Personnel spécialisé. Rockwell Automation GuardShield, GuardShield Type 4
Instructions d’installation de la barrière immatérielle de sécurité GuardShield™
Personnel spécialisé
La barrière immatérielle de sécurité GuardShield doit être installée, mise en service et entretenue uniquement par un personnel qualifié.
Un personnel qualifié est une personne qui :
• a suivi la formation technique appropriée ;
et
• a reçu de la part de l’opérateur responsable de la machine des instructions sur le fonctionnement de la machine et les consignes de sécurité actuellement applicables ;
et
• a lu ces instructions d’installation et peut s’y référer en permanence.
Applications du dispositif
La barrière immatérielle de sécurité GuardShield est un équipement de protection électro-sensible (ESPE). La résolution physique est de 14 mm (0,55 po) ou de 30 mm (1,18 po). La largeur maximum du champ de protection est de 7 m (22,9 pieds) pour la résolution 14 mm
(0,55 po) et de 18 m (59 pieds) pour la résolution 30 mm (1,18 po).
La hauteur du champ de protection est comprise entre 160 mm
(6,3 po) et 1 760 mm (69,2 po).
La barrière GuardShield équipée du système d’alignement laser intégré est disponible dans une plage de hauteurs du champ de protection allant de 320 à 1 600 mm, par incréments de 160 mm. Toutes les barrières immatérielles de sécurité GuardShield avec module
ArmorBlock Guard I/O sont équipées du système d’alignement laser intégré.
Le dispositif est classé Type 4 ESPE tel que défini par les normes
CEI 61496-1 et CLC/TS 61496-2 ; il peut par conséquent être utilisé avec des commandes de catégorie de sécurité de Type 4 conformément à la norme EN ISO 13849, SIL CL3 conformément à la norme EN62061, ou jusqu'aux niveaux de performance PLe en vertu de la norme EN ISO 13849. Ce dispositif est adapté aux usages suivants :
• Protection du poste d’intervention (protection des doigts et des mains)
• Protection des zones dangereuses
• Protection de l’accès
L’accès à l’emplacement dangereux doit être autorisé uniquement dans le périmètre du champ de protection. La machine/le système n’est pas autorisé à démarrer tant que du personnel se trouve dans la zone dangereuse. Reportez-vous à la rubrique « Exemples d’application »,
page 5 pour une illustration des modes de protection.
En fonction de l’application, des dispositifs de protection mécanique peuvent être requis en plus de la barrière immatérielle de sécurité.
Utilisation correcte
La barrière immatérielle de sécurité GuardShield doit être utilisée uniquement conformément aux consignes indiquées dans la rubrique
« Applications du dispositif ». Elle doit être utilisée uniquement par un personnel qualifié et uniquement sur la machine sur laquelle elle a été installée et initialisée par un personnel qualifié.
Si le dispositif est utilisé dans un autre but ou est modifié de quelque façon que ce soit, toute réclamation de garantie auprès d’ Allen-
Bradley/Guardmaster sera nulle et non avenue.
Remarques générales et mesures de protection
IMPORTANT
Remarques sur la sécurité
Veuillez observer les instructions qui suivent pour garantir le fonctionnement sûr et correct de la barrière immatérielle de sécurité
GuardShield.
• Les normes et les réglementations nationales/internationales s’appliquent à l’installation, à l’utilisation et aux inspections techniques périodiques de la barrière immatérielle de sécurité, notamment les normes suivantes :
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Directive sur les machines 2006/42/EC
Directive sur les basses tensions 2006/95/EC
Directive sur l’utilisation de l’équipement 89/655/EEC
Règles et règlementations de sécurité sur le lieu de travail
Autres réglementations sur la santé et la sécurité applicables
Les fabricants et les utilisateurs de la machine sur laquelle la barrière immatérielle de sécurité est utilisée sont responsables de l’obtention des certifications et du respect de toutes les règles et réglementations de sécurité applicables.
• Les notices, notamment les réglages de tests, incluses dans ces instructions d’installation (dont les notices concernant l’utilisation, le montage, l’installation ou l’intégration dans un automate existant) doivent être observées.
