Vanne double série RSe Catégorie de sécurité. 4 PL e, Surveillance externe

Présentation du produit

La double vanne ROSS Controls série RSe est une vanne de régulation pneumatique redondante à tiroir, conçue pour offrir les plus hauts niveaux de sécurité disponibles : catégorie de sécurité 4, niveau de performance e (PL e) selon la norme ISO 13849-1 et niveau d’intégrité de sécurité 3 (SIL 3) selon la norme IEC 61508, lorsqu’elle est utilisée avec un système de surveillance externe correctement configuré. La série RSe est spécifiquement conçue pour les circuits de sécurité qui doivent détecter les défaillances de vannes avant qu’elles n’entraînent un mouvement dangereux de la machine.

La série RSe est composée de deux éléments de vanne à tiroir et manchon parallèles fonctionnant de concert. L'alimentation simultanée des deux électrovannes est nécessaire pour actionner la vanne. En cas de défaillance d'une électrovanne ou de blocage d'un tiroir, la vanne reste hors tension (état de sécurité). Chaque élément de vanne est équipé d'un capteur de proximité PNP qui contrôle la position du tiroir. La surveillance des deux capteurs à chaque cycle d'actionnement et de désactionnement par un contrôleur de sécurité externe permet d'atteindre une couverture de diagnostic (DC) de 99 %.

La vanne de la série RSe fonctionne comme une vanne 5/2 à rappel par ressort, commandée par un seul solénoïde. Lors d'une activation simultanée correcte, la pression d'entrée (orifice 1) est acheminée vers l'orifice d'extension du vérin (orifice 4), tandis que l'orifice 2 est évacué par l'orifice 3. À la mise hors tension, l'orifice 1 est acheminé vers l'orifice 2 (rétraction du vérin), tandis que l'orifice 4 est évacué par l'orifice 5. Cette configuration prend en charge la commande standard des vérins ainsi que les applications spécialisées de retour sécurisé et de sélection de pression sécurisée.

La série RSe est disponible en configurations à double bobine 3/2 et 5/2, avec montage sur embase et filetage NPT ou G (BSPP). Elle est proposée en embases de 1/8 po, 1/4 po et 1/2 po, sous 24 V CC, avec réarmement automatique à la coupure de l'électrovanne. Elle est certifiée CE, DGUV, CSA/UL et EAC.

Principales caractéristiques techniques

• Construction à double tiroir redondant : deux éléments de vanne à tiroir et manchon parallèles doivent se déplacer simultanément pour que la vanne s’actionne. Une défaillance de l’un ou l’autre élément met la vanne en état de sécurité hors tension, assurant ainsi une redondance intrinsèque sans matériel de redondance externe.
• Actionnement simultané des deux électrovannes requis : les deux électrovannes doivent être alimentées simultanément pour actionner la vanne RSe. La défaillance d’une seule électrovanne empêche toute production de courant, éliminant ainsi les risques de défaillance ponctuelle sur la chaîne d’actionnement.
• Surveillance de la position par capteur de proximité PNP : chaque élément de bobine est équipé d’un capteur de proximité PNP individuel qui fournit un retour d’information en temps réel sur sa position. Le contrôleur de sécurité externe surveille les deux capteurs afin de détecter tout mouvement anormal ou incomplet de la bobine.
• Couverture de diagnostic de 99 % avec surveillance externe - La surveillance des deux sorties du capteur de proximité PNP sur chaque cycle d'actionnement et de désactionnement via un contrôleur externe homologué pour la sécurité permet d'atteindre une couverture de diagnostic de 99 %, répondant aux exigences de la catégorie 4 PL e.
• Catégorie de sécurité 4 PL e, SIL 3 - Lorsqu'elle est utilisée avec des contrôles et une surveillance de sécurité externes appropriés, la série RSe atteint la catégorie de sécurité 4, PL e selon la norme ISO 13849-1 et SIL 3 selon la norme IEC 61508, les niveaux de performance les plus élevés pour les soupapes de sécurité pneumatiques.
• Support d'application à double pression de retour sécurisé - La série RSe peut contrôler l'actionnement du vérin à double pression - extension avec pression au niveau de l'orifice 3 et rétraction avec pression au niveau de l'orifice 5 - pour les applications de retour sécurisé où des pressions différentes sont requises pour les courses d'avance et de rétraction.
• Assistance à la sélection de pression sécurisée - La série RSe prend en charge la sélection sécurisée de la pression appliquée à une opération de machine, permettant au système de sécurité d'acheminer le niveau de pression correct vers les actionneurs sous contrôle redondant et surveillé.
• Réarmement automatique en cas de mise hors tension : la vanne RSe se réinitialise automatiquement à son état normal hors tension lorsque les deux électrovannes sont mises hors tension. Aucune intervention manuelle n'est requise pour remettre la vanne en état de fonctionnement après un arrêt normal.
• Montage sur socle avec entrées/sorties des deux côtés : la conception sur socle avec ports d’entrée et de sortie accessibles des deux côtés offre une grande flexibilité de raccordement. Les vis de fixation de la vanne au socle sont incluses. Des bouchons pour les ports inutilisés sont fournis.
• Bibliothèque SISTEMA disponible - La bibliothèque de données SISTEMA publiée est disponible au téléchargement pour prendre en charge la vérification des circuits logiques ISO 13849-1 et la documentation des circuits de sécurité.

