ESPE (Electro-Sensitive Protective Equipment): Quadro normativo Febb. 2022

ID 9960 | Rev. 1.0 del 27.02.2022 / Documento allegato

Il Documento in allegato, intende fornire un quadro delle norme applicabili quando sono costruiti ed installati ESPE come sistemi di protezione. Per un approfondimento completo del tipo di ESPE-AOPDR si veda il Documento sulla norma EN 61496-3 (AOPDDR | Uso e sicurezza dei laser scanner).

Il Documento-quadro delle norme tecniche relativa agli apparecchi elettrosensibili di protezione (ESPE Electro-Sensitive Protective Equipment) è suddiviso in 4 punti:

A. Costruzione
B. Applicazioni
C. Posizionamento dei mezzi di protezione (tra cui gli ESPE)
D. Illustrazione applicativa

Gli ESPE, sono trattati nelle norme della serie CEI EN 61496-1 e si dividono sostanzialmente in:

ESPE - AOPD (es. Barriere fotoeelettriche)
ESPE - AOPDDR (es. Laser scanner, AGV)

Norme

CEI EN 61496-1:2020
IEC 61496-1 Sicurezza del macchinario - Apparecchi elettrosensibili di protezione Parte 1 - Requisiti Generali

CEI EN 61496-2:2020
Sicurezza del macchinario - Apparecchi elettrosensibili di protezione Parte 2 - Requisiti particolari per dispositivi fotoelettrici attivi di protezione.

CEI EN IEC 61496-3:2019
Sicurezza del macchinario - Equipaggiamento elettrosensibile di protezione - Parte 3 - Requisiti particolari per dispositivi fotoelettrici attivi di protezione che rispondono alla riflessione diffusa.

EN 61496-4 Sicurezza del macchinario - Apparecchi elettrosensibili di protezione Parte 4 - Requisiti particolari per dispositivi che usano radiazione infrarossa passiva (PIPD). (sospesa)

IEC TS 61496-4-2:2014
Safety of machinery - Electro-sensitive protective equipment - Part 4-2: Particular requirements for equipment using vision based protective devices (VBPD) - Additional requirements when using reference pattern techniques (VBPDPP)

IEC TS 61496-4-3:2015
Safety of machinery - Electro-sensitive protective equipment - Part 4-3: Particular requirements for equipment using vision based protective devices (VBPD) - Additional requirements when using stereo vision techniques (VBPDST)

IEC TS 62998-1:2019
Safety of machinery - Safety-related sensors used for the protection of persons

CEI EN IEC 62046:2019
Sicurezza del macchinario - Applicazione dei dispositivi di protezione per rilevare la presenza di persone

UNI EN ISO 13855:2010
Sicurezza del macchinario - Posizionamento dei mezzi di protezione in funzione delle velocità di avvicinamento di parti del corpo umano

Nella Figura 1 che segue le norme per inquadrare gli ESPE per la costruzione, come applicazione per rilevare la presenza di persone (EN 62046) e nel posizionamento come mezzi di protezione in funzione delle velocità di avvicinamento di parti del corpo umano (EN 13855).

Fig. 1 - Norme inquadramento ESPE
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A. Costruzione ESPE

CEI EN 61496-1
IEC 61496-1 Sicurezza del macchinario - Apparecchi elettrosensibili di protezione Parte 1 - Requisiti Generali

La presente Norma specifica le prescrizioni generali per la progettazione, la costruzione e le prove di apparecchi elettrosensibili di protezione (ESPE) senza contatto di un sistema relativo alla sicurezza e progettati specificamente per rilevare le persone. La presente Norma sostituisce la Norma CEI EN 61496-1:2005-11 che rimane applicabile fino al 10-05-2015 e ne costituisce una revisione tecnica.La presente Norma soddisfa i requisti essenziali della Direttiva 2006/42/EC.La presente Norma riporta il testo in inglese e italiano della EN 61496-1; rispetto al precedente fascicolo n. 13546E di maggio 2014, essa contiene la traduzione completa della EN sopra indicata.

