Electrovanne Série MDC2 Catégorie de Sécurité. 2 PL c, Surveillance Externe

Présentation du produit

La série MDC2 de ROSS Controls est une solution d'échappement sécurisée à vanne unique qui intègre un capteur de pression à semi-conducteurs à la plateforme MDC éprouvée. Elle permet d'atteindre la catégorie de sécurité 2, niveau de performance c (PL c) selon la norme ISO 13849-1:2015 lorsqu'elle est surveillée par un système de contrôle de sécurité externe. La série MDC2 représente ainsi une évolution majeure en matière de surveillance et de diagnostic au sein de la gamme ROSS MDC, offrant une couverture de diagnostic de 60 à 90 % sans nécessiter la redondance complète d'une architecture à double vanne.

À l'instar du MDC1, le MDC2 fonctionne selon un principe de sécurité positive grâce à un clapet à trois positions et deux voies commandé par un solénoïde. Lors de la mise hors tension, la vanne ferme simultanément l'orifice d'alimentation et ouvre l'orifice d'échappement dédié, éliminant ainsi rapidement la pression pneumatique résiduelle du circuit de la machine en aval. Le capteur de pression à semi-conducteurs intégré est la caractéristique distinctive du MDC2 : ce capteur transmet en continu l'état de la pression en aval via une sortie PNP et un signal analogique 4-20 mA, permettant ainsi au système de contrôle de sécurité externe de vérifier le bon fonctionnement de la vanne à chaque cycle d'actionnement et de désactionnement.

En surveillant le signal du capteur de pression à chaque cycle de la vanne, le système de sécurité détecte les défauts susceptibles d'empêcher la vanne d'assurer sa fonction d'échappement, tels que le blocage du clapet en position ouverte, une défaillance de l'électrovanne ou une déconnexion du capteur. Cette couverture de diagnostic cyclique, comprise entre 60 et 90 %, satisfait aux exigences de la norme ISO 13849-1 (catégorie 2, DC), améliorant ainsi l'intégrité de la fonction de sécurité par rapport à une conception de catégorie 1 sans surveillance.

Le module de démarrage progressif EEZ-ON (en option) assure une pressurisation contrôlée à la mise sous tension, augmentant progressivement la pression de sortie jusqu'à environ 50 % de la pression d'entrée avant d'atteindre le débit maximal. Ceci protège l'équipement contre les dommages causés par les surpressions et empêche tout mouvement intempestif des actionneurs lors du redémarrage de la machine après un arrêt de sécurité ou un verrouillage.

Les vannes de la série MDC2 sont disponibles en diamètres de 1/2 pouce et 1 pouce, avec des débits de 3,1 à 30 Cv. Elles proposent des raccords filetés NPT et G, ainsi que des configurations modulaires pour une intégration directe dans les systèmes d'entrée d'air ROSS. Les fichiers de la bibliothèque SISTEMA sont disponibles au téléchargement pour la documentation relative aux fonctions de sécurité conforme à la norme ISO 13849-1.