Spécifications techniques

Spécifications générales

Données de performance du débit

Données de coefficient de débit pour les vannes doubles de la série RSe, classées par taille de base. Toutes les valeurs de débit sont données pour une tension de 24 V CC et une pression de service maximale de 145 psig.

Certifications et conformité

Applications et industries typiques

Presses mécaniques et estampage

• Commande pneumatique redondante pour les mécanismes d'embrayage/frein pneumatiques sur les presses mécaniques où la catégorie 4 PL e est requise par l'OSHA 29 CFR 1910.217 et l'ANSI B11.1 pour les presses à embrayage à révolution complète.
• Commande de retour de sécurité à double pression sur les circuits de vérins de presse où le RSe achemine la pression de force de presse complète au niveau de l'orifice 3 pour la course de travail et une pression de rétraction inférieure au niveau de l'orifice 5 pour la course de retour.
• Commande pilote des soupapes de protection contre les surpressions des presses hydrauliques lorsque l'architecture de contrôle de sécurité de la presse exige une commande pneumatique redondante avec surveillance externe.
• Réduction de la pression en mode de changement de matrice et de configuration, où la fonction RSe Safe Pressure Select achemine la pression réduite vers les actionneurs de presse lors des opérations de configuration manuelle de l'outil.

Moulage par injection et transformation des matières plastiques

• Commande redondante des circuits pilotes de l'actionneur de serrage du moule sur les machines de moulage par injection nécessitant une performance de sécurité de catégorie 4 pour la fonction de protection du moule.
• Commande de sélection de pression sécurisée pour les actionneurs de traction et d'action latérale où différents niveaux de pression sont requis pour les courses d'insertion et d'extraction sous contrôle du système de sécurité.
• Arrêt redondant sur les actionneurs pneumatiques de protection de purge lorsqu'une surveillance de catégorie 4 est requise pour garantir que la protection ne peut pas s'ouvrir lorsque le fût est à la température de traitement.

Cellules d'assemblage robotisées et automatisées

• Commande pneumatique redondante pour les actionneurs pneumatiques de bras de robot dans les cellules de robots collaboratifs où la catégorie 4 PL e est requise pour éviter les mouvements inattendus du robot pendant le fonctionnement collaboratif.
• Sélection de pression sécurisée pour les actionneurs de préhension à double force sur les robots industriels où une faible force de préhension est requise pour la manipulation de pièces délicates et une force de préhension élevée pour le transfert de pièces lourdes.
• Commande redondante des actionneurs pneumatiques de portes et de portails sur les cellules d'assemblage automatisées avec exigences de verrouillage de sécurité de catégorie 4.

Systèmes de verrouillage des portails de sécurité et des gardes

• Commande pneumatique redondante des mécanismes de verrouillage des portails de sécurité où la surveillance de catégorie 4 par un automate programmable de sécurité garantit que le portail ne peut pas être déverrouillé en présence de mouvements dangereux.
• Commande à double pression des actionneurs pneumatiques de protection, où la basse pression est utilisée pour le positionnement de la protection et la haute pression pour la confirmation du verrouillage, le RSe surveillant les deux états de pression.
• Systèmes de verrouillage pneumatiques sur les clôtures périmétriques entourant les systèmes robotisés à grande vitesse nécessitant le plus haut niveau de sécurité disponible.

