Gt Securite Machine

Novembre 1999

p.1Les accidents du travail.

La scurit des machinesCe guide technique a pour objet de rappeler les diffrentes rglementations qui rgissent la scurit des machines, et de proposer une dmarche pour atteindre lobjectif de scurit.

p.2Responsabilits civiles et pnales. La rglementation europenne sur les machines.

p.5Les normes europennes harmonises. Dmarche gnrale pour atteindre la scurit.

p.8Les modules logiques de scurit.

Les accidents du travail : une ralit effacers Lamlioration de la scurit, avec pour consquence la rduction des accidents du travail, constitue pour des raisons la fois thiques, conomiques et juridiques une proccupation majeure des lgislateurs et des industriels. s Lentre en vigueur des directives europennes et des normes europennes harmonises, qui en sont issues, prouvent quun pas important a t franchi. Pour sa part, la volont stratgique et politique des entreprises se poursuit et samplifie. La rduction des accidents du travail dpend de la scurit des machines et des installations. Elle procde galement des hommes, de leur implication, de leur formation professionnelle et de leurs conditions de travail.

p.13Offre de scurit Schneider Electric.

p.15Le logiciel Loginorme.

p.19Exemple dapplication.

Qui fait autant avancer llectricit ?

Intersections - Novembre 1999

Responsabilits civiles et pnalesEmployeurs et salaris sont troitement lis et mutuellement dpendants en regard de la scurit au sein de lentreprise. Le Code du travail dfinit les mesures de contrle et de sanction en cas de manquement la rglementation dhygine et de scurit ainsi que dhomicides ou de coups et blessures involontaires (article L.263). Le Code pnal dtermine les sanctions en cas dinfraction et la responsabilit des personnes morales (articles 121-2, 221 et 222).

La directive socialeLa directive sociale 89/655/CEE a pour objet dassurer la scurit des travailleurs lors de lutilisation des machines en service. Elle vise la prescription dobjectifs minimaux de protection en milieu de travail. Cette directive a t transpose en droit franais par la loi 91-1414 du 31 dcembre 1991, et larticle L.233-5-1 du Code du travail et ses dcrets dapplication 93-40 et 93-41 : le dcret 93-40 concerne les prescriptions techniques applicables aux machines en service ou cdes doccasion, le dcret 93-41 prcise les mesures dorganisation et les conditions de mise en uvre et dutilisation des quipements de travail et des moyens de protection. Ce dcret prcise galement lobligation de former les oprateurs au poste de travail, de fournir toute consigne ou information ncessaire et linterdiction de procder des oprations dangereuses. Ce dcret ne concerne pas les tablissements scolaires puisque les lves ne sont pas des professionnels.

La rglementation europenne sur les machinesLes directives europennes concernant les machines ont pour objet de : promouvoir lharmonisation et lamlioration du milieu du travail pour protger la sant et la scurit des travailleurs, permettre la libre circulation des produits lintrieur de lUnion Europenne avec un niveau lev de scurit et de sant. La rglementation europenne repose sur deux directives : lune, dnomme directive sociale sapplique aux utilisateurs et concerne les machines en service ou doccasion, lautre, dnomme directive machines sapplique la mise sur le march de machines neuves et concerne les constructeurs de machines.

Prescriptions techniques et dates dapplicationLe dcret 93-40 en son article 1 introduit les prescriptions techniques applicables pour lutilisation des quipements de travail, prescriptions dfinies dans les articles R.233-15 R.233-30 du Code du travail : R.233-15 Elments mobiles de transmission R.233-16 Elments mobiles de travail R.233-17 Protecteurs, dispositifs de protection R.233-18 Action volontaire de mise en marche R.233-19 Organes de service R.233-20 Signalisation R.233-21 Eclatement, rupture R.233-22 Projection, chute de pice R.233-23 Eclairage R.233-24 Risque de brlure R.233-25 Risque lectrique R.233-26 Arrt gnral

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R.233-27 Arrt au poste de travail R.233-28 Arrt durgence R.233-29 Sparation des nergies R.233-30 Risque dincendie/explosion Pour aider les chefs dentreprises mesurer lampleur de la mise en conformit des machines en service, la rglementation a amnag une tape intermdiaire : la ralisation dun plan de mise en conformit. Ce plan doit comporter : ltat de conformit de la machine au regard de chacun des articles R.233-15 R.233-30, le dtail des travaux prvus pour la mise en conformit, la date prvisible pour lexcution de ces travaux, leur cot estimatif. Ce plan doit tre transmis linspecteur du travail aprs consultation du CHSCT (Comit dHygine, Scurit et Conditions de Travail) ou, dfaut, des dlgus du personnel. Les prescriptions sappliquent : toutes les machines en service dans lentreprise au 1er janvier 1993, et qui seront maintenues en service aprs le 1er janvier 1997, aux machines doccasion mises sur le march depuis le 15 janvier 1993. Larticle 7 du dcret 93-40 introduit lobligation de mise en conformit des quipements de travail au plus tard le 1er janvier 1997, aprs avoir tabli et dpos un plan de mise en conformit avant le 30 juin 1995. Cependant, certains secteurs professionnels ont conclu des conventions et accords avec le ministre du Travail qui a admis un allongement de la priode de mise en conformit afin dtaler le cot financier.

fondamental dintgration de la scurit la conception qui est unanimement reconnu. Il sagit en fait, pour lessentiel, de mettre en place des moyens de protection rapports et deffectuer des modifications limites du systme de commande de manire rduire, voire supprimer, les principaux risques. Dans cette approche, les moyens mettre en uvre seront concentrs sur les risques les plus importants et des choix devront tre faits compte tenu notamment : des possibilits techniques, des contraintes dexploitation engendres par la mise en place des dispositifs de protection, du cot de la mise en conformit rapport aux rsultats attendus en matire de rduction du risque.

