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Les machines mobiles sont de plus en plus automatisées. Pour leurs fabricants, la Directive Machines de l'UE et les technologies de sécurité prennent ainsi de plus en plus d'importance. De plus, la quasi-totalité des machines mobiles est aujourd'hui concernée par les dispositions de la Directive Machines. Pour s'affranchir du coût important que présente le développement d'une solution de sécurité maison, les fabricants de machines mobiles doivent s'appuyer sur un partenaire technologique fiable.

Comme le souligne Stefan Taxer, chef de produit Mobile Automation chez B&R, le niveau d'automatisation des machines mobiles est monté en flèche ces dernières années. Il faut dire que dans ce domaine, les besoins du marché ne peuvent plus être satisfaits avec des solutions mécaniques. "Nous parlons aujourd'hui de sujets comme la connectivité cloud, la sûreté de la conduite, ou encore l'autonomie des process", précise-t-il.

Les systèmes d'entraînement électriques sont un des nombreux exemples actuels d'automatisation. Ces systèmes offrent de nombreux avantages, mais présentent aussi des risques : "Un dysfonctionnement affectant la régulation d'un entraînement sur une machine en mouvement peut entraîner un accident grave," rapporte S. Taxer. Le choix de la technologie de sécurité est donc critique pour le système d'entraînement.

Définir les niveaux de sécurité

Mais comment le fabricant d'une machine mobile peut-il connaître les exigences de sécurité que doit remplir une solution de sécurité ? "La Directive Machines impose aux fabricants d'effectuer une analyse de risques et de déterminer ainsi le niveau de sûreté requis pour la fonction de sécurité," explique S. Taxer. Pour les machines mobiles, dans la plupart des cas, le niveau requis est SIL2 ou PLc.

La Directive Machines impose aux fabricants d'effectuer une analyse de risques et de déterminer ainsi le niveau de sûreté requis pour la fonction de sécurité.

La technologie de la sécurité programmable permet d'atteindre facilement ces niveaux de sécurité. "Néanmoins, nombreux sont les fabricants rétifs à la sécurité programmable qu'ils considèrent comme trop complexe," rapporte S. Taxer. Mais, comme il l'explique ensuite en prenant l'exemple d'un système B&R, il n'en est rien : "Pour de très nombreuses fonctions de sécurité, des blocs logiciels précertifiés par le TÜV sont disponibles. La programmation de la sécurité consiste alors simplement à configurer et à relier des blocs logiciels dans un schéma à contacts (Ladder). Ensuite, le fabricant de machines n'a plus qu'à démontrer au TÜV que ce travail a été effectué selon une méthode sûre. La complexité de la solution, la charge de travail et le temps repuis pour la certification sont ainsi nettement réduits.

Système modulaire

"Notre système sûr de contrôle et d'E/S X90 présente une conception modulaire," explique S. Taxer. La puissance du contrôleur est ainsi échelonnable sur une large plage de performances, et ses fonctions peuvent être complétées par des E/S ou des interfaces supplémentaires, ou encore par une carte de surveillance vibratoire (Condition Monitoring). Le boîtier extrêmement robuste offre une protection IP67K.

La conception modulaire du contrôleur X90 facilite l'ajout de fonctions additionnelles : interfaces, Condition Monitoring, et bientôt des E/S sûres PLe.

Technologie pérenne

En tant que partenaire technologique, B&R met tout en œuvre pour assurer la pérennité de ses plateformes. La modularité du système de contrôle et d'E/S X90 offre aux utilisateurs la flexibilité nécessaire pour réaliser ou adapter leurs solutions spécifiques. Si les exigences de sécurité augmentent (niveau SIL3 ou PL e, par exemple), il n'est pas nécessaire de revoir la conception du matériel. Le contrôleur est déjà conçu pour répondre aux exigences du niveau PL e. "Nous développons simplement une nouvelle carte optionnelle dotées d'E/S PL e," indique S. Taxer. Cette carte s'insère ensuite directement dans le contrôleur.

La solution de sécurité de B&R s'apparente à une enveloppe de protection qui se superpose aux fonctionnalités des machines. Elle n'est active que lorsqu'un paramètre sort des limites qui lui ont été assignées.

Les interactions entre composants standard et composants de sécurité au sein d'une application machine reposent toujours sur le même principe, même si les exigences de sécurité augmentent. L'utilisateur doit voir la solution de sécurité comme une enveloppe de protection autour de l'application fonctionnelle. "Tant que tous les paramètres ne dépassent pas leurs limites respectives, tout va bien. En revanche, si la valeur d'un paramètre franchit une de ses limites, le contrôleur de sécurité prend la main et amène la machine dans un état sûr prédéfini," explique S. Taxer. Ce procédé présente un gros avantage : lorsque l'application machine fait l'objet d'une modification ou d'une extension, la couche de sécurité n'a pas besoin d'être modifiée. Rien ne doit être revalidé ou recertifié.

Tirer profit d'un savoir-faire industriel

L'augmentation du niveau d'automatisation accroît l'importance de la Directive Machine pour les fabricants de machines mobiles. Spécialiste des produits et solutions d'automatisation, B&R a 10 ans d'expérience dans le domaine de la sûreté fonctionnelle, toutes industries confondues. Cette expérience est parfaitement transférable aux secteurs de l'agriculture, de la construction, ou des véhicules municipaux. "Avec notre plateforme matérielle et logicielle complète et nos modules métier simples à configurer, nous sommes le partenaire technologique idéal pour le développement de solutions de sécurité adaptées aux machines mobiles," affirme S. Taxer.

"La solution de sécurité programmable de B&R simplifie la mise en application de la Directive Machine sur les machines mobiles."Stefan Taxer, Chef de Produit - Mobile Automation, B&R

Directive Machine 2006/42/CE

La Directive Machine de l'UE est une réglementation spécifiant les mesures de sécurité que doivent prendre les fabricants de machines afin d'assurer que leurs machines ne présentent aucun danger pour les opérateurs, ou d'autres personnes. Les principales normes utilisées et harmonisées pour cette directive sont l'ISO 13849 pour la conception des fonctions de sécurité, et l'IEC 62061 pour les niveaux de sécurité requis (SIL, Safety Integrity Level). Ces deux normes sont reconnues dans le monde entier et s'appliquent donc aussi à l'extérieur de l'espace économique européen. Les produits de B&R pour la sécurité remplissent les exigences de ces deux normes. D'autres normes harmonisées spécifient des exigences propres à certains types de machines comme, par exemple, l'ISO 25119/EN 16590 pour les tracteurs et les machines agricoles et forestières.

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