• Les tests doivent être effectués par un personnel spécialisé ou spécifiquement qualifié et autorisé, et doivent être enregistrés et documentés afin de pouvoir les reproduire et les tracer à tout moment.
• Les instructions d’installation doivent être disponibles à l’utilisateur de la machine sur laquelle la barrière immatérielle de sécurité est installée. L’opérateur de la machine doit être formé à l’utilisation du dispositif par un personnel spécialisé et doit lire les instructions d’installation.
Description du produit
Cette rubrique fournit des informations sur les caractéristiques et les propriétés spécifiques à la barrière immatérielle de sécurité. Elle décrit la structure et les caractéristiques de l’unité, notamment dans les différents modes de fonctionnement.
→ Veuillez lire cette rubrique avant de monter, installer et mettre
en service l’unité.
Caractéristiques spéciales
• Verrouillage du démarrage
• Verrouillage du redémarrage
• Apprentissage de la désensibilisation fixe
• Désensibilisation flottante d’un ou deux faisceaux
• Contrôle des contacteurs commandés (EDM)
• Signal de test de la machine
• Codage des faisceaux
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Instructions d’installation de la barrière immatérielle de sécurité GuardShield™
Barrière immatérielle GuardShield
Principe de fonctionnement
La barrière immatérielle de sécurité PAC GuardShield se compose d’une paire d’unités optiques non appariés, à savoir un émetteur et un récepteur caractérisés par la même hauteur et résolution du champ de protection.
La tension d’alimentation de l’émetteur et du récepteur est de +24 V c.c.
La distance maximale entre l’émetteur et le récepteur est appelée portée ou largeur du champ de protection. La hauteur du champ de protection représente la distance entre les premier et dernier faisceaux du dispositif.
L’émetteur émet des impulsions séquentielles de rayon infrarouge qui sont reçues et traitées par le récepteur de la barrière GuardShield.
La synchronisation des cycles d’émission et de réception des impulsions de rayon infrarouge est effectuée au moyen d’un signal optique par le premier faisceau adjacent aux voyants à DEL du dispositif GuardShield. Ce faisceau est appelé faisceau de synchronisation. Dans la mesure où l’émetteur et le récepteur de la barrière GuardShield opèrent selon une synchronisation optique, aucun branchement électrique n’est nécessaire entre ceux-ci.
Le récepteur de la barrière GuardShield est muni de deux sorties de sécurité, de dispositifs de commutation de signal de sortie (OSSD, Output
Signal Switching Device) et d’une sortie auxiliaire standard. Une fois l’émetteur et le récepteur de la barrière GuardShield correctement mis sous tension et alignés, toutes les sorties OSSD génèrent +24 V c.c. de courant (PNP) avec une capacité de commutation de 500 mA. Les deux sorties OSSD de sécurité sont surveillées parallèlement et protégées contre les courts-circuits. Lors d’une interruption du champ de détection, le récepteur désactive (mode OFF) la source de courant PNP (0 V c.c.).
Le rétablissement du champ de détection de la barrière GuardShield
(en configuration Protecteur seul) fait que toutes les sorties (OSSD) basculent à l’état haut actif (rétablissement de la source de courant
PNP à +24 V c.c. avec une capacité de commutation de 500 mA).
Barrière immatérielle GuardShield
La barrière immatérielle de sécurité GuardShield se compose d’un
émetteur et d’un récepteur.
Émetteur Récepteur
Figure 1 : Composants de la barrière GuardShield
Jusqu’à trois segments POC GuardShield peuvent être interconnectés.
La limite supérieure et la limite inférieure du champ de protection est indiquée par des marquages sur le boîtier.
Le système d’alignement laser intégré de la barrière GuardShield est limité par la hauteur du champ de protection indiquée par la ligne jaune sur l’étiquette du laser et sur l’étiquette de la cible.
La largeur du champ de protection dépend de la longueur du chemin du rayon lumineux entre l’émetteur et le récepteur et ne doit pas dépasser la largeur maximale autorisée (7 m à 14 mm (22,9 pieds à
0,55 po), 18 m à 30 mm (59,0 pieds à 1,18 po)).