La directive machinesLa directive machines 89/392/CEE modifie par les directives 91/368/CEE, 93/44/CEE, 93/68/CEE (ou 98/37/CE qui regroupe lensemble) est destine garantir la libre circulation des machines et des composants de scurit dans les pays de lUnion Europenne avec un niveau lev de scurit et de sant. La transposition en droit franais a t ralise via la loi 91-1414 du 31 dcembre 1991 qui a modifi le livre II du Code du travail, suivie des dcrets dapplication 92-765, 92-766, 92-767. Larticle L.233-5 du Code du travail indique quil est interdit dexposer, de mettre en vente, de vendre, dimporter, de cder quel que titre que ce soit, de mettre disposition, de louer des machines qui ne seraient pas conformes certaines rgles. Les dcrets du 29 juillet 1992 dfinissent les rgles et procdures : 92-765 : champ dapplication des nouvelles dispositions, 92-766 : procdures de certification, 92-767 : rgles techniques, procdures.

Remarque importanteIl nest pas dans lesprit du dcret 93-40 dexiger que toutes les machines en service atteignent un niveau de scurit identique celui de machines neuves sur lesquelles la scurit a t intgre ds lorigine. Cela reviendrait nier le principe

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Exigences techniques Les exigences techniques fixes par la directive sexpriment au travers des rgles techniques respecter ds la conception et lors de la fabrication de la machine. Elles visent garantir la scurit et la sant des personnes exposes lors de la mise en place, lutilisation, le rglage et la maintenance de la machine. Elles sont formules en terme dobjectifs atteindre et sont rparties en deux catgories : - des rgles techniques communes toutes les machines (commandes et circuits de commande darrt, risques mcaniques), - des rgles techniques complmentaires applicables aux machines prsentant des risques spcifiques ou lis des contraintes dexploitation (hygine alimentaire). Chaque fabricant a lobligation deffectuer une analyse des risques engendrs par la machine en projet. Il doit ensuite concevoir et construire la machine en prenant en compte cette analyse. Un dossier technique est raliser par le fabricant. Ce dossier doit tre tenu la disposition des autorits nationales comptentes et na pas circuler avec la machine.

Application aux tablissements denseignement techniqueLes ateliers et laboratoires des tablissements dispensant un enseignement technique ou professionnel sont soumis plusieurs rglementations dont la loi 91-1 du 3 janvier 1991 art. 30, qui rend obligatoire lapplication du Livre II du Titre III du Code du travail. Concernant les quipements de travail, terme gnrique qui sapplique lensemble des machines et autres appareils, plusieurs risques sont pris en considration :s

le risque lectrique, avec le dcret 88-1056 du 14/11/1998, succdant au dcret 62-1454. En pratique, les bornes des appareils de mesurage, les fiches et les cordons de mesures, etc., devront tre conformes larticle 20 de ce dcret (impossibilit de permutations des fiches et connecteurs, choisis en fonction des tensions). Pour une utilisation sur des tensions suprieures 25 volts en courant alternatif, ou 60 volts en courant continu, une connectique IP 2x ou IP xxB, et le cas chant la mise la terre de lenveloppe du matriel, met en conformit avec le dcret la quasi totalit des appareils existants;

Certification date dapplicationQuelle que soit la machine, la certification se traduit par : lapposition du marquage CE de conformit sur la machine, la remise lacheteur dune dclaration CE de conformit. La certification valable pour lensemble du march de lUnion Europenne est ralise selon les cas : linitiative du fabricant : autocertification CE, ou aprs intervention dun organisme notifi : examen CE de type. Les machines qui relvent de lun ou lautre cas sont dtermines rglementairement. Cette directive est seule applicable depuis le 1er janvier 1995 pour les machines et le 1er janvier 1997 pour les composants de scurit mis sparment sur le march.

s les risques mcaniques (sont exclus les appareils mus la main, les appareils de levage fixes ou mobiles), avec lensemble des textes, savoir : les machines ou quipements davant les dcrets du 15 juillet 1980, qui devront tre mis en conformit au dcret 93-40 du 11 janvier 1993, avant le 1er janvier 1997. Cette rglementation sapplique aux utilisateurs; les machines ou quipements soumis aux dcrets du 15 juillet 1980 valables jusquau 1er janvier 1995 (priode de chevauchement du 1er janvier 1993 au 1er janvier 1995), qui, si ils sont conformes ne seront pas modifis tant rputs conformes au dcret 93-40. Cette rglementation sappliquait aux constructeurs, les utilisateurs sont responsables de la vrification et du maintien de cette conformit; les machines ou quipements soumis la directive 89/392/CEE du 14 juin 1989 modifie, introduite par les dcrets 92-765, 92-766 et 92-767 du 29 juillet 1992 applicable au 1er janvier 1993 dans la CEE. La plus grande partie de ces machines est auto-certifie par le constructeur lui mme qui dlivre une dclaration de conformit. Il appartient lutilisateur de vrifier ou de faire procder la vrification et de maintenir cette conformit. Les autres machines, gnralement les plus dangereuses, sont soumises examen CE de type par un organisme habilit qui dlivre une dclaration de conformit CE de type. Il appartient lutilisateur de maintenir cette conformit.

Rappel : Les normes sappliquent aux constructeurs. Le Code du travail sapplique lutilisateur.

