Qu’est-ce qu’un contrôleur de sécurité ?
Un contrôleur de sécurité est un dispositif qui détermine si une machine peut fonctionner en toute sécurité et qui la contrôle à partir des signaux reçus des dispositifs d’entrée de sécurité.
Il a pour fonction d’empêcher la machine de démarrer ou de l’arrêter de force en cas de danger. Les composants électroniques et le logiciel sont basés sur des normes de sécurité fonctionnelle et la sécurité du produit a été prouvée.
Utilisations des contrôleurs de sécurité
Les contrôleurs de sécurité surveillent les dispositifs d’entrée, les dispositifs de sortie et le contrôleur de sécurité lui-même pour détecter les erreurs.
Ils reçoivent des signaux des dispositifs d’entrée pendant que la machine fonctionne. Les boutons-poussoirs d’arrêt d’urgence et les barrières immatérielles sont des exemples de dispositifs d’entrée. Le dispositif d’entrée émet un signal binaire marche/arrêt et, en fonction de l’état de ce signal, émet un signal de commande d’arrêt forcé vers le dispositif de sortie ou surveille l’état des dispositifs d’entrée et de sortie.
En cas de panne de la machine, l’autodiagnostic détecte la panne et coupe l’alimentation de la machine en arrêtant la sortie. En cas d’anomalie, l’équipement de sortie peut être arrêté en toute sécurité, même si l’opérateur se trouve dans une situation dangereuse.
Principe du contrôleur de sécurité
Les dispositifs câblés ont été la norme du point de vue de la sécurité, mais maintenant qu’il est possible de configurer des circuits de sécurité, les dispositifs électroniques peuvent être garantis comme étant de la même qualité que les dispositifs câblés.
La structure interne du contrôleur de sécurité est conçue et fabriquée selon les principes de la sécurité fonctionnelle. L’unité centrale de traitement effectue des contrôles mutuels et des contrôles a posteriori sur les circuits d’entrée et de sortie, et les unités centrales de traitement se diagnostiquent et se surveillent mutuellement à l’intérieur de l’appareil. Grâce à ces contrôles, la machine ne fonctionne que dans des conditions normales.
Types de contrôleurs de sécurité
Les contrôleurs de sécurité peuvent être classés comme suit, selon qu’ils sont programmables ou non :
1. Type programmable
Également appelés contrôleurs de sécurité programmables, ils permettent de créer des programmes de contrôle de sécurité spécifiques à la machine. Ils peuvent donc être adaptés de manière flexible lorsqu’une logique complexe doit être construite.
2. Types non programmables
Il s’agit généralement d’unités de relais de sécurité, allant de celles dotées d’une paire d’entrées et de sorties à celles dotées d’entrées et de sorties multiples, ce qui permet de construire des circuits de commande de sécurité simples.
Selon le produit, les circuits de commande de sécurité peuvent être facilement construits sans programmation, ce qui permet un arrêt total ou partiel.
Informations complémentaires sur les contrôleurs de sécurité
1. Sécurité du contrôleur de sécurité
Pour prouver qu’un contrôleur de sécurité est sûr, il doit être basé sur des normes de sécurité fonctionnelle.
Les normes de sécurité fonctionnelle reposent sur l’idée que les choses tomberont en panne et que les gens échoueront toujours. Les mesures qui réduisent le risque acceptable sont déterminées en fonction de l’ampleur des dommages causés par une défaillance ou une erreur.
Le niveau des contre-mesures en fonction de l’ampleur des dommages est appelé niveau d’intégrité de la sécurité. Les niveaux d’intégrité de sécurité sont divisés en quatre niveaux, le niveau d’intégrité de sécurité 4 exigeant le niveau le plus élevé de contre-mesures et le niveau d’intégrité de sécurité 1 exigeant le niveau le plus bas de contre-mesures.
L’expression “basé sur des normes de sécurité fonctionnelles” est définie comme la détermination du niveau des contre-mesures en fonction de la gravité des dommages et l’utilisation de documents tels que la base de conception et les processus de fabrication pour expliquer à des tiers que les contre-mesures sont correctement prises en compte.
2. Le programme utilisé dans le contrôleur de sécurité
Il existe quatre types de programmes de contrôleur de sécurité : l’échelle, l’organigramme, l’échelle à échelons et le SFC (Sequential Function Chart). Il est appelé diagramme en échelle ou programme en échelle parce que son format de description ressemble à une échelle.
Un relais est un composant électronique qui s’allume et s’éteint sous l’effet d’un signal électrique externe. Dans une séquence de relais, le relais de sortie est activé ou désactivé lorsqu’une condition de temporisation ou de compteur est remplie, en fonction de l’état du relais d’entrée, qui est contrôlé par une entrée externe telle qu’un capteur, et du relais de sortie, qui contrôle une sortie externe telle qu’un moteur.
L’inconvénient de la programmation en échelle est qu’il est difficile de modifier le système car les logiciels de programmation varient d’un fabricant de contrôleur de sécurité à l’autre.
3. Fonctions requises du contrôleur de sécurité
Les contrôleurs de sécurité doivent au minimum répondre aux normes de sécurité fonctionnelle mais les points suivants sont également requis :
Recherche de la cause d’un arrêt forcé de la machine
Dans certains cas, un dispositif d’entrée ou le contrôleur de sécurité peut considérer une machine comme dangereuse et la forcer à s’arrêter, même si la machine n’est pas réellement dans un état dangereux. Le contrôleur de sécurité doit être en mesure de rechercher la cause de la situation pendant un court laps de temps, par exemple pour déterminer si la machine était réellement dangereuse ou s’il s’agissait d’un dysfonctionnement.
Facilité d’utilisation
Lors de l’achat d’un contrôleur de sécurité, il faut procéder au câblage et à la mise en œuvre du programme. Si un grand nombre d’heures de travail sont consacrées à ces tâches lors du démarrage ou de la reconfiguration d’une ligne de production, l’efficacité de la production s’en trouvera réduite.