Opérations de formage et de forgeage des métaux

• Commande pilote redondante des distributeurs hydrauliques sur les presses à forger où la commande de sécurité pneumatique de catégorie 4 est exigée par les normes de sécurité des presses et les audits de sécurité des clients.
• Commande de retour sécurisée pour les actionneurs de vérins de forgeage où une rétraction rapide du vérin est requise lors de l'arrêt d'urgence, avec une commande pneumatique à double pression assurant la surveillance des courses d'avance et de rétraction.
• Commande du dispositif de maintien de flan et de l'actionneur d'éjection sur les presses d'emboutissage profond utilisant une commande redondante RSe pour empêcher l'extension incontrôlée de l'actionneur pendant l'accès à la matrice.

Machines de transformation du bois et des panneaux

• Commande pneumatique redondante pour les actionneurs de protection de lame et les systèmes de freinage de lame de scie sur les centres de fraisage et de sciage CNC où la catégorie 4 est requise par la norme EN 848 et les normes similaires pour les machines à bois.
• Contrôle sûr des systèmes de serrage pneumatiques sur les centres d'usinage CNC à base emboîtée où le dégagement de la pièce pendant l'usinage pourrait entraîner des risques de projection.
• Commande de sélection de pression pour les actionneurs de serrage des machines de placage de chants et de finition nécessitant différentes forces de serrage pour différentes épaisseurs de panneaux sous contrôle de sécurité surveillé.

Configuration de la commande et du numéro de modèle

Les vannes doubles de la série RSe sont commandées en précisant leur fonction (3/2 ou 5/2), le diamètre de l'embase, le type de filetage et les options de surveillance. Exemples de références : RSe3EDA10A31P (double 3/2, embase 1/8, filetage G), RSe6EDB20A31P (double 5/2, embase 1/4, filetage G), RSe6EDB40A31P (double 5/2, embase 1/2, filetage G).

Toutes les vannes de la série RSe fonctionnent en 24 V CC. Aucune autre option de tension n'est disponible.

Le type de connexion du solénoïde est conforme à la norme EN 175301-803 Forme C sur tous les modèles.

Les capteurs de retour d'information utilisent des connecteurs M8 sur tous les modèles. Assurez-vous que le contrôleur de sécurité externe possède des entrées M8 compatibles.

Des modèles à filetage NPT sont disponibles - veuillez préciser le type de filetage lors de votre commande.

Pour les applications à double pression de retour sécurisé, assurez-vous que les sources de pression des ports 3 et 5 sont séparées et régulées indépendamment.

Accessoires

Contrôleur de surveillance de sécurité externe

La série RSe nécessite un contrôleur de sécurité externe (automate programmable de sécurité ou module relais de sécurité dédié) pour surveiller les signaux des capteurs de proximité PNP à chaque cycle d'actionnement et de désactionnement. Le système de surveillance doit pouvoir bloquer le fonctionnement de la vanne en cas de défaut. ROSS recommande de consulter un ingénieur de sécurité qualifié pour le choix du contrôleur et la conception du circuit de sécurité.

Câbles de capteur M8

Des câbles à connecteur M8 sont nécessaires pour relier les capteurs de proximité PNP de chaque élément de vanne RSe au contrôleur de surveillance de sécurité externe. La longueur et le blindage des câbles doivent être choisis en fonction de la distance d'installation et du niveau de perturbations électromagnétiques.

Produits et accessoires associés

• Vanne de détection série SV27 (Catégorie 2 PL c) - Vanne de détection à clapet série 27 avec interrupteur DPST pour applications de catégorie 2 PL c nécessitant un faible débit. https://www.rosscontrols.com/en/series/1298-directional-control-valve-sv27-series
• Vanne de démarrage progressif EEZ-ON série 27 - Vanne de démarrage progressif pour une montée en pression contrôlée au démarrage de la machine. Catégorie de sécurité 1, PL c. https://www.rosscontrols.com/en/series/1299-27-series-soft-start-eez-on-valve
• Vanne double série 77 (surveillance interne, réarmement automatique) - Vanne double à surveillance intégrée ne nécessitant pas de contrôleur de surveillance externe. https://www.rosscontrols.com/en/series/1301-77-series-double-valve
• Série CrossMirror CM26 (Surveillance interne, Réarmement manuel) - Vanne double à autosurveillance avec réarmement manuel dédié pour les applications sur socle. https://www.rosscontrols.com/en/series/1302-crossmirror-cm26-series-double-valves
• Vannes de verrouillage (LOX, série 15) - Vannes de verrouillage pneumatiques pour l'isolation énergétique conforme aux normes OSHA lors de la maintenance. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

Foire aux questions (FAQ)

Q : Qu'est-ce qu'une double vanne et comment fonctionne la série RSe ?