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Les normes europennes harmonisesLa normalisation est le complment de la rglementation pour aider les concepteurs et les fabricants de machines. Les normes europennes harmonises transposent en termes techniques les prescriptions correspondant aux exigences essentielles de scurit dfinies par une ou plusieurs directives nouvelle approche (machines, basse tension, compatibilit lectromagntique). Elles ne sont pas dapplication obligatoire ; seules les rgles techniques des directives le sont. Le respect dune norme europenne harmonise donne prsomption de conformit la directive correspondante. Directive machines/normes harmonisesEN 983 Composants pneumatiques

Dmarche gnrale pour atteindre la scuritLa mise en uvre des moyens de scurit garantissant le respect des exigences essentielles des directives passe par une analyse des risques. Les tapes vers la scurit sont les suivantes :

Apprciation des risques Prvention des risques Conception des systmes de commande relatifs la scurit

EN 1088 Dispositifs de verrouillage associs des protecteurs

EN 418 Equipement darrt durgence Notions, principes gnraux EN 292-1 Technologie de base, mthodologie EN 292-2 Principes et spcifications techniques EN 349 Ecartement mini pour prvenir lcrasement EN 1050 Principes pour lapprciation du risque EN 574 Dispositif de commande bimanuelle

EN 953 Protecteurs fixes et mobiles EN 294 Distances de scurit pour les membres suprieurs EN 60204-1 Equipement lectrique - rgles gnrales EN 954-1 Partie des systmes de commande relatifs la scurit EN 982 Composants hydrauliques EN 1037 Prvention de la mise en marche intempestive

EN 1760-1 Dispositifs de protection sensibles la pression

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Apprciation du risque selon la norme EN 1050La norme EN 1050 vise 3 objectifs : rduire ou liminer le risque, choisir le niveau adquat de scurit, assurer la protection des personnes.

Estimation du risqueAnalyse pour chaque situation dangereuse de : la gravit de la lsion ou du dommage (facteur S), la frquence et la dure dexposition dans la zone (facteur F), la possibilit dviter ou de limiter le phnomne dangereux (facteur P).

Evaluation du risqueDtermination des limites de la machine Identification des phnomnes dangereux Estimation du risque Evaluation du risque La machine est-elle sre ? non Rduction du risque oui Fin comparaison par rapport la rduction attendue du risque, vrification du niveau de scurit atteint.

Prvention des risques selon la norme EN 292-1Consiste liminer ou diminuer le risque : liminer le risque quand cela est possible (objectif : 0 accident et 0 panne). Seule la prvention intrinsque permet dliminer totalement le risque, diminuer le risque, avec comme objectif de le rendre acceptable quand il nest pas possible de lliminer par des protections individuelles, collectives ou des mesures de scurit. Dmarche gnrale de prvention des risques selon EN 292-1Exemples :

Lapprciation du risque consiste en une srie dtapes logiques qui permet dexaminer, de faon systmatique, les phnomnes dangereux associs la machine.

Dtermination des limites de la machine pendant toutes les phases de sa vie (installation, utilisation, dmontage), dans des conditions normales dutilisation et de fonctionnement, dans des conditions abusives dexploitation ou dun dysfonctionnement, en tenant compte du niveau de formation et dexprience des intervenants.Risque liminable ? Non Minimisation du risque possible ? Non Protection vis--vis du risque rsiduel possible ? Non Risque rsiduel critique ?

Oui

Prvention intrinsque Risque rsiduel (non acceptable)

- protecteur fixe - protecteur mobile avec dispositif de verrouillage ou dinterverrouillage, - limitation daccs - balisage de zone, - gant, casque, lunettes

Oui

Prvention par disposition(s) Risque rsiduel

Oui

Protections : - collective - individuelle Risque rsiduel Consignes Formation Qualification

Identification des phnomnes dangereux mcaniques : crasement, choc, etc., lectriques, physico-chimiques : projection de substances dangereuses, brlures.

Oui

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Les catgories des systmes de commandeLobjectif du concepteur est de garantir que les dfauts des parties dun systme de commande relatives la scurit ou des perturbations extrieures ne peuvent pas conduire une situation dangereuse sur la machine. La norme EN 954-1 dfinit cinq catgories dun niveau croissant de performances suivant le tableau ci-dessous. Catgories des parties de systmes de commande Exigences relativesCatgories Base principale de la scuritPar la slection des composants conformes aux normes pertinentes Par la slection de composants conformes aux normes pertinentes

Exigence du systme de commandeContrle correspondant aux rgles de lart en la matire Utilisation de constituants et de principes prouvs

Comportement en cas de dfautPerte possible de la fonction de scurit Perte possible de la fonction de scurit. Probabilit plus faible quen B Dfaut dtect chaque test

Structure typique dun circuit de scurit en cas de dfaut

CommentairesPerte possible de la fonction de scurit

B 1

E UT* S

Pas de redondance sur E Pas de redondance interne assure par un relais contacts lis mcaniquement * Unit de traitement Pas de redondance sur S Redondance ou pas sur les entres La boucle de retour permet dassurer un test cyclique sur la sortie Redondance sur les E Redondance sur les S

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Par la structure des circuits de scurit

Test par cycle. La priodicit du test doit tre adapte la machine et son application Un dfaut unique ne doit pas conduire la perte de la fonction de scurit. Ce dfaut doit tre dtect si cela est raisonnablement faisable Un dfaut unique (ou une accumulation de dfauts) ne doit pas mener la perte de la fonction de scurit. Ce dfaut doit tre dtect ds, ou avant la prochaine sollicitation de la fonction de scurit

E UT S Contrle priodique

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Fonction de scurit garantie, sauf en cas daccumulation de dfauts

E1 UT1 S1

E2 UT2 S2

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Fonction de scurit toujours garantie

