Cosa sono i PLC di sicurezza?

Blog post byTanner Grieve, Ingegnere meccanico

Un controllore logico programmabile di sicurezza (PLC) è come un PLC standard. Può essere utilizzato per controllare e automatizzare pezzi di attrezzature industriali. Un PLC di sicurezza supporta tutte le applicazioni che un PLC standard fa; tuttavia, un PLC di sicurezza contiene funzioni di sicurezza integrate che consentono di controllare anche i sistemi di sicurezza. Come spiega William Goble nel suo articolo, Learn to Trust Safety PLC, pubblicato da Putnam Media, un PLC di sicurezza è progettato per raggiungere due importanti obiettivi: non fallire e, se inevitabile, fallire solo in modo sicuro prevedibile. Raggiunge questi obiettivi attraverso i suoi microprocessori ridondanti, eliminando la necessità di relè di sicurezza per creare ridondanza. Ha anche una diagnostica integrata che consente di monitorare continuamente ingressi e uscite. Se viene rilevato un guasto o un guasto interno, si verificherà un arresto sicuro del PLC.

Affinché un PLC sia considerato un PLC di sicurezza, deve soddisfare una serie di rigorosi standard internazionali, in particolare IEC 61508 – Sicurezza funzionale dei sistemi di sicurezza elettrici/elettronici/elettronici programmabili. Questo standard copre la progettazione, i metodi di progettazione e il test di hardware e software. Riconosce inoltre che il rischio zero non può mai essere raggiunto, ma che i rischi non tollerabili devono essere ridotti al minimo ragionevolmente praticabile. Questi standard sono applicati da esperti di terze parti come TÜV Rheinland e UL durante il processo di certificazione. Poiché è molto importante per i PLC di sicurezza avere un alto livello di copertura diagnostica, è una grande parte nel determinare se un PLC di sicurezza è, in effetti, sicuro.

Affinché un PLC di sicurezza raggiunga un livello di integrità di sicurezza (SIL) di tre (3), deve essere in grado di rilevare oltre il 99% dei potenziali guasti. Alcuni dei test necessari per determinare la copertura diagnostica comporta una serie di test come la verifica dei dati e il controllo del flusso del programma. Questi test assicurano che il PLC memorizzi i dati critici e verifichi che le funzioni interne eseguite dal PLC siano nell’ordine corretto. Inoltre, un PLC di sicurezza deve essere sottoposto a test di iniezione software-fault. È qui che i programmi vengono danneggiati e scaricati nel PLC per verificare che il PLC risponda in modo sicuro.

Ma quali sono i vantaggi di un PLC di sicurezza rispetto ad un PLC standard? Un PLC di sicurezza consente il controllo di sicurezza e il controllo standard mentre un PLC standard consente solo quest’ultimo. Utilizzando un PLC di sicurezza per controllare un sistema di sicurezza, si risparmiano tempo e denaro sul cablaggio sul campo poiché non è necessario alcun relè di sicurezza. Di conseguenza, un sistema di sicurezza progettato attorno a un PLC di sicurezza è estremamente flessibile. È facile da modificare perché richiede semplicemente modifiche alla programmazione ma non richiede modifiche al cablaggio o relè aggiuntivi. Una volta che il sistema di sicurezza è stato testato e convalidato, il programma di sicurezza nel PLC può essere bloccato e protetto da password per evitare variazioni non autorizzate. Alcuni modelli supportano anche il movimento integrato su Ethernet e possono essere utilizzati per avviare la funzione di spegnimento sicuro su vari tipi di unità a frequenza variabile (VFD).

Ci sono tuttavia alcuni svantaggi nell’utilizzo di un PLC di sicurezza. Il costo iniziale è più alto, quindi questo tipo di PLC non sarebbe ideale per applicazioni più piccole e semplici. Un esempio potrebbe essere un sistema che richiede solo un pulsante E-stop e una barriera fotoelettrica. Sarebbe probabilmente più facile usare semplicemente un relè di sicurezza e un cablaggio rigido per il sistema di sicurezza. Un’altra cosa importante da notare è che i PLC di sicurezza sono ancora un prodotto relativamente nuovo con nuove tecnologie. Ingegneri e tecnici di manutenzione non hanno familiarità con la tecnologia più recente, quindi potrebbe essere necessaria una formazione aggiuntiva per l’uso corretto dei PLC di sicurezza.

Molti non si fidano completamente dell’affidabilità e hanno dubbi sull’integrità del sistema di sicurezza. Mentre i PLC di sicurezza sono ancora un concetto relativamente nuovo, hanno già trovato la loro strada nelle applicazioni di sicurezza nelle industrie di tutto il mondo. Sottoposti a rigorosi processi di certificazione per garantire affidabilità e ridurre al minimo i rischi. Offrendo diversi vantaggi che possono rendere la progettazione di un sistema di sicurezza molto più semplice e meno complessa, hanno anche degli svantaggi, quindi è importante determinare se l’uso di un PLC di sicurezza è appropriato per l’applicazione in questione.