Configuration en cascade
La barrière GuardShield Type 4 de protection de poste dangereux
(POC) est également disponible dans une configuration à segments en cascade qui autorise l’interconnexion de plusieurs émetteurs et récepteurs GuardShield. Ces possibilités de configuration permettent à la barrière GuardShield de protéger plusieurs côtés d’une machine ou, tout simplement, autorisent davantage de flexibilité pour l’adapter à différentes applications.
Les segments en cascade de la barrière GuardShield standard sont disponibles dans des hauteurs du champ de protection allant de 320 à
1 760 mm avec des résolutions de 14 et 30 mm. Les segments de
16 mm en cascade ne sont pas disponibles, mais une barrière
GuardShield de 160 mm peut être utilisée comme dernier segment dans un système en cascade.
Les barrières GuardShield équipées du système d’alignement laser intégré sont disponibles dans une plage de hauteurs du champ de protection allant de 320 à 1 600 mm. Il est possible d’associer les barrières immatérielles GuardShield standard à des systèmes d’alignement laser intégrés.
Trois barrières immatérielles GuardShield au maximum peuvent être interconnectées avec une paire d’OSSD commune. Il n’y a pas de limite au nombre total de faisceaux dans un système en cascade et au nombre de faisceaux possibles dans trois segments interconnectés
GuardShield de résolution 1 760 mm, 14 mm. Les segments individuels peuvent avoir des résolutions mixtes, par exemple 14 mm et 30 mm, tant que les paires ont les mêmes hauteurs de champ de protection et les mêmes résolutions.
Les segments en cascade peuvent être utilisés en tant que paires de barrières immatérielles autonomes ou peuvent avoir jusqu’à trois segments interconnectés. Ces segments en cascade fonctionnent tous comme des barrières immatérielles autonomes.
Lorsque vous utilisez des segments en cascade comme des paires autonomes ou comme le dernier segment d’un système en cascade, il faut utiliser une fiche de terminaison sur le connecteur supérieur du récepteur en cascade GuardShield. Il est également possible d’utiliser une paire de barrières GuardShield Type 4 POC standards comme dernier segment dans un système en cascade.
Exemples d’applications
La barrière immatérielle de sécurité GuardShield n’assure une protection efficace que si les conditions suivantes sont réunies :
• La machine doit être commandée électriquement.
• La machine commandée doit pouvoir être arrêtée à n’importe quel moment de son cycle.
• L’émetteur et le récepteur doivent être montés de telle sorte que l’accès à l’emplacement dangereux soit autorisé uniquement dans le périmètre du champ de protection de la barrière immatérielle.
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Instructions d’installation de la barrière immatérielle de sécurité GuardShield™
• Le bouton de redémarrage doit être situé en dehors de la zone dangereuse de façon à ce qu’une personne travaillant à l’intérieur du périmètre de ladite zone ne puisse pas l’activer.
• Les règles et réglementations officielles et locales doivent être respectées lors de l’installation et de l’utilisation du dispositif.
Le verrouillage du redémarrage n’est pas disponible sur la barrière immatérielle GuardShield avec module de connectivité ArmorBlock
Guard I/O.
IMPORTANT
Il se peut que des mesures supplémentaires soient nécessaires pour garantir que le dispositif ESPE ne subisse aucune défaillance dangereuse en cas de présence d’autres formes de rayons lumineux dans une application particulière (à savoir, par exemple, utilisation de dispositifs de contrôle sans câble sur les ponts roulants, rayons provenant de projections de soudure ou effets de lumière stroboscopique).
Alignement laser du système GuardShield
La source de rayon laser du système d’alignement laser intégré de la barrière immatérielle de sécurité GuardShield est une diode laser de classe 1 sans danger pour les yeux, d’une longueur d’onde de 670 nm.
Son passage de l’état à puissance de sortie faible à l’état à puissance de sortie élevée (et inversement) s’effectue au moyen d’un circuit de contrôle qui détecte le rayon laser réfléchi à partir d’un blocage temporaire du rayon émis. Cette situation se produit généralement lorsqu’une personne place un doigt sur la zone de recouvrement laser.
Le système est également doté d’une fonction d’arrêt automatique qui bascule la diode laser de l’état à puissance de sortie élevée à l’état à puissance de sortie faible si un doigt ou toute autre forme d’interruption n’est pas détectée pendant une période de cinq minutes.