Principales caractéristiques techniques

• Catégorie de sécurité 2, PL c (ISO 13849-1:2015) - Atteint la catégorie 2, niveau de performance c lorsque le capteur de pression intégré est surveillé par un système de contrôle de sécurité externe à chaque cycle d'actionnement et de désactionnement, offrant un niveau d'intégrité de sécurité plus élevé que le MDC1 sans redondance complète.
• Capteur de pression intégré à semi-conducteurs : ce capteur de pression, installé en usine, fournit une sortie à commutation PNP et un signal analogique 4-20 mA pour une intégration aisée avec les automates programmables, les contrôleurs de sécurité et les systèmes de surveillance de l’Industrie 4.0. Tension d’alimentation : 8-30 V CC, consommation de courant : inférieure à 4 mA.
• Couverture de diagnostic de 60 à 90 % - La surveillance du capteur à chaque cycle de vanne permet de détecter les défaillances dangereuses avant qu'elles ne se propagent, répondant ainsi aux exigences de la catégorie 2 de la norme ISO 13849-1 pour une couverture de diagnostic moyenne (60 % <= DC < 90 %).
• Conception à clapet de sécurité intégrée - Le clapet à trois positions et deux voies assure une coupure simultanée de l'alimentation et de l'échappement en aval lors de la mise hors tension du solénoïde, éliminant ainsi la pression résiduelle dans la zone de la machine protégée.
• Clapet tolérant à la saleté et compensant l'usure - La géométrie du joint d'étanchéité à compensation automatique offre une tolérance à la saleté inhérente et un ajustement automatique de l'usure pour une réponse rapide et soutenue et une capacité de débit élevée sur des millions de cycles.
• Segments de piston de renfort en PTFE - Prolongent la durée de vie de la soupape et assurent un fonctionnement fiable avec ou sans lubrification à air en ligne, réduisant ainsi les besoins de maintenance dans les environnements industriels.
• Démarrage progressif EEZ-ON (en option) - La pressurisation contrôlée lors de la mise sous tension empêche les chocs et les mouvements inattendus, en augmentant progressivement la pression de sortie à environ 50 % de la pression d'entrée avant l'ouverture au débit maximal.
• Raccordement par port fileté ou modulaire - Filetages de port NPT ou G plus port modulaire en option pour la connexion directe aux ensembles du système d'entrée d'air ROSS avec vannes Lockout LOX et unités FRL de la série MD.
• Connecteur de capteur M12 - Le connecteur M12 standard de l'industrie pour le capteur de pression à semi-conducteurs facilite un câblage et un remplacement rapides et sans outil sur le terrain, sans connecteurs spéciaux ni fils câblés.
• Support de la bibliothèque SISTEMA - Les fichiers de bibliothèque SISTEMA téléchargeables permettent une vérification et une documentation efficaces des fonctions de sécurité ISO 13849-1 avec des paramètres de sécurité pré-remplis.

Spécifications techniques

Spécifications générales

Certifications et conformité

Applications et industries typiques

Formage et estampage des métaux

• Presses d'emboutissage et de découpage où la capacité de diagnostic de catégorie 2 du MDC2 permet au contrôleur de sécurité de vérifier l'achèvement de la fonction d'échappement avant d'autoriser l'accès à la matrice, réduisant ainsi le risque de défaillance de soupape non détectée.
• Presses plieuses hydrauliques-pneumatiques avec commandes d'embrayage-frein pneumatiques nécessitant un échappement de sécurité surveillé pour confirmer la suppression de la pression avant l'entrée dans la zone de pliage.
• Lignes de profilage et de redressage où les actionneurs pneumatiques de guidage et d'alimentation des rouleaux doivent être vérifiés et le capteur MDC2 fournit une confirmation au système de sécurité PLC.

Assemblage automobile

• Cellules de soudage robotisées et de manutention de matériaux où l'automate programmable de sécurité surveille le capteur de pression MDC2 pour confirmer l'élimination de l'énergie pneumatique avant que les verrous de porte de la cellule robotisée ne se déverrouillent pour l'accès de maintenance.
• Stations de presse d'assemblage et de sertissage nécessitant une vérification de la pression contrôlée pour confirmer la rétraction de l'outil avant le chargement et le déchargement des pièces par l'opérateur.
• Systèmes automatisés de déviation et de transfert des convoyeurs d'assemblage où la confirmation d'échappement du capteur MDC2 est intégrée à la logique de déverrouillage de la porte de sécurité.

Emballage et biens de consommation

• Lignes de conditionnement à grande vitesse où la surveillance diagnostique de l'échappement sécurisé confirme la dépressurisation de l'actionneur avant le relâchement des protections, satisfaisant ainsi aux exigences d'audit relatives aux performances documentées des fonctions de sécurité.
• Machines de thermoformage et d'emballage sous blister nécessitant une suppression contrôlée de la pression des plateaux de formage et des matrices de découpe avant l'accès de l'opérateur au moule.
• Équipement de scellage et d'étiquetage de caisses où le retour d'information du capteur MDC2 est enregistré par le système de contrôle de la machine pour les enregistrements de validation ISO 13849-1.

Fabrication de produits électroniques et de semi-conducteurs

• Équipements d'assemblage et de collage de précision où le contrôle des gaz d'échappement confirme la rétraction de l'outil pneumatique avant les opérations de placement de composants sensibles.
• Actionneurs pneumatiques de machines de prélèvement et de placement SMT (technologie de montage en surface) nécessitant une suppression de pression vérifiée lors des procédures de changement et de maintenance des buses.