La norma è armonizzata per la Direttiva 2006/42/CE

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Tipi e prestazioni prescritti relativi alla sicurezza

Un ESPE deve soddisfare un livello di prestazione relativa alla sicurezza conforme alla IEC 62061 e/o alla ISO 13849-1, come riportato nella Tab. 1.

Tabella 1 - Tipi e prestazioni prescritti relativi alla sicurezza

NOTA  
I valori di PFHd dipendenti dal dispositivo richiesti per l’elettronica di comando non sono limitati (per esempio, un costruttore può richiedere che un Tipo 2 ha un PFHd inferiore a 10^-6).

PLr o SIL richiesto e tipo di ESPE corrispondente 

Oltre ai vari livelli di prestazione relativa alla sicurezza delle parti elettriche del sistema di controllo di un ESPE, la riduzione del rischio potenziale che può essere ottenuta attraverso un ESPE è limitata anche dalle capacità sistematiche (per esempio, influenze ambientali, EMC, prestazione ottica e principio di rilevamento). I limiti sono indicati nella Tab. 2.

Tabella 2 - PLr o SIL richiesti e tipo di ESPE corrispondente

NOTA 1
L’intento della Tab. 2 è limitare il tipo minimo, che dovrebbe essere implementato per la riduzione del rischio di una funzione relativa alla sicurezza prescritta. Per esempio, se una funzione di sicurezza richiede un SIL 2, dalla Tab. 2 si evince che un Tipo 2 potrebbe non essere sufficiente.

CEI EN 61496-2
Sicurezza del macchinario - Apparecchi elettrosensibili di protezione Parte 2 - Requisiti particolari per dispositivi fotoelettrici attivi di protezione.

La presente Norma specifica le prescrizioni per la progettazione, la costruzione e le prove di apparecchi elettrosensibili di protezione (ESPE) progettati specificatamente per rilevare le persone, come parti di un sistema correlato alla sicurezza, che utilizza dispositivi di protezione fotoelettrici attivi (AOPD) per funzioni di rilevamento. Speciale attenzione è rivolta alle caratteristiche che assicurano il raggiungimento di appropriate performance correlate alla sicurezza. Un ESPE può includere funzioni opzionali correlate alla sicurezza, i requisiti delle quali sono definiti nella Norma IEC 61496-1:2012 e nella presente Norma.
La presente Norma deve essere utilizzata congiuntamente alla Norma CEI EN 61496-1:2014-05. La presente Norma sostituisce la Specifica Tecnica CEI CLC/TS 61496-2: 2007-02 che rimane applicabile fino al 13-07-2016 e ne costituisce una revisione tecnica. Questa Norma viene pubblicata dal CEI nella sola lingua inglese in quanto particolarmente mirata a settori specialistici.

Non armonizzata Direttiva 2006/42/CE

Fig. 2. Barriere fotoelettriche (ESPE - AOPD)
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CEI EN IEC 61496-3
Sicurezza del macchinario - Equipaggiamento elettrosensibile di protezione - Parte 3 - Requisiti particolari per dispositivi fotoelettrici attivi di protezione che rispondono alla riflessione diffusa.

