Veilige vergrendeling

Een blokkeerscherm met vergrendeling, of zoals het in het Engels zo mooi heet: ‘Interlocking guard with guard locking.’ De vraag die veel leeft is of het aansturen van de vergrendeling met een veiligheidssysteem moet gebeuren of dat dit vanuit de standaardPLC mag?

Risicobeoordeling?!

Het antwoord is vrij kort, zoals met heel veel antwoorden binnen veiligheid; als het vanuit de risicobeoordeling noodzakelijk is. Dat is natuurlijk een enorme dooddoener. Vaak kunnen er vanuit het vergrendelen van een ’deur’ een tweetal vragen gesteld worden:

1. Wat maakt het dan dat risicobeoordeling aangeeft dat er vergrendeld moet worden?
2. Hoe ziet die vergrendeling er veiligheidstechnisch uit?

Basis vergrendelen: Risico’s

In basis moet er vergrendeld worden op het moment dat een operator (bediener) eerder bij het gevaar kan zijn, dan dat het gevaar weg genomen is. Vaak door het blokkeerscherm en de achterliggende beveiliging (bijvoorbeeld de besturing). En met het blokkeescherm wordt dan de deur (afscherming) met veiligheidsschakelaar (sensor) genoemd. Ofwel een deur wordt geopend, het systeem schakelt de bewegingen uit, alleen die beweging heeft meer tijd nodig om te stoppen als dat iemand bij in beweging kan zijn (Ofwel de tijd om bij het gevaar te komen is korter dan de tijd om het gevaar te stoppen). Mogelijke voorbeelden van dit soort bewegingen zijn:

• Zaagbladen;
• Excenter pers;
• Hangende lasten;
• Hydraulische persen.

Niet veiligheidstechnisch, mogelijke oplossing

Wanneer uit de risicobeoordeling blijkt dat een vergrendeling niet noodzakelijk is (zoals hierboven beschreven), kan er nog steeds voor worden gekozen om te vergrendelen. Maar dat is dan een vergrendeling vanuit proces technisch oogpunt. Vanzelfsprekend hoeft deze vergrendeling dan ook niet fail-safe uitgevoerd te worden. Maar soms kan het slimmer zijn om een proces tot een gewenste stilstand te brengen, zodat het proces na de handeling (bijvoorbeeld een instelling) weer op een snelle manier gestart en doorgang kan vinden. Zonder dat er in het productieproces weer storingen voorkomen, of materialen verloren gaan. (Wat natuurlijk weer andere risico’s met zich mee zou kunnen brengen).

Vergrendelen? Fail-safe?

Regelmatig is er discussie over de manier van het aansturen van de vergrendeling (vergrendelspoel) van de schakelaar en er wordt al snel gezegd dat dit vanuit de gewone besturing (de standaard PLC) kan gebeuren. Maar waarschijnlijk zal na het lezen van het bovenstaande dit al enige vraagtekens moeten oproepen.

Het probleem bij het aansturen vanuit de gewone besturing is dat er geen betrouwbaarheid (bijvoorbeeld een Performance Level (PL: ISO 13849-1) of Safety Integrity Level (SIL: IEC 62061) kan worden gekoppeld, althans alleen maar een hele lage betrouwbaarheid, de zwakste schakel in de keten vormt dan de standaard PLC.

Vergrendelingfunctie

Naast dat de bewaking van de deur een betrouwbaarheidsniveau krijgt, moet ook de vergrendeling ingedeeld worden in een bepaalde betrouwbaarheid. Het vergrendelen voor bijvoorbeeld een uitdraaiende zaag vormt immers een separate veiligheidsfunctie (ISO 14119:2013 artikel 8.4). In de schakelaar zitten dan op dat moment een tweetal functies besloten:

1. Het openen van de deur (functie 1), waarbij de zaag wordt uitgeschakeld
2. Het vergrendelen van de deur na de aanvraag (functie 2), om zo de bediener te laten wachten totdat het gevaar weggenomen is (de zaag staat stil)

Functie 1 (blokkeerscherm) heeft in de praktijk vaak een hogere mate van betrouwbaarheid dan functie 2 (vergrendeling). De betrouwbaarheid moet net als voor de deurschakelaar bepaald worden met de methodiek vanuit de toegepaste norm, dit kan het PL of het SIL zijn.

Betrouwbaarheid

Op basis van deze betrouwbaarheid wordt de aansturing vorm gegeven. In heel veel gevallen zal de betrouwbaarheid van de vergrendeling lager zijn, omdat het gelijktijdig falen van de schakelaarfunctie en de vergrendeling een uiterst kleine kans is. Daarnaast is het openen van een deur die normaal gesproken altijd vergrendeld is en ineens geopend zou kunnen worden ook een grotere kans op afwenden van het gevaar (er wordt bewuster een zone betreden op dat moment).

Dat geeft dat de aansturing van de spoel van de schakelaar middels een veiligheidsuitgang van een veiligheidssysteem zal moeten gebeuren. Dit kan bijvoorbeeld een veiligheidsrelais of een veiligheidsPLC zijn.

Bron:

• ISO 14119:2013: 8.4; Release of guard locking device
• Euchner; Connection of CTM-LBI-BP-.. to Safety Relay ESM-BA..1; 06-03-2023
• Euchner; CTP-L1-AR-U-HA-AEE-SH-137164; 07-03-2023
• Pilz PSEN me5M; installation and operating instructions; 06-03-2023