E1 UT1 S1

E2 UT2 S2

Redondance sur les E Redondance sur les S La boucle de retour permet dassurer un test cyclique sur les sorties

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Dmarche conduisant au choix dun systme de commandeUne matrice de correspondance entre les cinq niveaux rsultant de lestimation du risque et les cinq catgories de systme de commande figure en annexe de la norme EN 954-1. Elle permet au concepteur de dterminer lui-mme la catgorie du systme de commande correspondant la fonction de scurit concerne. Lvaluation des risques est une opration trs complexe et pour une machine donne, elle peut tre diffrente selon les parties de la machine considre. Choix du systme de commande selon EN 1050 et EN 954-1 en fonction des facteurs de risques estims (S, F, P)catgories du systme de commande classification des risques

Les modules logiques de scuritLes modules logiques de scurit sont des appareils qui sintgrent dans les circuits de commande pour assurer la sret et la disponibilit des fonctions de scurit. Leur cblage interne est ralis en redondance et leur logique est autocontrle. Les modules de scurit sont des lments indispensables pour assurer sans risque de dfaillance les fonctions de scurit. Ils permettent de dtecter les dfauts de fonctionnement quune installation simple ne permet pas dviter. Ils effectuent chaque cycle de fonctionnement une srie de tests qui permettent de dtecter toute dfaillance des dispositifs de protection et des circuits associs. Cest ainsi quils dtectent : tout dfaut et court-circuit sur les cblages des organes de commande, tout collage dun contact lectrique dans un organe de service, la mise en court-circuit dun contact de bouton darrt durgence, le grippage dun bouton dimpulsion de mise en marche, un courant de fuite la terre. Lassociation de la redondance et de lautocontrle dans certains modules de scurit permet le classement des circuits de commande en catgorie 4. Aprs un premier dfaut, lautocontrle signale le dfaut et incite au dpannage tandis que la redondance permet dassurer la fonction de scurit. Les principales fonctions que les modules de scurit peuvent ainsi surveiller sont : larrt durgence, les protecteurs mobiles (dispositifs de verrouillage et dinterverrouillage), les commandes bimanuelles, les barrires immatrielles, la dtection de vitesse nulle, la rupture darbre ou de chane, les tapis et bords sensibles, etc.

Gravit de lsion S1 - lsion lgre (normalement rversible) S2 - lsion srieuse (normalement irrversible) y compris le dcsS1

B 1 IF1 S2 F2 P1 P2 P1 P2

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4

Frquence et/ou dure d'exposition au phnomne dangereux F1 - rare assez frquent et/ou courte dure F2 - frquent continu et/ou longue dure Possibilit d'viter le phnomne dangereux P1 - possibilit sous certaines conditions P2 - rarement possible

II III IV VEN 954-1

EN 1050

catgories ayant la prfrence mesures excessives catgories exigeant des mesures supplmentaires

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Les modules de scurit pilotent des contacteurs ou des relais de commande qui sont quips de contacts lis mcaniquement ; linsertion de ces contacts dans la boucle de retour assure la dtection dun dfaut sur les sorties. Exemple dintgration dun module logique de scurit dans un circuit de commande

XPS-ASF / AMF / APF

Cblage dun arrt durgence sans redondance ni autocontrle.

Cblage redondant dun arrt durgence avec autocontrle

Les fonctions de scurit - exemplesLes fonctions de scurit sont destines assurer la surveillance, la commande, larrt de fonctionnement ou la sparation des sources dnergie pour lapplication des exigences des directives europennes. Ces fonctions peuvent tre combines dans un mme ensemble dont les caractristiques sont adaptes celles de la machine protger. Nous mettons laccent dans ce guide sur deux fonctions de scurit : arrt durgence, dispositif de verrouillage et dinterverrouillage.

pouvant porter atteinte des personnes, la machine ou au travail en cours, tre dclench par une action humaine unique quand la fonction darrt normal ne convient pas. Les risques sont ceux qui peuvent prendre naissance loccasion : danomalies dans le fonctionnement de la machine : dysfonctionnement de la machine, proprits inacceptables du matriau travaill, erreurs humaines, etc., du fonctionnement normal de la machine. Les dispositifs darrt durgence doivent provoquer larrt des processus dangereux dans un temps aussi court que possible, mais sans crer de risque supplmentaire. Ils doivent rpondre la norme EN 418 qui dfinit les exigences de scurit : la fonction darrt durgence doit tre disponible et mme de fonctionner tout instant, quel que soit le mode de marche,

Arrt durgenceLarrt durgence est destin : parer des risques (phnomnes dangereux) en train dapparatre ou attnuer des risques existants,

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les contacts des dispositifs darrt durgence doivent tre manuvre positive douverture. Ainsi, une fois manuvr, lorgane de commande doit rester dans cet tat jusqu ce quil soit rarm manuellement. Les dispositifs darrt peuvent appartenir lune des catgories suivantes : catgorie 0 : une action sur le dispositif provoque immdiatement linterruption de lalimentation en nergie des actionneurs de la machine, catgorie 1 : aprs action sur le dispositif, les actionneurs restent aliments pour obtenir larrt de la machine, lalimentation tant coupe aprs arrt de la machine. Un arrt durgence est ralis uniquement avec des composants lectromcaniques cbls.