Transformation des aliments et des boissons

• Équipements pneumatiques de remplissage, de bouchage et d'étiquetage où la surveillance diagnostique MDC2 prend en charge les performances documentées des fonctions de sécurité pour la sécurité alimentaire et la conformité réglementaire.
• Lignes de traitement sanitaire où la pressurisation contrôlée via le démarrage progressif EEZ-ON empêche les éclaboussures ou la contamination du produit lors du redémarrage de la ligne après un nettoyage en place ou une maintenance.

Constructeurs de machines industrielles générales et OEM

• Conception de machines OEM nécessitant une documentation d'échappement sûre de catégorie 2 pour le marquage CE et la conformité à la directive européenne sur les machines, où le MDC2 fournit la sortie de capteur nécessaire à l'intégration de l'automate programmable de sécurité.
• Systèmes pneumatiques multizones où des vannes MDC2 indépendantes par zone permettent au système de sécurité de confirmer la suppression de la pression zone par zone avant le déverrouillage des interverrouillages d'accès.

Configuration de la commande et du numéro de modèle

La série MDC2 est configurée à l'aide d'une référence structurée qui définit les dimensions du boîtier, l'option de démarrage progressif, le type de port, la tension et le raccordement électrique. Le modèle MDC2E13MLXX1NAEXCXA est un exemple de variante de verrouillage modulaire avec dispositif de verrouillage de sécurité MD4 (FRL). Contactez ROSS Controls ou votre distributeur agréé pour obtenir le configurateur complet des modèles MDC2.

Tension standard : 24 V CC. Le capteur de pression à semi-conducteurs fonctionne sous une tension d’alimentation de 8 à 30 V CC.

Raccordement de l'électrovanne : conforme à la norme EN 175301-803, forme C, pour la série MDC2. Le capteur de retour utilise un connecteur M12.

Option de démarrage progressif EEZ-ON disponible ; à préciser lors de la commande.

Options de filetage NPT et G (BSPP) disponibles.

Configuration modulaire des ports disponible pour les systèmes d'entrée d'air ROSS.

Certifications CE et UKCA disponibles. Veuillez préciser la certification requise lors de votre commande.

Fichiers de la bibliothèque SISTEMA téléchargeables sur rosscontrols.com.

Contactez ROSS Controls au (800) 438-7677 pour obtenir la liste complète des variantes, les dimensions et les configurations.

Accessoires

Manomètres analogiques

Manomètres visibles par l'opérateur pour la vérification visuelle de la pression en aval, complétant le signal du capteur électronique pour une confirmation indépendante de la décompression. Disponibles dans une plage de 0 à 145 psig (0 à 10 bar).

Transducteurs de pression numériques

Transducteurs de pression numériques de 0 à 145 psig (0 à 10 bar) avec de multiples options de sortie, y compris 4-20 mA et affichage numérique, pour l'enregistrement des données, la surveillance de l'état et l'intégration de la maintenance prédictive.

Silencieux d'échappement à cartouche

Silencieux cylindriques filetés pour l'orifice d'échappement MDC2 afin de réduire le bruit d'échappement pneumatique à un niveau acceptable. Dimensionnement adapté ou supérieur au débit de l'orifice d'échappement.

Unités FRL série ROSS MD

Unités de filtre-régulateur-lubrificateur avec interfaces de ports modulaires pour ensembles de système d'entrée d'air complets avec soupape d'échappement sécurisée MDC2, assurant la filtration, la régulation et la lubrification dans un format compact.

Vannes de verrouillage LOX

Vannes de verrouillage manuelles pour l'isolation énergétique en amont, permettant une conformité totale en matière de verrouillage/étiquetage lorsqu'elles sont utilisées avec la fonction d'échappement sécurisée MDC2.

Produits et accessoires associés

• Vanne simple série MDC1 (Catégorie 1, PL c) - MDC1 sans capteur intégré pour les applications ne nécessitant pas de surveillance et pour lesquelles la Catégorie 1 est suffisante. https://www.rosscontrols.com/en/series/1291-mdc1-series-single-valve
• Vanne simple série SV27 (Catégorie 2, PL c avec DPST) - Vanne de détection de la série 27 avec interrupteur de sécurité DPST intégré pour une couverture de diagnostic de 99 % dans les configurations compatibles avec les catégories 2 et 3. https://www.rosscontrols.com/en/series/1293-sv27-series-single-valve
• Vanne double DM1 série C (catégorie 4, PL e) - Vanne double à double clapet redondante pour les applications de catégorie 4 exigeant une sécurité maximale. https://www.rosscontrols.com/en/series/1294-dm1-series-c-double-valve
• Système d'entrée d'air sécurisé avec série MDC - Système d'entrée d'air complet intégrant une vanne de verrouillage LOX, un dispositif FRL série MD et une soupape d'échappement sécurisée MDC2. https://www.rosscontrols.com/en/series/1285-safe-air-entry-assembly-with-mdc-series-safe-exhaust-valve
• Vannes de verrouillage LOX (série 15) - Vannes de verrouillage manuelles pour l'isolation énergétique en amont. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

Foire aux questions (FAQ)

Q : Quelles sont les performances de sécurité de la série MDC2 ?

