Funzioni di arresto

Secondo la EN 60204-1 “Sicurezza del macchinario – Equipaggiamento elettrico delle macchine Parte 1: Regole generali”,

esistono tre categorie di funzioni di arresto:

– Categoria di arresto 0: arresto mediante rimozione immediata dell'alimentazione di potenza agli attuatori di macchina (per es. arresto non controllato); 

– Categoria di arresto 1: arresto controllato mantenendo l'alimentazione di potenza agli attuatori di macchina fino all'arresto, e rimuovendo poi la potenza ad arresto avvenuto; 

– Categoria di arresto 2: arresto controllato mantenendo l’alimentazione di potenza agli attuatori di macchina.

Queste tre categorie sono riprese da varie normative speficihe legate alla sicurezza come la ISO 13850 e la IEC 61800-5-2.

Lo standard ISO 13850 relativo alle funzioni di arresto di emergenza richiede che solo le categorie di arresto 0 e 1 possano essere utilizzate per una funzione di arresto di emergenza.

Dispositivi di arresto di emergenza in categoria 0 (incontrollati): l'arresto dell'organo pericoloso si verifica mediante l'immediata interruzione dell'alimentazione dell'attuatore della macchina; – l'arresto dell'organo pericoloso avviene mediante disconnessione meccanica tra gli elementi pericolosi e il loro attuatore della macchina e, se necessario, la rottura.
Dispositivi di arresto di emergenza in categoria 1 (controllati): – l'arresto dell'organo pericoloso avviene con l'alimentazione dell'attuatore della macchina in grado di ottenere l'arresto e quindi la rimozione dell'alimentazione al raggiungimento dell'arresto.

La scelta della categoria di arresto dell'arresto di emergenza dipende dai risultati di una valutazione del rischio della macchina.

Le macchine con parti mobili senza inerzia e il cui arresto non causa rischi aggiuntivi richiedono l'arresto nella categoria 0.

Le macchine con organi pericolosi con inerzia o che richiedono altri sistemi di sicurezza, richiedono l'arresto in categoria 1.

La norma

EN 61800-5-2 “Azionamenti elettrici a velocità variabile Parte 5-2: Prescrizioni di sicurezza – Sicurezza Funzionale”,

definisce alcuni esempi di funzioni di arresto tra cui: 

• Safe Torque Off (STO) – Coppia disinserita in sicurezza:  Questa funzione di sicurezza corrisponde a un arresto di categoria 0 (arresto incontrollato) secondo IEC 60204-1. L'alimentazione del motore viene interrotta immediatamente in modo sicuro, in modo che non siano possibili ulteriori movimenti. 

In circostanze nelle quali sono presenti influenze esterne possono essere necessarie ulteriori misure per prevenire in modo sicuro qualsiasi potenziale movimento. 

Safe Stop 1 (SS1) è una funzione di sicurezza che corrisponde a un arresto di categoria 1 (arresto controllato) secondo IEC 60204-1. E' possibile distinguere tra i seguenti arresti in sicurezza 1:

• SS1 – d (decelerazione controllata): avvia e controlla la velocità di decelerazione del motore all’interno di limiti definiti per  arrestare il motore e avvia la funzione STO quando la velocità del motore è inferiore a un limite specificato
• SS1 – r (rampa monitorata): avvia e sorveglia la velocità di decelerazione del motore all’interno di limiti definiti per arrestare il motore e avvia la funzione STO quando la velocità del motore è inferiore a un limite specificato;
• SS1 – t (tempo controllato): avvia la decelerazione del motore e avvia la funzione STO dopo un ritardo temporale specifico.

Safe Stop 2 (SS2) è una funzione di sicurezza che corrisponde a un arresto di categoria 2 (arresto controllato) secondo IEC 60204-1. E' possibile distinguere tra i seguenti arresti in sicurezza 2:

• SS2 – d (decelerazione controllata): Avvia e controlla la velocità di decelerazione del motore all’interno di limiti definiti per  arrestare il motore e avvia la funzione di arresto operativo sicuro  quando la velocità del motore è inferiore a un limite specificato;
• SS2 – r (rampa monitorata): avvia e sorveglia la velocità di decelerazione del motore all’interno di limiti definiti per arrestare il motore e avvia la funzione di arresto operativo sicuro quando la velocità del motore è inferiore a un limite specificato;
• SS2 – t (tempo controllato): avvia la decelerazione del motore e avvia la funzione di arresto operativo sicuro dopo un ritardo temporale specifico.

Il funzionamento di Safe Stop 2 differisce da Safe Stop 1 in quanto, invece di entrare in STO quando il movimento si arresta, il sistema entra in Safe Operating Stop (SOS). 
Durante un arresto operativo sicuro, il motore viene portato in una posizione specifica e tenuto lì dall'azionamento. È quindi disponibile la coppia massima per mantenere gli utensili in posizione.

In conclusione, dal punto di vista della sicurezza:

• Quando viene eseguito un arresto di emergenza di categoria 0, l'alimentazione del motore viene interrotta immediatamente. Un arresto di emergenza di categoria 0 equivale alla funzione STO (Safe Torque Off), secondo quanto definito nella norma EN 61800-5-2. 
• Quando viene eseguito un arresto di emergenza di categoria 1, la macchina viene portata in posizione di fermo mediante una decelerazione controllata della velocità, quindi viene interrotta l'alimentazione. Un arresto di emergenza di categoria 1 equivale alla funzione SS1 (Safe Stop 1), secondo quanto definito nella norma EN 61800-5-2.
• Un arresto in categoria 2 arresta i movimenti senza però togliere la potenza (il motore è fermo ma "in coppia".