Sicurezza macchina fatta in casa.

[lupusimprobus]

Buongiorno a tutti.
La discussione che intendo avviare è di tipo puramente accademico.
E' iniziata conversando con un collega sulla possibilità di realizzare una macchina con materiali "poveri" o magari elettronica open source commerciale.

L'idea era quella di utilizzare apparecchi tipo Arduino o Raspberry Pi.

So che l'utilizzo di un Arduino come PLC non è così immediato. Manca il controllo del tempo di scansione, della messa a zero delle uscite in caso di errore, e tanto altro... Ma come ho detto si tratta solo di una discussione fine a se stessa quindi vi prego di lasciarmi un po' di corda prima di dirmi semplicemente che non si può fare
Il primo ostacolo in cui ci siamo imbattuti è il comando bimanuale.
Se volessi realizzarne uno senza acquistare i prodotti commerciali Pilz e similari, potrei utilizzare un misto di componenti hardware e magari far gestire la logica e i temporizzatori da un Arduino o una Raspberry? In fin dei conti i PLC di sicurezza oltre a delle schede con hardware dedicato di affidano per la logica a del software (per esempio Siemens ha la certificazione del TUV) del microcontrollore del PLC stesso.

Che ne pensate?
Realizzando un'elettronica dedicata ed utilizzando un Arduino o una Raspberry per la logica, sarebbe corretto pensare che un sistema simile, potrebbe essere certificato dal TUV? Ovviamente non parliamo di costi. Comprare un modulo bimanuale commerciale certificato mi costerebbe certamente di meno ma sono una persona curiosa.

Grazie per la pazienza

 

[patatino59]

Di che "Macchina" stiamo parlando ?

Non ho capito io, o la definizione è troppo generica ?

[lupusimprobus]

La discussione è iniziata guardando una saldatrice ad ultrasuoni per materie plastiche.
In pratica si tratta di una unità vibrante che fonde la plastica, montata su un cilindro pneumatico che si occupa di farla salire e scendere tipo un trapano a colonna.

Il ciclo di funzionamento è più o meno il seguente:
- L'operatore carica il pezzo i pezzi da saldare

- La macchina è completamente aperta, sprovvista di ripari e barriere immateriali.

- L'operatore preme i due pulsanti del comando bimanuale

- Il cilindro si muove e fa scendere l'unità di saldatura (corsa di circa 30-40cm)

- Una volta che l'unità saldante è a contatto con la plastica (controllo posizione tramite encoder) si avvia la vibrazione che fonde la plastica

- Terminata la saldatura il cilindro si posiziona in posizione di partenza.

 

Come ho detto la discussione è iniziata pensando di ricreare questa tipologia di macchina con utilizzando Raspberry e Arduino.

Appena iniziato a pensarci ci siamo arenati sul comando bimanuale, Non volendo aquistarne uno commerciale abbiamo pensato di vedere cosa comportava reallizzarne uno artigianale e di come fare per renderlo conforme alle norme vigenti tanto da poter pensare di richiedere una certificazione tipo TUV.

 

Spero d'essermi spiegato meglio.
Grazie.

[Darlington]

Quote

Realizzando un'elettronica dedicata ed utilizzando un Arduino o una Raspberry per la logica, sarebbe corretto pensare che un sistema simile, potrebbe essere certificato dal TUV?

 

Tecnicamente credo di si, ma non certo piazzandoci lì la board Arduino con i fili volanti, come fanno i nabbi.

 

Praticamente una volta sviluppato il progetto dovresti creare un pcb apposito con il solo Atmel e poi "blindarlo" contro interferenze esterne che possono mandarlo in stato confusionario con conseguenze imprevedibili, aggiungere sicurezze hardware e non solo software, varie ed eventuali.

 

Insomma direi che non è impossibile. Ma non è neppure conveniente. Un pò come produrre artificialmente l'acqua partendo da ossigeno ed idrogeno: in linea teorica è fattibile, in linea pratica è quasi irrealizzabile.

[marco.russo77]

Purtroppo con la sicurezza legata alle macchine industriali c'è poco da inventare in casa. Onestamente non acquisterei, solo per farti un esempio, una saldatrice che abbia a bordo un modulo di sicurezza marchiato arduino o altro e poi a quale costo. Mi fiderei dei marchi già esistenti certificati e più convenienti come prezzo.

[Blackice]

Le schede da prototipazione/laboratorio come Arduino o Raspberry sono critiche(per concezione e costruzione) ai disturbi elettrici e ambientali e quindi inadatte allo scopo.Valuta una piccola CPU tipo 6ES7 212-1AF40-0XB0 FailSafe (circa 250€ cad.) se sufficente allo scopo.

[lupusimprobus]

Dovessi farlo realmente penso opterei per un Siemens 1200 safety ed utilizzerei al massimo una Raspberry con monitor per fare il pannello operatore facendoli comunicare con le librerie Snap7.
L'idea mi era venuta quando ho visto dei moduli commerciali, non ricordo il costruttore, per comandare delle piccole presse che stampavano la lamiera. Facevano i fori per la chiave nelle serrature delle porte. Questi apparecchi avevano l'ingresso per i due pulsanti del bimanuale, l'uscita per i due teleruttori e l'ingresso di ritorno dello stato dei contatti dei contattori stessi. In più avevano l'ingresso per il finecorsa che segnalava la pressa tutta aperta e tutta chiusa.
All'interno di questo box grande circa 300x300x200mm c'erano delle schede elettroniche senza dispositivi bimanuali o rele' di sicurezza commerciali ma solo, come ho detto, le classiche schede elettroniche verdi con resistenze e condensatori. Non ho avuto l'occasione di aprirle e vedere come fossero fatte all'interno ma mi è venuta la curiosità di capire come potessero essere "a norma".

[Livio Orsini]

Quote

La discussione è iniziata guardando una saldatrice ad ultrasuoni per materie plastiche.

 

Su una macchina così, usare arduino o raspberry è cercarsi le grane.

Sono prodotti che non hanno alcuna immunità alle EMC irradiate e condotte, quindi può capitare di tutto: dal non funzionamento al funzionamento apparentemente regolare con "impazzimenti" momentanei.

 

I dispositivi di sicurezza come PILZ sono necessari se possono esserci situazioni di pericolosità. Non tutte le macchine ne devono essere dotate.

A esempio un trapano a colonna manuale deve essere dotato solo del pulsante a fungo di arresto di emergenza.

 

Se ti fai una macchina che usi solo tu gli eventuali guai sono meno probabili.

Però se ti dovesse capitare un grave incidente con conseguente intervento sanitario potrebbe essere avviata comunque un'istruttoria penale anche se danneggiato e responsabile sono la stessa persona.

Se invece l'incidenta dovesse occorrerea ad una terza persona, i gui giuduziari sono comunque ssicurati.

Se la macchina è priva di tutte le necessarie certificazioni c'è responsabilità penale a prescindere.

Meditare prima di intraprendere certe sulozioni semplicistiche.

[lupusimprobus]

Concordo su tutta la linea.

Ciò che mi incuriosisce sono le macchine che vedo in giro che non hanno PLC di scurezza o moduli di arresto o bimanuali "commerciali" ma solo delle schede elettroniche artigianali.
Vorrei capire se sono in regola e se si, come fare a certificare prodotti del genere.