En mode puissance de sortie élevée, les impulsions laser sont déclenchées à une fréquence d’environ 2 Hz afin de faciliter la détection des doigts lorsque la lumière ambiante est forte.
Fonctions de sécurité
La barrière immatérielle de sécurité GuardShield est dotée d’un large
éventail de fonctions faisant partie intégrante du système.
Les modes de fonctionnement, les fonctions et les caractéristiques du système GuardShield sont configurables au moyen de micro-interrupteurs.
IMPORTANT
Le système de protection doit être testé pour s’assurer de son bon fonctionnement après chaque modification apportée à la configuration.
Protecteur seul
En configuration Protecteur seul, la barrière immatérielle fonctionne en mode Marche/Arrêt (ON/OFF). En d’autres termes, les sorties
OSSD sont activées et désactivées chaque fois que le champ de détection est obstrué ou dégagé. Le mode Protecteur seul est le mode configuré d’usine.
Verrouillage du démarrage
La fonction de verrouillage du démarrage empêche les sorties OSSD de s’activer (état ON) après la mise sous tension du système en l’absence d’obstruction dans le champ de protection.
Une réinitialisation manuelle du système est nécessaire pour que la barrière GuardShield soit activée.
Deux méthodes sont possibles pour ce faire.
• Actionnement d’un bouton-poussoir N.O. temporaire
• Interruption et rétablissement du champ de protection en une seconde.
L’activation de ce mode de fonctionnement et la sélection de la méthode de réinitialisation s’effectuent au moyen du paramétrage de micro-interrupteurs. Un voyant à DEL jaune s’allume sur le récepteur de la barrière GuardShield pour indiquer que ce mode de fonctionnement est activé.
Le verrouillage du démarrage n’est pas disponible pour les segments du milieu ou terminaux d’un système GuardShield en cascade ; toutefois, il est possible de configurer ce mode de fonctionnement dans le segment hôte et d’autoriser l’ensemble du système en cascade à fonctionner dans ce mode. Le verrouillage du démarrage n’est pas disponible sur la barrière immatérielle GuardShield avec module de connectivité ArmorBlock Guard I/O.
Verrouillage du redémarrage
Le mode verrouillage du redémarrage empêche les sorties OSSD de s’activer (état ON) après que le champ de protection a été interrompu et dégagé. Une réinitialisation manuelle du système GuardShield est nécessaire. Cette réinitialisation s’effectue au moyen d’un commutateur
à clé ou d’un bouton-poussoir N.O. temporaire. La configuration et l’activation de ce mode de fonctionnement s’effectuent au moyen du paramétrage de micro-interrupteurs. Un voyant à DEL jaune s’allume sur le récepteur de la barrière GuardShield pour indiquer que le mode verrouillage du redémarrage est activé.
Le verrouillage du redémarrage n’est pas disponible pour les segments du milieu ou terminaux d’un système GuardShield en cascade ; toutefois, il est possible de configurer ce mode de fonctionnement dans le segment hôte et d’autoriser l’ensemble du système en cascade à fonctionner dans ce mode.
Le verrouillage du redémarrage n’est pas disponible sur la barrière immatérielle GuardShield avec module de connectivité ArmorBlock
Guard I/O.
Surveillance par relais (MPCE/EDM)
La fonction de surveillance par relais envoie un signal d’entrée vers le récepteur GuardShield et permet de surveiller l’état des contacteurs de contrôle principaux de la machine protégée ou d’un autre dispositif de commutation final. La détection de conditions à risque, telles que des contacts de soudure, place la barrière GuardShield en mode verrouillage (sorties OSSD désactivées). L’activation de ce mode de fonctionnement s’effectue au moyen du paramétrage de microinterrupteurs dans le récepteur GuardShield.
Le contrôle des contacteurs commandés (EDM) n’est pas disponible pour les segments du milieu ou terminaux d’un système GuardShield en cascade ; toutefois, il est possible de configurer ce mode de fonctionnement dans le segment hôte et d’autoriser l’ensemble du système en cascade à fonctionner dans ce mode.
Il n’est pas non plus disponible sur les barrières immatérielles
GuardShield avec module de connectivité ArmorBlock Guard I/O.