A : Une vanne double comprend deux tiroirs parallèles dans un seul boîtier. Dans la série RSe, les deux électrovannes doivent être alimentées simultanément pour actionner les deux tiroirs et produire un signal de sortie. Si l'une des électrovannes ne s'alimente pas ou si l'un des tiroirs ne se déplace pas, aucun signal n'est produit et le système reste ou revient à un état de sécurité. Cette redondance élimine les défaillances ponctuelles du circuit de commande.

Q : Pourquoi une surveillance externe est-elle nécessaire pour la série RSe ?

A : La série RSe est conçue pour la surveillance externe, car les signaux du capteur de proximité PNP sont transmis à un contrôleur de sécurité externe plutôt qu'à un circuit de surveillance interne autonome. Cela permet d'intégrer la série RSe à un système de sécurité machine plus vaste, où le contrôleur de surveillance gère également d'autres fonctions de sécurité, assurant ainsi une couverture de diagnostic et une réponse aux pannes au niveau du système.

Q : Quel niveau de performance en matière de sécurité peut-on atteindre avec la série RSe ?

A : Lorsqu'elle est utilisée avec un système de surveillance de sécurité externe correctement configuré qui surveille les deux capteurs de proximité PNP à chaque cycle d'actionnement et de désactionnement, la série RSe atteint la catégorie de sécurité 4, PL e selon la norme ISO 13849-1 et SIL 3 selon la norme IEC 61508. L'obtention de ces niveaux exige que le système de surveillance lui-même soit correctement évalué et que l'architecture globale du circuit de sécurité soit validée par un ingénieur de sécurité qualifié.

Q : Quelle est la couverture de diagnostic offerte par la série RSe ?

A : La surveillance simultanée des signaux des capteurs de proximité PNP lors de chaque activation et désactivation assure une couverture de diagnostic (CD) de 99 %. Il s'agit du niveau de CD le plus élevé reconnu par la norme ISO 13849-1 et il contribue de manière significative à l'obtention du niveau de performance PL e de catégorie 4.

Q : Qu'est-ce qu'une application de double pression à retour sécurisé ?

A : Dans une application à double pression avec retour sécurisé, la série RSe commande un vérin double effet à l'aide de deux pressions d'alimentation différentes. L'orifice 3 fournit la pression nécessaire à l'extension du vérin (course de travail) et l'orifice 5 fournit une pression différente pour sa rétraction (course de retour). La fonction de routage de la série RSe garantit que les deux pressions sont contrôlées par une vanne redondante et surveillée, assurant ainsi le retour en position de sécurité lors de la mise hors tension.

Q : Qu'est-ce qu'une application de sélection de pression sûre ?

A : Une application de sélection de pression sécurisée utilise la série RSe pour choisir, parmi deux pressions disponibles, celle qui sera acheminée vers un actionneur de machine ou un processus. Par exemple, une pression maximale pour la production et une pression réduite pour le mode de réglage. Le système RSe garantit que cette sélection s'effectue uniquement sous une commande redondante et sécurisée, avec surveillance externe de la position.

Q : Que se passe-t-il si une bobine ne se déplace pas lors de l'actionnement ?

A : Si un tiroir se déplace et que l'autre reste immobile, les capteurs de proximité signaleront cette discordance au contrôleur de sécurité externe. Le système de surveillance doit détecter cette discordance dans le délai de diagnostic défini et bloquer le fonctionnement de la vanne – généralement en coupant l'alimentation des deux électrovannes – jusqu'à ce que le défaut soit éliminé et que le système soit réinitialisé.

Q : La série RSe se réinitialise-t-elle automatiquement après une panne ?

A : La vanne RSe se réinitialise automatiquement lorsque les deux électrovannes sont mises hors tension : les tiroirs reprennent leur position initiale sous l’effet du ressort. Toutefois, le système de surveillance de sécurité externe doit détecter et éliminer le défaut avant d’autoriser la remise sous tension des électrovannes. Le mode de réinitialisation du système de sécurité global (automatique ou manuel) est déterminé par le contrôleur de surveillance externe, et non par la vanne RSe elle-même.

Q : Quelles sont les tailles de base disponibles ?

A : La série RSe est disponible avec des bases de 1/8 pouce, 1/4 pouce et 1/2 pouce, avec des dimensions d'orifices d'entrée, de sortie et d'échappement correspondantes. Les coefficients de débit varient de 0,9 Cv pour la base de 1/8 pouce à 3,06 Cv pour la base de 1/2 pouce.

