Dans la quête de qualité et de productivité, les machines et les systèmes de production deviennent de plus en plus sophistiqués.
Suivant cette évolution, la sécurité exigée des équipements dans les processus industriels croît également. Marek Lukaszczyk, directeur du marketing pour l'Europe et le Moyen-Orient du fabricant mondial de moteurs électriques, de variateurs et de réducteurs WEG, explique l'utilisation et l'importance des certifications de sécurité pour les variateurs de vitesse.
La sécurité fonctionnelle est une réalité et son implantation sur les machines est devenue une prescription légale dans de nombreux pays. Par exemple, les fonctions de sécurité des variateurs de vitesse doivent être certifiées par un organisme tiers indépendant. Celui-ci applique les normes de sécurité en vigueur pour les variateurs de vitesse et les machines, en les agréant pour différents niveaux de sécurité.
Mais que signifie sécurité fonctionnelle, quels sont les règlements, les acronymes et les termes cités par ceux qui vendent, mettent en œuvre, certifient et utilisent ce type d'équipement ? Et quel est le lien entre les variateurs de vitesse et la sécurité des machines ?
Variateurs de vitesse avec fonctionnalités de sécurité intégrées
Les fonctions de sécurité intégrées des variateurs de vitesse assurent la sécurité des interventions de nettoyage et de maintenance des machines de production. Par exemple, conformément à la norme CEI 61800-5-2, la fonction de coupure de sécurité du couple (STO) supprime l'alimentation aux actionneurs du moteur, ce qui correspond à un arrêt non contrôlé selon la catégorie d’arrêt 0 de la norme EN/CEI 60204-1.
Cela signifie qu'une fois déclenchée, cette fonction de sécurité élimine quasiment toute possibilité de production d'un couple électromagnétique sur l'arbre du moteur. Par conséquent, si un moteur tourne, il s'arrête en roue libre sur activation de la fonction STO. La principale application de cette fonction de sécurité est d'empêcher un démarrage intempestif de la machine ou de l'équipement lorsqu'un technicien doit entrer en contact direct avec des organes en mouvements dangereux, lors de la mise en service, de l'exploitation ou de la maintenance.
Variateurs de vitesse avec fonctions de sécurité intégrées
Une autre fonction, l'arrêt de sécurité 1, est décrite dans la norme EN/CEI 61800-5-2 comme étant une fonction qui amorce la décélération du moteur et assure la fonction STO avec une temporisation spécifiée. Elle correspond à un arrêt contrôlé selon la catégorie d'arrêt 1 de la norme EN/CEI 60204-1.
Différemment de la simple fonction STO, cette fonction de sécurité attend un délai de temporisation prédéfini pendant lequel le variateur de vitesse impose une rampe de décélération au moteur avant la coupure de l'énergie de production du couple. L'arrêt de sécurité 1 est particulièrement utile dans les applications où les charges d'inertie doivent être décélérées rapidement, avant de couper le couple du moteur.
La fonction d'arrêt de sécurité 1 étant intégrée dans le variateur de vitesse, il n'est plus nécessaire d'utiliser un relais de sécurité externe pour effectuer l'arrêt contrôlé, conformément à la catégorie d'arrêt 1 de la norme EN/CEI 60204-1. Cet avantage réduit les coûts de conception d'une machine ou d'un équipement, et réduit également l'espace occupé dans l'armoire.
Les variateurs de vitesse WEG sont reconnus globalement pour leur facilité d'utilisation, leur fiabilité et leurs fonctions de sécurité actualisées STO et arrêt de sécurité 1. Par exemple, la série CFW500 de WEG présente le niveau d'intégrité de sécurité (SIL) trois et le niveau de performance (PL) respectant les normes EN/CEI 61508 et EN ISO 13849-1 - niveaux les plus élevés de fiabilité pour les variateurs de vitesse.
En utilisant un variateur de vitesse avec fonctions de sécurité, il est possible de réduire le nombre de dispositifs de sécurité nécessaires pour répondre aux PL et SIL requis. Grâce aux fonctions de sécurité intégrées des variateurs de vitesse, il est plus facile d'assurer l'exploitation en toute sécurité des process et de protéger le personnel de maintenance intervenant sur des machines entraînées par des moteurs. Et, en coupant temporairement la tension au moteur, il n'est pas nécessaire d'arrêter le variateur, permettant ainsi la reprise en sécurité du process.