Lorgane de commande dun dispositif darrt durgence doit tre de couleur rouge sur fond jaune. Les dispositifs darrt durgence sont couramment utiliss sans relayage intermdiaire, cest--dire en agissant directement sur le circuit de commande de la machine. Cette disposition est suffisante lorsque le risque estim correspond aux catgories de systmes de commande B ou 1. Dans les autres cas, lemploi dun module de scurit pour raliser un relayage intermdiaire permet d'liminer les risques dus un dfaut du circuit de commande ou du circuit de puissance, tel que courtcircuit du bouton darrt durgence, collage des contacts du contacteur

Exemples dapplication de modules de scurit pour la fonction darrt durgence.

XPS-ASF / AMF / APF

XPS-AL/AX

Arrt durgence catgorie 3

Arrt durgence catgorie 4

Fonction-description : Mise en marche du moteur par appui sur S3 qui ferme les sorties de scurit du module Preventa. Arrt du moteur par action sur S1 ou S2 qui ouvre les sorties de scurit du module Preventa. Surveillance de dfaut : Redondance des contacts de S1 et S2, des contacteurs KM1 et KM2. Pas de surveillance de ces composants, ni du bouton S3.

Fonction-description : Mise en marche du moteur par appui sur S3 qui ferme les sorties de scurit du module Preventa. Arrt du moteur par action sur S1 ou S2 qui ouvre les sorties de scurit du module Preventa. Surveillance de dfaut : Redondance des contacts de S1 et S2, des contacteurs KM1 et KM2. Surveillance de dfaut par le module Preventa : premier dfaut sur S1 ou S2, dfaut de S3, dfaut de KM1 ou KM2 par la technique des contacts lis mcaniquement, court-circuit dans le cblage de S1 et S2. (1) avec surveillance du bouton marche

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Dispositif de verrouillage et dinterverrouillageLes protecteurs mobiles destins empcher laccs aux zones dangereuses sont munis de dispositifs de verrouillage ou dinterverrouillage : ces dispositifs ont pour fonction dassurer que laccs un mcanisme dangereux nest possible que si la machine est larrt. Les dispositifs de verrouillage provoquent larrt instantan du mcanisme dangereux en cas douverture ou de retrait du protecteur mobile. Lorsque le dispositif de verrouillage est actionn par le dplacement du protecteur, il engendre un ordre darrt si le protecteur est ouvert tandis quil autorise le dmarrage de la machine si le protecteur est ferm. Pour les catgories 1 ou 2, le dispositif de verrouillage peut tre compos dun seul interrupteur de position actionn suivant le mode positif et quip dun contact manuvre positive douverture. Pour les catgories 3 ou 4, le dispositif de verrouillage doit tre compos de deux interrupteurs fonctionnant suivant deux modes opposs, positif et ngatif : linterrupteur en mode positif est contact ouverture tandis que linterrupteur en mode ngatif est contact fermeture.

Les dispositifs dinterverrouillage empchent louverture ou le retrait des protecteurs mobiles tant quun danger subsiste. Un dispositif dinterverrouillage est ncessaire lorsque le temps darrt du mcanisme dangereux est suprieur au temps daccs ce mcanisme : le dispositif dinterverrouillage soppose alors louverture ou au retrait des protecteurs mobiles tant que le mcanisme nest pas compltement arrt. Les protecteurs et les dispositifs de verrouillage sont conus et doivent tre installs de manire viter toute neutralisation frauduleuse. Lassociation avec un module de scurit permet dliminer les risques dus aux dfauts tels que : - actionnement de deux interrupteurs de position dans un temps trop long (suprieur 0,5 seconde), - dfaillance dun interrupteur de position lors de louverture ou de la fermeture du protecteur mobile, - mise en court-circuit du contact dinterrupteur. La fermeture dun protecteur mobile ne peut en aucun cas provoquer le dmarrage de la machine. Pour les machines inertie dont le protecteur mobile est quip dun interverrouillage, la scurit peut tre encore amliore par un dispositif de dtection de vitesse nulle.

Exemples de schma pour protecteur mobile

XPS-FB

Catgorie 2

Catgorie 4

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Techniques de scurit : les modes ngatif, positif, combinLe fonctionnement dun composant de scurit tel quun interrupteur de position peut seffectuer suivant plusieurs modes : le mode positif, le mode ngatif ou le mode combin. Le mode positif prsente une meilleure scurit du fait que louverture des contacts est assure en cas de dfaillance interne du composant. Par contre, lusure de certains constituants peut conduire une situation dangereuse, mais les consquences du vieillissement peuvent tre vites par des oprations de maintenance (figure 1). En mode ngatif, une dfaillance interne du composant, telle que rupture du ressort de rappel ou collage des contacts peut se produire de manire imprvisible ; elle peut conduire une situation dangereuse dans la mesure o elle conduit la non ouverture des contacts (figure 2). La combinaison du mode positif et du mode ngatif permet de saffranchir des risques de dfaillance de mode commun des dispositifs et permet de garantir un meilleur niveau de scurit (figure 3).

Galet us

Mauvais alignement de la camme

Machine en fonctionnement

Machine arrte

Dfaillances dangereuses : la machine continue de fonctionner

Figure 1 : fonctionnement en mode positif (dfaillance externe visible)

Contacts colls

Ressort cass


Machine arrte

Dfaillances dangereuses : la machine continue de fonctionner

Figure 2 : fonctionnement en mode ngatif (dfaillance interne non visible)

Protecteur mobile S2 S1 S2 S1 S1 S2

Mode ngatif

Mode positif


Protecteur ferm : machine en fonctionnement

Protecteur ouvert : machine arrte

Figure 3 : fonctionnement en mode combin

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Offre de scurit Schneider ElectricSchneider Electric est un spcialiste de la scurit. Il offre plusieurs milliers de produits, de marque Telemecanique et Merlin Gerin, concourant directement ou indirectement la scurit. Parmi les produits exclusivement conus pour la scurit, citons :

Les interrupteurs de position de scuritCes interrupteurs XCS sont ddis la protection des personnes oprant sur des machines industrielles dangereuses. Monts sur des protecteurs mobiles, ils assurent efficacement des fonctions de scurit adaptes aux machines avec ou sans inertie. Par la diversit des constituants de la gamme et de leurs performances : - plastiques ou mtalliques, - cl-languette, axe rotatif, levier ou rarmement, les interrupteurs XCS apportent des solutions la mesure des besoins.