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Instructions d’installation de la barrière immatérielle de sécurité GuardShield™
Test du système
La barrière GuardShield effectue un test automatique complet du système lors de sa mise sous tension et s’active (état ON) si le système est correctement aligné, si le champ de protection n’est pas obstrué et si les modes de verrouillage du démarrage/redémarrage sont désactivés.
Test externe (signal de test de la machine)
Un cycle de test du système peut être déclenché par un signal de test externe envoyé à l’émetteur de la barrière GuardShield. L’envoi ou le retrait d’un signal (+24 V c.c.) via un commutateur N.C. ou N.O. à l’entrée du test désactive l’émetteur pendant toute la durée du signal, afin de simuler une interruption du champ de détection. L’entrée du test doit être configurée au moyen d’un micro-interrupteur situé dans l’émetteur du système GuardShield.
Le signal de test externe n’est pas disponible pour les segments du milieu ou terminaux d’un système GuardShield en cascade ; toutefois, il est possible de configurer cette fonction dans le segment hôte et d’autoriser l’ensemble du système en cascade à fonctionner dans ce mode.
IMPORTANT
Si le cycle de test d’un système en cascade est requis, il faut configurer tous les émetteurs du système en cascade selon les mêmes conditions, c’est-à-dire, tous à l’état « haut actif » ou tous à l’état « bas actif ».
Codage des faisceaux
Si plusieurs barrières immatérielles de sécurité sont très proches l’une de l’autre, il est possible que le rayon infrarouge de l’émetteur d’un système GuardShield donné soit « vu » par le récepteur d’un autre système. Ce rayon « parasite » entraînerait alors un arrêt intempestif.
Pour empêcher ce type d’interférences optiques, la barrière
GuardShield peut commander à l’émetteur de générer des modèles de faisceaux différents. C’est ce que l’on appelle le « codage des faisceaux ». La sélection et l’activation du codage des faisceaux seffectuent par le paramétrage de micro-interrupteurs situés sur l’émetteur et le récepteur.
La barrière immatérielle de sécurité GuardShield propose les paramètres suivants, avec et sans codage.
IMPORTANT
Le codage des faisceaux améliore la résistance aux interférences optiques.
Le codage des faisceaux accroît le temps de réponse du système, ce qui peut également se traduire par une augmentation de la distance de sécurité requise. Reportez-vous aux calculs
de la distance de sécurité à la page 9 du
présent manuel.
Désensibilisation
La barrière immatérielle GuardShield peut commander la désensibilisation fixe d’un ou plusieurs faisceaux adjacents, à l’exclusion du faisceau de synchronisation. La désensibilisation flottante d’un ou deux faisceaux est également possible. Il est possible d’activer la désensibilisation fixe et flottante simultanément.
Chaque paire de segments GuardShield en cascade fonctionne comme une barrière immatérielle autonome et ses OSSD sont connectées en série aux OSSD du segment hôte, par conséquent, il est nécessaire de configurer la désensibilisation fixe et/ou flottante sur chaque paire individuelle. Pour ce faire, vous devez commencer par aligner toutes les paires de segments et fixer ensuite les supports. Vous pourrez alors ouvrir la trappe d’accès du récepteur d’une paire de segments à l’aide de l’outil de sécurité fourni, configurer les micro-interrupteurs et exécuter l’apprentissage. L’exécution réussie de la fonction d’apprentissage change uniquement le mode de fonctionnement de cette paire de segments.
Désensibilisation fixe
Le mode de désensibilisation fixe est activé au moyen du paramétrage des micro-interrupteurs situés dans le récepteur GuardShield.
L’apprentissage des faisceaux à désensibiliser s’effectue en appuyant sur le bouton d’apprentissage situé sur le cache de l’émetteur
GuardShield pendant que l’objet se trouve dans le champ de détection de la barrière GuardShield.
Le mode de désensibilisation fixe est contrôlé. Si une partie ou la totalité de l’objet est retiré du champ de détection, les sorties OSSD
GuardShield sont désactivées (état OFF).
Le mode de désensibilisation fixe GuardShield ne sera activé qu’une fois que la fonction d’apprentissage est terminée et que la trappe d’accès est fermée.