Q : Quelle est la tension disponible pour la série RSe ?

A : Toutes les vannes de la série RSe fonctionnent en 24 V CC. La consommation électrique est de 1,5 watt par électrovanne. Aucune option de tension alternative n'est disponible.

Q : Quelles certifications possède la série RSe ?

A : La série RSe est certifiée CE, DGUV (assurance sociale allemande contre les accidents du travail, obligatoire pour la sécurité des presses en Allemagne), CSA/UL pour le marché nord-américain et dispose d'une déclaration EAC pour le marché eurasien. Ses performances en matière de sécurité sont de catégorie 4 PL e selon la norme ISO 13849-1 et SIL 3 selon la norme IEC 61508.

Q : Existe-t-il une bibliothèque SISTEMA pour la série RSe ?

R : Oui. ROSS Controls publie un fichier de bibliothèque SISTEMA pour la série RSe, téléchargeable sur rosscontrols.com. Cette bibliothèque contient les données de sécurité requises (B10D, MTTFd, DC) pour les calculs de vérification de la norme ISO 13849-1 PL.

Instructions d'installation et d'entretien

• Installez la vanne de la série RSe sur l'embase appropriée en fonction du type de filetage (NPT ou G) et de la taille de l'embase. Des vis de fixation imperdables sont fournies ; respectez les couples de serrage indiqués dans la notice d'installation.
• Obturez tous les ports inutilisés avec les bouchons fournis. Les ports non obturés peuvent entraîner une décompression accidentelle ou une contamination du circuit d'air.
• Les deux connecteurs d'électrovanne (EN 175301-803 Forme C) doivent être raccordés à des sorties distinctes du contrôleur de sécurité externe. Les deux électrovannes doivent être alimentées simultanément pour obtenir la commande de la vanne. Ne jamais raccorder les deux électrovannes à la même sortie.
• Raccordez les deux connecteurs M8 du capteur de proximité aux entrées double canal distinctes du contrôleur de surveillance de sécurité externe. Surveillez les deux sorties du capteur à chaque cycle d'activation et de désactivation.
• Programmez le contrôleur de sécurité externe pour détecter toute discordance entre les signaux des deux capteurs de proximité. Une fenêtre temporelle prédéfinie pour la détection de discordance (généralement basée sur le temps de réponse de la vanne majoré d'une marge) doit être établie et validée.
• Le système de surveillance externe doit pouvoir empêcher la remise sous tension de la vanne en cas de détection d'un défaut. Vérifiez le bon fonctionnement de cette fonction d'inhibition avant la mise en service de la machine.
• Fournir de l'air filtré conforme à la norme ISO 8573-1, classe 7:4:4 maximum. La pression de service ne doit pas dépasser 145 psi (10 bar). Vérifier que l'alimentation pilote est réglée dans la plage requise.
• L'alimentation pilote peut être interne ou externe. Dans le cas d'une alimentation pilote externe, assurez-vous que la pression pilote est égale ou supérieure à la pression d'entrée et qu'elle se situe dans la plage de fonctionnement spécifiée.
• Après l'installation, effectuez un test fonctionnel complet : actionnez la vanne et vérifiez que les deux capteurs de proximité confirment l'actionnement ; désactionnez-la et vérifiez que les deux capteurs confirment la désactivation. Simulez ensuite une panne sur un seul tiroir et vérifiez que le système de surveillance détecte le défaut et empêche la remise sous tension.
• Établir une procédure et un intervalle d'essais documentés, conformes au calcul du PFD pour la fonction de sûreté. Des essais annuels constituent généralement un point de départ.

Garantie et assistance mondiale

ROSS Controls offre une garantie d'un an sur tous les produits de la série RSe, couvrant les défauts de matériaux et de fabrication à compter de la date d'achat.

L'assistance technique pour l'installation de la série RSe, l'intégration du circuit de sécurité et la configuration de la surveillance externe est disponible auprès de ROSS Controls USA au (800) 438-7677 ou au +1-248-764-1800.

Les bureaux internationaux de ROSS fournissent une assistance technique locale aux États-Unis (siège social à Ferndale, Michigan), au Canada, au Brésil, en Allemagne, en France, au Royaume-Uni, en Inde, en Chine et au Japon.

Pour les données SISTEMA, la documentation de certification TUV, les dessins dimensionnels et les modèles CAO, visitez la page produit de la série RSe sur rosscontrols.com.

Télécharger le catalogue : https://www.rosscontrols.com/en/series/1300-rse-series-double-valve