Les modules de scurit PreventaCes modules XPS sont ddis la surveillance des constituants fonctionnels de scurit. Cette gamme complte et homogne offre des solutions adaptes pour toutes les applications gnrales de scurit (surveillance darrt durgence ou dinterrupteurs de position, contrle de pupitres de commande bimanuelle, surveillance de vitesse nulle...) ou spcifiques (contrle de presses hydrauliques, surveillance dynamique dlectrovannes).

Interrupteur XCS cl-languette mont sur un protecteur mobile.

Modules Preventa XPS pour le contrle dun pupitre de commande bimanuelle.

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Les barrires immatriellesCes barrires XUS-L assurent la protection individuelle et collective des oprateurs ayant intervenir sur des machines ou zones daccs dangereuses en phase oprationnelle.

Ces barrires, simples de mise en uvre avec le module de dialogue et de visualisation, permettent de rduire le temps daccs, daugmenter la productivit et damliorer lergonomie du poste de travail.

La protection diffrentielleQuelle soit associe un disjoncteur ou un interrupteur, cest une des fonctions principales de la scurit de la distribution lectrique. La slectivit, associe cette protection permettra linstallation de ne se dpartir que de sa partie dfaillante, tout en laissant les autres dparts en service.

Barrires immatrielles XUS-L assurant la protection dune zone dangereuse.

Vigirex RMH, appareil de mesure et de signalisation des courants de fuite la terre.

BibliographieTitresLa sret des machines et installations automatises Lessentiel de la scurit Catalogue Contrle industriel 1999/2000 (chapitre F : scuritet mise en conformit des machines)

RfrencesD 313 94319 16653 89502 CT144 et 184 MD1SMA1(et 2)F ED 1521 ED 1520 ED 770 ED 807 ED 723 ED 1501 1707 1644-1 1644-2 6D02

EditeursSADAVE Schneider Electric Schneider Electric Schneider Electric Schneider Electric ISF INRS INRS INRS INRS INRS INRS Journaux officiels Journaux officiels Journaux officiels CETIM

CD-Rom Schmathque scurit Cahiers techniques La scurit des machines automatises - tomes 1 et 2 Maintenance et matrise du risque Concevoir une machine sre Machines et quipements de travail Scurit des machines et des quipements de travail Schmas lectriques des machines industrielles et scurit Le risque lectrique Equipements de travail - rgles dutilisation. Guide juridique Equipement de travail - moyens de protection. Guide juridique Equipement de travail - moyens de protection. Guide juridique Mise en conformit des machines Cette liste nest pas exhaustive.

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Le logiciel Loginorme*La norme NF EN 292-1 a pour objectif daider les concepteurs, au travers dune dmarche danalyse, intgrer la scurit dans la conception ou la reconception des machines usage professionnel ou non. Selon la dfinition donne larticle 3.4 de cette norme, la scurit dune machine est son aptitude accomplir sa fonction, tre transporte, installe, mise au point, entretenue, dmonte et mise au rebut dans les conditions dutilisation normale spcifie dans la notice dinstructions sans causer de lsion ou datteinte la sant. Le logiciel Loginorme est un support la dmarche prconise par cette norme. Il va nous permettre lors de la conception de balayer toutes les combinaisons possibles des diffrents tats du systme ralis pour lensemble des points de vue lis son cycle de vie. Ces tats sont rpertoris au travers de quatre limites : L1 : production normale, L2 : marche dgrade ou rglages, L3 : maintenance, L4 : assemblage ou mise en/hors service.

Les diffrents points de vue sont les suivants : Produit : matire duvre sur laquelle le systme tudier apporte une valeur ajoute. Production : ensemble des contraintes de temps, de cadence, de mode de production, de flexibilit, de qualit et dorganisation du travail. Procd : principe dlaboration dun produit ou daccomplissement dun service pralablement dfini. Processus : ensemble des moyens (humains, matriels et organisationnels) et des procdures permettant de raliser le procd conformment aux objectifs de production. Partie oprative (PO) : ensemble des moyens matriels oprant physiquement sur les matires duvre en vue dassurer la production. Partie commande (PC) : ensemble des constituants et composants de traitement de linformation. Outillage : ensemble des outils ou dispositifs ncessaires pour raliser les oprations de rglage ou de maintenance. Machine : le systme est plac dans son environnement de production. Cet ensemble de situation est rpertori dans le tableau de bord du logiciel Loginorme (figure 1). Celui-ci permet davoir une traabilit dans le temps de lensemble de lanalyse mene pour le systme tudi.

Figure 1

(*) Le logiciel Loginorme a t ralis par Bernard Bierce et Daniel Guyonvarch, professeurs dans les sections BTS MAI au lyce Louis Bascan de Rambouillet, en collaboration avec lINRS.