Questa parte della Norma CEI EN 61496 specifica requisiti aggiuntivi per la progettazione, la costruzione e il collaudo di dispositivi di protezione elettrosensibili (ESPE) progettati specificamente per rilevare persone o parti di persone come parte di un sistema di sicurezza, utilizzando dispositivi optoelettronici di protezione attivi sensibili alla riflessione diffusa (AOPDDR) per la funzione di rilevamento. Un'attenzione particolare è rivolta ai requisiti che garantiscono il conseguimento di adeguate prestazioni di sicurezza. Un ESPE può includere funzioni opzionali relative alla sicurezza, i cui requisiti sono riportati nell'allegato A della presente Norma e nell'allegato A della norma CEI EN 61496-1. La presente norma non specifica le dimensioni o le configurazioni della zona di rilevamento e la sua disposizione in relazione a parti pericolose per una particolare applicazione, né ciò che costituisce uno stato pericoloso di alcuna macchina. È limitato al funzionamento dell'ESPE e alla sua interfaccia con la macchina. Gli AOPDDR sono dispositivi che hanno una o più zone di rilevamento specificate in due dimensioni (AOPDDR-2D), o - una o più zone di rilevamento specificate in tre dimensioni (AOPDDR-3D). I dispositivi optoelettronici che eseguono solo una misurazione della distanza con fascio monodimensionale, ad esempio gli interruttori di prossimità ottici, non sono coperti dalla presente norma. La presente norma non affronta quegli aspetti necessari per la classificazione complessa o la differenziazione dell'oggetto rilevato e neppure i requisiti e i test per applicazioni esterne. Non rientrano nello scopo della presente parte gli AOPDDR che impiegano radiazioni con il picco di lunghezza d'onda al di fuori dell'intervallo compreso tra 820 nm e 950 nm, e quelli che impiegano radiazioni diverse da quelle generate dallo stesso AOPDDR. La presente Norma non contempla i requisiti di emissione di compatibilità elettromagnetica (EMC).
La Norma in oggetto sostituisce completamente la Norma CEI CLC/TS 61496-3:2009-03, che rimane applicabile fino al 11-01-2022.
Questa Norma viene pubblicata dal CEI nella sola lingua inglese in quanto particolarmente mirata a settori specialistici.

Non armonizzata Direttiva 2006/42/CE
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Fig.3. Laser scanner (ESPE - AOPDDR)
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B. Applicazioni ESPE
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CEI EN IEC 62046
Sicurezza del macchinario - Applicazione dei dispositivi di protezione per rilevare la presenza di persone

La presente Norma specifica i requisiti per la scelta, il posizionamento, la configurazione e la messa in servizio di dispositivi di protezione in grado di rilevare la presenza momentanea o continua di persone al fine di proteggere tali persone da parti pericolose di macchinari in applicazioni industriali. Questa Norma si riferisce all’impiego di dispositivi di protezione elettrosensibili (ESPE) specificati nella Norma CEI EN 61496 (tutte le Parti) e all’impiego di tappeti e pavimenti sensibili alla pressione specificati nella Norma ISO 13856-1.

Essa prende in considerazione le caratteristiche dei macchinari, i dispositivi di protezione, l'ambiente e l'interazione umana da parte di persone aventi 14 anni o più.

Questo documento include Allegati informativi che forniscono indicazioni sull'applicazione di dispositivi di protezione per rilevare la presenza di persone.

Gli Allegati contengono esempi che illustrano i principi di questa Norma. Tali esempi non sono intesi come le uniche soluzioni a una determinata applicazione e non sono intesi a limitare l'innovazione o il progresso della tecnologia. Gli esempi sono forniti solo come soluzioni rappresentative per illustrare alcuni concetti di integrazione di dispositivi di protezione e sono stati semplificati per maggiore chiarezza, e per questo motivo possono essere incompleti.

Questa prima edizione annulla e sostituisce la Norma CEI CLC/TS 62046:2011-04 che rimane applicabile fino al 02-05-2021 e di cui ne costituisce una revisione tecnica.

Questa edizione include le seguenti modifiche tecniche significative:
a) sono stati aggiunti Allegati relativi ai sistemi di neutralizzazione (muting) e di visione,
b) sono stati aggiornati i requisiti di neutralizzazione (muting),
c) sono stati aggiornati i requisiti di blanking.
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C. Posizionamento dei mezzi di protezione
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EN ISO 13855:2010
Sicurezza del macchinario - Posizionamento dei mezzi di protezione in funzione delle velocità di avvicinamento di parti del corpo umano (armonizzata Direttiva macchine 2006/42/CE)
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D. Illustrazione applicativa

I rischi meccanici sui macchinari si verificano in genere nei punti di funzionamento, nei punti di trasmissione della potenza e in altri punti di movimento della macchina. I dispositivi di protezione sono progettati per limitare il rischio per il personale di incidenti o lesioni in questi punti. Nell'illustrazione seguente, vengono utilizzati dispositivi di protezione della macchina comuni per mitigare più punti di rischio su una stazione di lavoro robotizzata.

Fig. 5 - Illustrazione applicativa ESPE
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segue in allegato

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