurité hommes/machines. Le Groupe Schmersal offre le plus vaste programme de dispositifs de commutation mécanique et sans contact pour la protection de l‘homme et de la machine. Plus de 1500 collaborateurs, présents dans 50 pays dans le monde développent en collaboration étroite avec leurs clients les solutions et technologies de sécurité machines pour aller vers un monde industriel plus sûr.

Pour un environnement de travail encore plus sûr, les ingénieurs du Groupe Schmersal développent chaque jour de nouveaux dispositifs et systèmes adaptés aux applications les plus diverses, qui répondent aux exigences spécifiques des différentes branches. Les nouveaux concepts de sécurité exigent de nouvelles solutions et il convient d‘intégrer des principes de dé-tection novateurs, mais aussi de préparer le terrain pour de nouvelles méthodes de transmission des données et leur évaluation. Les normes et directives de plus en plus contraignantes exigent aussi une nouvelle façon de penser de la part des constructeurs et des utilisateurs des machines.

Voilà les nouveaux défis pour le Groupe Schmersal, partenaire incontournable de l’industrie et de ses constructeurs de machines.

Gammes de produits Branches Services Compétences

■ Ascenseurs et escaliers roulants

■ Emballage■ Agroalimentaire■ Machines-outils■ Industrie lourde

■ Sécurité des machines ■ Automatisation■ Protection antidéflagrante■ Conception hygiénique

Commutation et surveillance de sécurité■ Surveillance de protecteurs-Interrupteurs

de sécurité■ Organes de commande avec fonction

de sécurité■ Dispositifs de protection tactiles■ Dispositifs de protection optoélectroniques

Modules de sécurité■ Modules de sécurité■ Automates programmables de sécurité■ Systèmes de bus de sécurité

Automatisation■ Détecteurs de position■ Organes de commande et de signalisation

■ Conseil concernant les applications

■ Evaluation de la conformité CE

■ Appréciation du risque selon la Directive Machines

■ Mesures du temps d‘inertie■ Formations

Le Groupe Schmersal

Les données et spécifications reprises dans cette brochure ont été soigneuse-ment vérifiées. Sous réserve de modifications techniques et errata.

www.schmersal.com

2.000 / L+W / 10.2014 / Teile-Nr. 103008192 / FR / Ausgabe 01

*103008192#

Conception des protecteurs selon la norme ISO 14119

Appréciation des risques ISO 12100

Sécurité intrinsèque

Mesures de protection techniques

La norme ISO 14119 indique les moyens à mettre en œuvre pour les dispositifs de sécurité associés à des protecteurs. Notre schéma directeur vous accompagne.

Les protecteurs mobiles doivent être équipés d'un dispositif de verrouillage:

interdisant la mise en marche des fonctions dangereuses d'une machine, jusqu'à ce que le protecteur soit fermé

générant un signal d'arrêt lorsque les protecteurs ne sont plus fermés.

Remarque: Cette présentation n'est pas exhaustive. Interprétation par K.A. Schmersal GmbH & Co. KG. Ne remplace pas les informations contenues dans les normes applicables.

Vous trouverez de plus amples informations dans notre brochure intitulée "Conception des protecteurs". Les numéros de pages ci-dessus renvoient à cette brochure.

Protecteurs

Evaluer les motivations pour la fraude

Conception du circuit de sécurité

Définition de la fonction de sécurité

Choix du principe de verrouillage en fonction du mouvement inertiel

de la machine

Conception ISO 14120

Détermination du PLr ISO 13849-1

Vitesses d'approche ISO 13855

Dispositifs de verrouillage ISO 14119

Distances des membres corporels ISO 13857

Avec blocage

Choix du produit

Type 2Type 1 Type 3 Type 4 Type 2 Type 4

Se référer aux Annexes A-F de l'ISO 14119

Forces et principes de fonctionnement ISO 14119

Exclusions de défauts selon ISO 13849-2

Choix du produit

Vérification

Validation

Sans blocage

Détermination du PL selon ISO 13849-1

Vérification selon ISO 13849-2

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