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Pour recenser un risque dans lune de ces situations, il est ncessaire de bien connatre le concept de lmergence dun dommage. Les dfinitions fournies par la norme EN 1050 permet de tracer la structure suivante (figure 2). Phnomne dangereuxCause capable de provoquer une lsion ou une atteinte la sant

Personne

Situation dangereuse Evnement dangereux

RisqueCombinaison de la probabilit et de la gravit dune lsion ou dune atteinte la sant pouvant survenir dans une situation

dorigine technique ou humaine probabilit doccurence dun vnement dangereux

Par exemple, la mise en place dune cartrisation pour isoler loprateur dun phnomne dangereux entrane la contrainte dun contrle fiable de son tat ferm par la partie commande. Lanalyse se termine lorsquil ny a plus de risque rsiduel pour le point de vue donn et quaucune nouvelle contrainte vers un point de vue suivant na t cre. Dans le cas dune contrainte cre dans un nouveau point de vue, il faudra ne pas oublier de mener une analyse pour ce risque lors de ltude de ce point de vue. Dans la suite de cet article nous allons mettre en uvre cette dmarche au travers dun exemple.

Possibilit dvitement

dorigine technique ou humaine

Exemple de conception sreComme support exemple, nous allons mener trs rapidement quelques tapes de la conception dun systme rpondant aux extraits suivants du cahier des charges dun client : produit : ralisation dun perage dans une pice brute obtenue directement par sciage dans une barre (figure 3). Les pices prsentent une bavure trs coupante provenant de lopration de sciage,

probabilit dviter ou de limiter le dommage

DommageFigure 2

Ds linstant o le risque est identifi, la norme EN 292 nous indique la dmarche suivre : mesure de prvention : - la disparition du phnomne dangereux conduit la suppression de la situation dangereuse, - sinon, minimisation du risque soit en diminuant le phnomne dangereux, soit en courtant voire en supprimant la prsence de la personne proximit du phnomne dangereux, mesure de protection : - dans le cas contraire, des mesures de protection (collectives ou individuelles) seront mettre en uvre afin disoler loprateur du phnomne dangereux, instruction : - si malgr cela il existe un risque rsiduel, il sera ncessaire de former et dinformer le personnel sur les vnements dangereux relatifs la situation dangereuse et sur les vitements possibles. Cette itration extraite de la norme NF EN 292 est prsente en annexe. Les solutions retenues dans le cadre de cette dmarche peuvent crer des contraintes pour des points de vue suivants.

Figure 3

production : 400 pices par jour (sept heures de production) durant cinq ans ralises par du personnel non qualifi, procd retenu : perage par foret, processus impos : chargement et dchargement manuel du systme. Le logiciel nous propose de commencer par le point de vue produit. Les questions se poser alors sont les suivantes : le produit prsente-t-il un risque ? dans quelles limites ? quel est le phnomne dangereux ? quelle est alors la situation dangereuse ?

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quel est lvnement dangereux qui conduira au dommage ? existe-t-il une possibilit dvitement ? Pour notre exemple, du point de vue produit, il existe un phnomne dangereux : la prsence de la bavure. La situation dangereuse sera la manipulation par loprateur de production de cette pice lors du chargement ou dchargement manuel du systme. Le risque existe galement pour le rgleur ou loprateur de maintenance mais avec moins de probabilit car leur prsence sur le systme sera pisodique. Lvnement dangereux sera la prise de cette pice au niveau de la bavure, lvitement de la coupure est possible si loprateur se rend compte du risque avant de saisir trop fortement la pice. Lanalyse de ce risque recens dbute par la recherche de mesures de prvention qui consistent soit supprimer la bavure en amont, soit remplacer loprateur par un dispositif de chargement/ dchargement. Ces solutions sont proposer au client car non nonces ou contraires au cahier des charges prsent. Si ces solutions ne sont pas retenues, aucune mesure de rduction du risque nexiste (manipulation manuelle obligatoire de lensemble des pices qui prsentent toutes des bavures). Il faut donc passer au stade de la protection. La solution la plus vidente est lquipement de loprateur de gants de protection (quipement de protection individuel). Cette mesure qui ne cre aucune contrainte vers les points de vue suivants peut tre complte par une information sur les risques associs la manipulation des pices coupantes. Ltude de ce risque pour ce point de vue est considre comme termine.

Toute cette dmarche est structure par le logiciel au travers dune succession dcrans renseigner. Lensemble des rponses est stock et imprim afin de conserver une trace de la dmarche de scurit et des solutions retenues ou non lors de la conception de la machine. Le tableau de bord nous renseigne en permanence sur ltat davancement de nos tudes (figure 4).

Ces documents devraient tre galement prsents dans le dossier machine. Pour la suite de notre article nous allons passer directement au point de vue PO. Le procd retenu pour raliser le trou est lutilisation dun foret, le processus qui en dcoule est le suivant : chargement manuel, immobilisation de la pice, usinage, libration puis dchargement. Ce procd et ce processus prsentent des risques que nous ntudierons pas : risque de coupure et perforation d loutil coupant, projection de copeaux et de lubrifiant provenant de lopration dusinage. Les mesures retenues ont cr des contraintes dutilisation dune cartrisation en fonctionnement normal vers le point de vue PO. De ce point de vue, le risque de perforation ou de coupure en production normale nexiste que si le capot est ouvert, donc apparat ici une contrainte de fiabilisation de linformation capot ferm vers le point de vue partie commande. De plus lors de phases qui ncessitent louverture du capot, il faut viter tout mouvement intempestif des actionneurs, donc cration dune contrainte supplmentaire de fiabilisation des commandes et de la chane darrt durgence vers le point de vue PC.

Figure 4

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Dans cette dmarche par points de vue successifs, lensemble des risques lis chaque situation du systme est analys. La totalit du travail est sauvegarde dans un fichier qui permettra davoir dans le temps la traabilit et le pourquoi des choix raliss. Nous ne mnerons pas plus loin cet exemple. De nombreux risques dcoulant du cahier des charges

nont pas t abords (troubles musculosquelettiques lis la production et aux manipulations...). La nouvelle version du logiciel Loginorme sera normalement disponible loccasion du salon Educatec (24 au 28 novembre 1999).