A : La vanne MDC2 atteint la catégorie de sécurité 2, niveau de performance c (PL c) selon la norme ISO 13849-1:2015 lorsque le capteur de pression à semi-conducteurs intégré est surveillé par un système de contrôle de sécurité externe à chaque cycle d'actionnement et de désactionnement. La couverture de diagnostic (DC) obtenue se situe entre 60 et 90 %, satisfaisant ainsi aux exigences de la catégorie 2 pour les courants faibles. La vanne est également certifiée SIL 1 selon la norme IEC 61508:2001.

Q : Comment fonctionne le capteur MDC2 et quelle est sa sortie ?

A : Le capteur de pression intégré à semi-conducteurs surveille en continu la pression en aval. Il fournit une sortie de commutation PNP et une sortie analogique 4-20 mA, fonctionnant sous une tension d'alimentation de 8 à 30 V CC avec une consommation inférieure à 4 mA. Le capteur se connecte via un connecteur standard M12. Le contrôleur de sécurité analyse le signal du capteur pour confirmer la chute de pression à la mise hors tension et la remontée de pression à la mise sous tension, et détecter les défauts susceptibles d'empêcher le fonctionnement de la fonction de sécurité.

Q : Quelle couverture de diagnostic offre la surveillance du capteur MDC2 ?

A : La surveillance du capteur de pression à semi-conducteurs à chaque cycle d'actionnement et de désactionnement assure une couverture de diagnostic (CD) comprise entre 60 et 90 %, conformément à la norme ISO 13849-1, catégorie 2. Cela signifie que la surveillance détecte 60 à 90 % des défaillances dangereuses avant qu'elles n'empêchent le fonctionnement de la fonction de sécurité. La valeur exacte de CD pour une application donnée dépend de l'architecture de surveillance et de la fréquence des tests.

Q : En quoi le MDC2 diffère-t-il du MDC1 ?

A : La vanne MDC2 est équipée d'un capteur de pression à semi-conducteurs installé en usine et d'un connecteur M12, contrairement à la MDC1. Lorsque ce capteur est surveillé par le contrôleur de sécurité, la MDC2 atteint la catégorie 2, PL c, contre la catégorie 1, PL c pour la MDC1 sans surveillance. Les deux vannes partagent la même conception de clapet, les mêmes dimensions de corps et l'option de démarrage progressif EEZ-ON.

Q : Quelle interface de contrôleur de sécurité externe est requise pour la catégorie 2 ?

A : La sortie du capteur MDC2 doit être raccordée à un automate programmable de sécurité ou à un relais de sécurité qui surveille le signal à chaque cycle d'actionnement et de désactionnement de la vanne. Le contrôleur doit être programmé pour déclencher un arrêt de sécurité ou empêcher le redémarrage de la machine si le signal du capteur indique un défaut, par exemple une absence de chute de pression lors de la mise hors tension ou une absence de remontée de pression lors de la mise sous tension. La logique de surveillance spécifique dépend des exigences de sécurité de la machine.

Q : Qu'est-ce que la fonction de démarrage progressif EEZ-ON ?

A: Le module EEZ-ON, en option, limite le débit d'air à travers une vanne à aiguille réglable pendant la pressurisation, permettant ainsi à la pression de sortie d'augmenter progressivement jusqu'à environ 50 % de la pression d'entrée avant l'ouverture complète de la vanne. Ceci évite les surpressions soudaines au redémarrage de la machine, susceptibles d'entraîner des chocs sur l'équipement, des à-coups au niveau de l'actionneur ou des problèmes de qualité du produit.

Q : Quelles sont les options de taille pour le boîtier et les ports ?