IMPORTANT
Les zones symétriques peuvent nécessiter une analyse des risques supplémentaire. Si aucune protection mécanique ou d’autre nature n’est utilisée pour restreindre l’accès à la zone dangereuse, la zone désensibilisée doit être prise en compte dans le calcul de la distance de sécurité.
IMPORTANT
La configuration et l’activation de la désensibilisation fixe crée un « vide » dans le champ de protection de la barrière
GuardShield. Si l’objet fixe qui se trouve dans le champ de protection n’occupe pas complètement la zone entre l’émetteur et le récepteur GuardShield, il faut obstruer l’accès
à la zone dangereuse par d’autres moyens.
Un matériel de protection est habituellement utilisé dans ce cas pour protéger la zone libre.
Remarque : il s’agit de barrières mécaniques.
Chemin du convoyeur à rouleaux
Pièce à travailler
Faisceau avec désensibilisation fixe
Figure 2 : Désensibilisation fixe contrôlée dans des rouleaux d’introduction.
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Instructions d’installation de la barrière immatérielle de sécurité GuardShield™
• Les faisceaux « apprennent » à ignorer l’objet fixe dans le champ de détection.
• L’élément ou l’objet doit rester dans le champ de détection ou la barrière GuardShield génère un état de défaut.
La désensibilisation fixe permet d’ignorer des objets fixes dans la zone de détection de la barrière immatérielle. Le tableau ci-dessous décrit la réaction de la machine contrôlée lorsque la désensibilisation fixe est désactivée et lorsqu’elle est activée.
IMPORTANT
L’activation du mode de désensibilisation flottante change la résolution de la barrière
GuardShield.
Résolution de la barrière GuardShield
14 mm (0,55 po)
30 mm (1,18 po)
Nombre de faisceaux
« flottants »
1 faisceau
2 faisceaux
1 faisceau
Résolution effective
24 mm (0,94 po)
34 mm (1,34 po)
50 mm (1,97 po)
Symbole Description
Faisceau non interrompu
Faisceau interrompu
Le faisceau est activé pour la désensibilisation fixe et n’est pas interrompu
Le faisceau est activé pour la désensibilisation fixe et est interrompu
IMPORTANT
La norme CEI 62046 fournit des informations sur les moyens supplémentaires pouvant être requis pour empêcher un opérateur de pénétrer dans la zone dangereuse à travers les zones désensibilisées de la zone de détection.
Désensibilisation flottante
Le mode de désensibilisation flottante est activé au moyen du paramétrage des micro-interrupteurs situés dans le récepteur
GuardShield. La désensibilisation flottante désactive un ou deux faisceaux couvrant une zone précise du champ de protection afin que le ou les faisceaux bloqués soient ignorés et que la barrière
GuardShield conserve ses sorties actives.
Le graphique suivant illustre l’état de la machine lorsque la désensibilisation flottante est utilisée sur un ou deux faisceaux.
La désensibilisation flottante permet d’interrompre deux canaux de rayon au maximum.
Remarque : il n’est pas possible de désensibiliser (en mode flottant) plus d’un faisceau sur un système GuardShield avec une résolution de 30 mm.
Faisceau infrarouge
Désensibilisation flottante désactivée
Désensibilisation flottante
1 canal actif
1
Figure 3 : Désensibilisation flottante
La désensibilisation flottante permet à un objet de « flotter » (c’est-àdire, de sortir du champ de protection de la barrière GuardShield ou d’y pénétrer) sans que les sorties de la barrière immatérielle soient désactivées (état OFF).
IMPORTANT
Après chaque configuration ou reconfiguration d’une barrière immatérielle GuardShield, testez sa configuration à l’aide d’un objet approprié pour le test.
Désensibilisation flottante
2 canaux actifs
2
3
4
5
Machine Arrêt Marche Marche Arrêt Arrêt Marche Marche Marche Marche Arrêt Arrêt Arrêt
Temps de réponse
Le temps de réponse de la barrière immatérielle de sécurité
GuardShield dépend de la hauteur du champ de protection, de la résolution et du nombre de faisceaux ainsi que du codage du système.
Le temps de réponse d’un système en cascade est le temps de réponse de la paire individuelle de segments interrompue.
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