AnnexeTableau de bord final de notre tude mene compltement avec le logiciel Loginorme

Identifier le problme dangereux :

Dmarche prconise par la norme NF EN 292 et reprise par le logiciel.Fixer les limitesL1 : fonctionnement normal L3 :maintenance L2 : marche dgrade - rglage L4 : assemblage - mise hors service

Identifier la situation dangereuse : non

oui Nouveaux risques engendrs ?

Situation dangereuse vitable non Risques rductibles ? non non

oui

oui

Scurit insuffisante ?

Protection possible ? non

oui

Scurit insuffisante ? non

Scurit insuffisante ?

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SEAE fait la lumire sur la mise en conformitLa socit SEAE (soudure et applications lectriques), situe Montrab prs de Toulouse, dveloppe et ralise des luminaires depuis plus de 50 ans. Plus de 4 000 appareils sont produits chaque jour et 300 tonnes dacier sont consommes mensuellement. Elle offre un catalogue riche de plus de 1 200 rfrences destines lclairage industriel et tertiaire. Aujourdhui, ce catalogue volue vers lclairage domestique avec des produits dcoratifs. Son bureau dtudes intgr effectue pour les clients des simulations dinstallations afin doptimiser limplantation et le choix des luminaires. SEAE dispose dun parc important de presses dcouper pour assurer la ralisation des diffrentes pices entrant dans la construction dun luminaire. La mise en conformit de son parc machines est dabord pass par une premire tape danalyse. Les machines les plus sensibles, et celles pour lesquelles cette mise en conformit pouvait tre faite rapidement, ont t modifies les premires par le service de maintenance. Le travail tant par contre plus long pour les presses de fortes capacits, SEAE sest tourne vers le lyce Dodat de Sverac Toulouse avec qui plusieurs projets avaient t dj mens avec succs dans le cadre de thmes dexamen. SEAE lui a confi la mise en conformit dune presse poinonneuse de 220 tonnes. Le plan de mise en conformit, dcrivant pour chaque article les objectifs atteindre et les travaux effectuer, a t tabli selon la classification de la machine (catgorie 4 dans le cas prsent) puis prsent lorganisme de contrle pour approbation. La phase de ralisation est labore avec la collaboration du lyce. Cest un groupe de trois tudiants en classe de BTS lectrotechnique, pilot par leur professeur, qui rdige le cahier des charges partir du plan de mise en conformit. Aprs analyse

La presse poinonneuse de 220 tonnes, objet de la mise en conformit.

Le pupitre de commande bimanuelle Telemecanique garantit une scurit totale pour loprateur.

et discussion avec SEAE, la solution et le choix du matriel sont valids. Les tudiants sont pilots en entreprise par des responsables, vritables tuteurs qui leur apportent toute leur exprience. La presse dispose de deux moteurs agissant sur la guillotine : le premier pilote les mouvements de monte et de descente, le second contrle la course

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de rglage. Le mouvement de descente de la guillotine est actionn par une commande bimanuelle qui oblige loprateur garder les mains hors de la zone de danger pendant le fonctionnement de la presse. Lautomatisme pilotant cette dernire repose sur lutilisation dun module Preventa Telemecanique XPS-BC associ au pupitre de commande bimanuelle. Le module, adoptant les principes de redondance et dautocontrle, garantit la mise de la machine en tat dtre non dangereuse en cas de dfaillance dun des constituants de scurit. Il ralise un systme de commande de catgorie 4 selon la norme EN 954-1. Un automate programmable TSX Nano gre tous les modes de marche et regroupe toutes les informations dtat. Le choix de lautomate, face une solution traditionnelle en logique cble, se justifie par son aptitude fournir plus de simplicit et de rapidit aux rglages et garantir lvolutivit de linstallation. Pour les tuteurs, Bernard Demblans, directeur technique, et Antoine Caparros, responsable production chez SEAE, ce type de partenariat cole-entreprise est trs positif. Les lves apportent des ides nouvelles tant sur le plan des solutions que des technologies utilises. De notre ct, nous mettons leur disposition notre exprience du mtier et nos matriels afin quils travaillent en vraie grandeur dans la ralit du monde industriel. Cest avec la complmentarit de cette quipe que nous avons men bien notre projet.sAvertissement Schneider Electric dgage toute responsabilit conscutive lutilisation incorrecte des informations et schmas reproduits dans le prsent guide, et ne saurait tre tenu responsable ni dventuelles erreurs ou omissions, ni de consquences lies la mise en uvre des informations et schmas contenus dans ce guide.

Jean-Yves Hernandez, professeur dlectrotechnique, et lun des trois tudiants ayant ralis lautomatisme de mise en conformit de la presse.

Le lyce Dodat de Sverac Lyce denseignement technologique et professionnel, Dodat de Sverac accueille prs de 2 000 lves sur son site de Toulouse. Il offre un large ventail de formations recouvrant les baccalaurats S, STI et STL, les BTS lectrotechnique, lectronique, MI, CIRA, ATI et gnie chimique, les prparations aux grandes coles, les BEP lectrotechnique, lectronique et maintenance des systmes mcaniques automatiss (MSMA), et enfin le baccalaurat professionnel maintenance en lectronique audiovisuelle (Mavelec).

Ce guide technique a t ralis sous la direction de Francis Bossu, avec la collaboration de : Alain Guignabel, Bernard Lallemand, Eric Lamidieu, Alain Moutray et Michel Rochon.

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