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Sécurité fonctionnelle : trouver le bon équilibre avec l’automatisation


À une époque où la sécurité constitue la priorité absolue de nombreuses entreprises, l’introduction de normes nouvelles et la révision des normes existantes (ex. EN ISO 13849-1:2008 « Sécurité des machines – Composants des systèmes de commande de sécurité ») revêt nécessairement une importance cruciale.

Ainsi, lors de la conception de ses machines, AGR Automation, concepteur et fabricant de solutions d’automatisation évoluées pour le marché international, place la sécurité au tout premier plan, tout en associant conformité aux normes et flexibilité.

Fournisseur leader de solutions de sécurité dans le domaine des machines comme du Process, acteur majeur de la définition des normes de sécurité actuelles, Rockwell Automation est intéressé au premier chef par la manière dont ses équipements de sécurité sont déployés par ses clients. Dans le cas d’AGR Automation, la Direction de la Santé et de la Sécurité du Royaume-Uni a joué un rôle d’observateur. Chargée de superviser ces types d’installations, il était important qu’elle comprenne les problèmes rencontrés par les entreprises qui adoptent ces nouvelles normes.
Les équipementiers, constructeurs de machines, utilisateurs et administrations nationales doivent non seulement savoir comment intégrer les nouveaux systèmes de sécurité, mais également comprendre comment les normes de sécurité modernes peuvent affecter le fonctionnement optimal des applications d’automatisation.

Malheureusement, nombre d’entreprises perçoivent l’adoption de normes et de systèmes de sécurité comme un problème susceptible de perturber le fonctionnement d’une machine et d’engendrer un surcoût important. Bien souvent, la sécurité ne vient s’ajouter à une machine qu’une fois sa conception quasiment finalisée, ce qui peut avoir une incidence sur des routines ou des solutions d’automatisation mises au point avec le plus grand soin. En appliquant dès le départ les principes de sécurité fonctionnelle de la norme EN ISO 13849-1, AGR Automation a démontré que le fait de concevoir la sécurité comme une partie intégrante du système d’automatisation, dès le tout début du processus de conception, permettait de résoudre de manière beaucoup plus efficace et économique la plupart des difficultés que rencontrent les autres entreprises.

« Si vous utilisez les bons ingrédients et que vous suivez la bonne recette, vous confectionnerez un bon gâteau », explique Craig Dickson, Responsable des Opérations chez AGR Automation. Il fait ici allusion à la synergie qui existe entre les ingrédients – la sécurité et la fonction de la machine dans le cas présent – et à la manière dont ils interagissent pour fournir le résultat escompté : la sécurité fonctionnelle. La sécurité fonctionnelle est une notion introduite par la norme IEC 61508 (Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité). Elle concerne une grande variété d‘équipements utilisés pour réaliser des systèmes de sécurité. L’interconnexion de dispositifs tels que verrous, barrières immatérielles de sécurité, relais de sécurité, automates programmables (PLC) de sécurité, contacteurs de sécurité et variateurs de sécurité permet de constituer un système de sécurité, qui exécute une fonction spécifique liée à la sécurité.

En prenant en compte les exigences de sécurité fonctionnelle des machines dès le début du processus de conception, AGR a réussi à créer l’équilibre parfait entre l’intégrité de la sécurité, la fonctionnalité et le rendement que ses machines doivent atteindre. Le niveau requis de performance des systèmes de sécurité a été atteint en appliquant les principes de la norme EN ISO 13849-1. « Comme nous commercialisons nos machines dans le monde entier, nous devons nous assurer que tous nos systèmes de sécurité sont acceptés et conformes aux normes de sécurité locales », précise M. Dickson. Dans le cas d’AGR, la sécurité fonctionnelle a été intégrée dès le départ à la machine pour optimiser sa flexibilité, sa productivité et sa sûreté. Les composants d’automatisme et le mode d’exploitation peuvent être différent d’une machine à l’autre ; mais dans tous les cas, le système d’automatisation intègre la sécurité fonctionnelle.


Grâce à l’évolutivité et à l’intégration de la solution Rockwell Automation, la sécurité est conçue comme une partie intégrante de la machine complète, quel que soit le nombre de modules fabriqués par AGR. « Si tout fonctionne correctement au niveau du module, il en sera de même au niveau de la machine », précise M. Dickson. Après des entretiens avec le personnel de Rockwell Automation, une évaluation des risques a été réalisée en utilisant la méthode de calcul PL (Performance Level) de la norme EN ISO 13849-1. Le choix de la classification PL, plutôt que SIL (Safety Integrity Level, décrite dans la norme IEC 62061), s’explique par le fait qu’AGR connaissait les Catégories décrites dans la norme EN 954-1. Et la méthodologie PL facilite la transition de l’une à l’autre. Une fois les risques évalués, les ingénieurs d’AGR et de Rockwell Automation ont développé ensemble la solution d’automatisation finale. Parmi les nombreux avantages, pour AGR, de cette collaboration étroite : la rapidité de mise en œuvre et d’installation. La disponibilité des spécialistes Sécurité de Rockwell Automation a facilité et considérablement simplifié le déroulement de toute l’opération, notamment l’intégration et l’interaction entre les aspects sécurité et fonctionnalité de la solution.

AGR utilise des contrôleurs d’automatismes programmables (PAC, Programmable Automation Controller) Allen-Bradley® GuardLogix®, qui assurent la gestion des automatismes standard et de sécurité au sein d’un seul automate. Les solutions d’automatisation sont basées sur le protocole EtherNet/IP qui permet de transmettre les données de sécurité et les données standard via un seul réseau (CIP Safety sur EtherNet/IP), pour les besoins des commandes d’automatisme comme de sécurité. Il est ainsi possible de communiquer avec un système SCADA pour la surveillance des capteurs et avec des interfaces SERCOS haut débit pour les besoins de commande de mouvement. L’association d’interrupteurs de sécurité Rockwell Automation Allen-Bradley Guardmaster® pour le verrouillage et de la fonctionnalité arrêt sécurisé des variateurs permet de sécuriser les interventions de l’opérateur lors du fonctionnement de la machine.

M. Dickson précise : « Les nouvelles normes de sécurité exigent de chiffrer le MTTFd (Mean Time To dangerous Failure ou temps moyen avant une défaillance dangereuse) des équipements de sécurité. Grâce à la disponibilité des données de sécurité fonctionnelle des produits de sécurité Rockwell Automation, AGR a pu déterminer plus rapidement le niveau de performance (PL) requis de la machine, et ainsi concevoir et intégrer efficacement les systèmes. »

« Pour nous, le plus important est de pouvoir fournir des machines efficaces et plus sûres. Nous ne faisons pas cela uniquement pour obtenir l’homologation, mais pour protéger et assurer la sécurité du personnel de nos clients », conclut M. Dickson. « L’avantage, c’est qu’en nous conformant aux normes de sécurité en vigueur dans l’Union Européenne, qui font partie des normes les plus strictes au monde, nous nous conformons également à la plupart des autres normes en vigueur dans d’autres régions. En faisant le choix des équipements Rockwell Automation pour l’automatisation et la sécurité de nos machines, nous offrons également les services proposés dans le monde entier par Rockwell Automation grâce à sa forte présence à l’international. »

Pour de plus amples informations, contactez-nous par courrier électronique à l’adresse : info_at@ra.rockwell.com ref: Functional Safety