16/03/2016
Door Leo de Ridder
Doorgaans is toegang tot machines alleen mogelijk via met veiligheidsschakelaars beveiligde hekwerken of lichtschermen, die ervoor zorgen dat gevaarlijke functies van machines worden gestopt als personen het beveiligde gebied betreden. Om te produceren moet de machine echter wel van materialen worden voorzien en gerede producten moet kunnen worden afgevoerd, zonder dat hiervoor de machine moet worden stil gezet. Een lichtscherm voor inloopbeveiliging met een ingebouwde mutingfunctie, biedt hiervoor een oplossing. Hiermee kan door middel van aanwezigheidsherkenning onderscheid worden gemaakt tussen personen en materialen.
Muting is het tijdelijk onderbreken van een veiligheidsfunctie. Deze onderbreking wordt automatisch geactiveerd door de veiligheidsgerelateerde onderdelen van een besturingssysteem. Muting van een lichtscherm wordt onder meer toegepast om producten in of uit machines te kunnen transporteren, zonder dat de machine een noodstop maakt. De mutingfunctie moet aan strenge voorwaarden voldoen om ervoor te zorgen dat tijdens muting geen personen toegang krijgen tot de gevaarlijke machineomgeving. Dat gebeurt door een situatie te creëren waarin de veiligheidsbesturing onderscheid kan maken tussen personen en producten.
Enter: de mutingsensoren. Mutingsensoren moeten het materiaal detecteren en hoeven dus niet aan een speciale veiligheidseis, zoals de norm IEC 61496-1, te voldoen. Mutingsensoren kunnen zijn: naderingsschakelaars, ultrasoon sensoren, fotocellen, tasters, afstandmeetsensoren, contrast tasters, kleursensoren, luminescentiesensoren. Belangrijk bij muting is dat het veilig is, niet per ongeluk geactiveerd kan worden en moeilijk te manipuleren is. Met andere woorden, het moet zorgen voor een betrouwbare overbrugging van de veiligheidssensoren, als het om materiaaltransport gaat, maar mag niet toestaan dat ook personen kunnen passeren. Om het hoogste veiligheidsniveau te kunnen realiseren is een bewaakt overbruggingsysteem nodig met tenminste twee onafhankelijke signalen. Als dit wordt gedaan met sensoren, is het raadzaam om additioneel een extra signaal te gebruiken dat aangeeft dat de muting mag gaan plaatsvinden. Een voorbeeld van zo’n oplossing is het toepassen van fotosensoren of een PLC signaal.
Teneinde opzettelijke overbrugging of manipulatie te vermijden, worden de signalen (sensoren) bewaakt door bijvoorbeeld een mutingmodule in/aan het lichtscherm zelf, een veiligheidsrelais met mutingfuctionaliteit of een veiligheidsPLC. Deze veiligheidscomponent controleert of de sensoren wel worden geactiveerd en gedeactiveerd in de juiste overbruggingscyclus. Dit is vastgelegd in de IEC 62046 (Safety of Machinery – Application of Protective Equipment to detect the Presence of Persons). Deze norm geeft praktische oplossingen voor applicaties met ESPE’s (Electro Sensitive Protective Equipment) en behandelt naast muting tevens:
• Beveiligingskarakteristieken van zowel ESPE’s als drukmatten en -vloeren
• PSDI (Takten; de machine starten met behulp van een lichtscherm)
• Start/Restart interlock
• Blanking (Blinderen)
• EDM (“Relais” controle)
• Inspecties.
Wat zegt de norm?
Muting wordt summier beschreven in bijvoorbeeld de normen IEC 61496-1 en de ISO 13849-1. Veel uitvoeriger wordt muting echter in de technische beschrijving IEC/TS 62046 beschreven. Deze technische beschrijving is inmiddels omgezet in een norm: de IEC 62046. Deze norm behandelt onder meer de plaatsing van mutingsensoren, de volgorde voor activatie van de mutingfunctie en hoe om te gaan met bijvoorbeeld een override van de mutingfunctie. De nieuwe norm IEC 62046 is hier behoorlijk uitgesproken over:
- Muting mag enkel en alleen plaatsvinden als dit nodig is voor het proces en bovendien alleen op het daarvoor geschikte moment in de bedrijfscyclus. Maak hierbij gebruik van tijdslimieten en volgordebewaking
- Tijdens muting moet de veiligheid gewaarborgd blijven, bijvoorbeeld bij de toegangsblokkade door een beladen pallet. Let op misbruik bij gebruik van een muting-indicatie
- Muting moet automatisch worden gestart en beëindigd door gebruik te maken van juist gekozen en geplaatste sensoren en/of eventueel door gebruik van signalen uit de besturing. Verkeerde signalen, volgorde en/of tijdsovertreding kunnen en mogen niet tot muting leiden.
Indien sensoren en/of besturingssignalen worden gebruikt voor muting dienen ze aan de volgende voorwaarden te voldoen:
- Voor muting zijn minimaal twee signalen van verschillende onafhankelijke (hardware) bronnen nodig
- Een signaal van een enkele sensor mag niet twee keer worden gebruikt (direct en doorgelust via de PLC)
- Mutingsignalen mogen niet worden gegenereerd door hetzelfde één-kanaals besturingssysteem
- Signalen op basis van een aanname mogen niet voor muting worden gebruikt (voorbeeld: Transportband zou moeten lopen middels een terugkoppelingscontact)
- Alleen geschikte signalen mogen voor muting worden gebruikt (bijvoorbeeld niet: „Machine loopt“)
- Muting moet minimaal hetzelfde veiligheidsniveau (SIL/PL) hebben als de afschermende veiligheidsfunctie die hij tijdelijk onderbreekt.
Overige do’s en don’t’s die in de norm worden genoemd zijn:
- Muting mag niet geactiveerd worden door spanningsonderbrekingen, aardfouten en/of kabelbreuken
- Muting mag niet geactiveerd worden wanneer het beveiligingsapparaat in lock-out staat of is afgeschakeld
- Neem maatregelen tegen mechanische beschadigingen, uitlijnproblemen en misbruik
- Aanpassingen van de bedrijfsmodus met muting, of het handmatig verstellen van de positie of timing van de mutingfunctie mag alleen plaatsvinden met behulp van een sleutel, password of gereedschap
- Muting moet worden beëindigd zodra één van de mutingsignalen die de mutingfunctie in stand moet houden, wordt gedeactiveerd
- Alle beveiligingsapparatuur moet vóór ingebruikname en daarna periodiek (<12 maanden) worden geïnspecteerd door ter zake kundige personen. Daarnaast moeten, afhankelijk van de risico’s, bijvoorbeeld dagelijks functionele testen worden uitgevoerd door ‘getrainde’ operators.