R : Le MDC2 est disponible en deux tailles de corps : 1/2 pouce et 1 pouce. Son débit varie de 3,1 Cv (3 100 Nl/min) pour le corps de 1/2 pouce à 30 Cv (30 000 Nl/min) pour celui de 1 pouce. Pour obtenir le tableau complet des dimensions des orifices pour chaque taille de corps, veuillez contacter ROSS Controls.

Q : Quelle est la plage de pression de fonctionnement ?

A : Le modèle MDC2 avec corps de 1/2 pouce fonctionne de 30 à 150 psig (2,0 à 10,3 bar). Le modèle avec corps de 1 pouce fonctionne de 36 à 150 psig (2,5 à 10,3 bar). Les deux modèles utilisent une alimentation pilote interne.

Q : Les certifications CE et UKCA sont-elles disponibles ?

R : Oui. Le marquage CE est la norme. Le marquage UKCA est disponible pour la conformité au marché britannique. Veuillez préciser la certification requise lors de votre commande.

Q : Quelle est la valeur B10D pour les calculs ISO 13849-1 ?

A : Le MDC2 a une cote de fiabilité B10D de 5 000 000 cycles, utilisée dans les calculs MTTFD selon l'annexe C de la norme ISO 13849-1 pour déterminer le niveau de performance réalisable pour un nop (nombre d'opérations par an) et une durée de mission donnés.

Q : Le MDC2 peut-il être utilisé dans des ensembles de systèmes d'entrée d'air modulaires ?

R : Oui. L'option de configuration de port modulaire permet au MDC2 de se connecter directement aux unités FRL de la série ROSS MD, aux vannes Lockout LOX et à d'autres composants du système d'entrée d'air sans raccords de tuyauterie intermédiaires, créant ainsi un ensemble d'entrée d'air compact, standardisé et conforme aux normes de sécurité.

Q : Un fichier de bibliothèque SISTEMA est-il disponible pour le MDC2 ?

R : Oui. Un fichier de bibliothèque SISTEMA est téléchargeable sur rosscontrols.com, contenant les paramètres de sécurité (B10D, PFHD, DC, MTTFD) requis pour la vérification du niveau de performance ISO 13849-1.

Q : Que signifie le niveau de retour d'information du pressostat ?

A : Le capteur de pression à semi-conducteurs MDC2 fonctionne sous une tension d'alimentation de 8 à 30 V CC avec une consommation inférieure à 4 mA. Ces valeurs correspondent aux charges électriques admissibles par l'entrée du capteur du contrôleur de sécurité. La sortie du capteur est de type PNP à commutation et analogique 4-20 mA, compatible avec les modules d'entrée numériques et analogiques standard des automates programmables de sécurité.

Instructions d'installation et d'entretien

• Installez le MDC2 sur la ligne d'alimentation immédiatement en amont de la zone machine protégée, en veillant à ce que tous les actionneurs et dispositifs pneumatiques de la zone soient en aval de l'orifice d'échappement de la vanne.
• Fournir de l'air comprimé filtré conforme à la norme ISO 8573-1 Classe 7:4:4. Utiliser un filtre de 5 microns en amont pour protéger les sièges de soupape contre la contamination particulaire.
• Raccordez le connecteur du capteur M12 au module d'entrée du contrôleur de sécurité. Vérifiez que la polarité du câblage correspond à la configuration de sortie du capteur PNP.
• Programmez le contrôleur de sécurité pour qu'il surveille le signal du capteur à chaque cycle d'actionnement et de désactionnement de la vanne. Configurez la logique de détection des défauts pour : (a) la pression ne chute pas dans le délai prévu lors de la mise hors tension ; (b) la pression ne remonte pas dans le délai prévu lors de la mise sous tension.
• Vérifiez que la pression de service reste dans la plage : 30 à 150 psig (corps de 1/2 pouce) ou 36 à 150 psig (corps de 1 pouce). Une pression trop basse réduit la vitesse d’échappement et la réactivité du capteur en cas de défaut.
• Ne pas obstruer l'orifice d'échappement. Installer un silencieux de taille appropriée dont le débit correspond ou dépasse celui de l'orifice d'échappement.
• Effectuer un test fonctionnel de mise en service : mettre sous tension, vérifier la pression d’alimentation en aval ; mettre hors tension, vérifier que la pression chute à zéro et que le capteur confirme la libération ; confirmer que le contrôleur reçoit les transitions d’état correctes du capteur.
• Pour les versions à démarrage progressif EEZ-ON, réglez le robinet à pointeau pour obtenir le taux de pressurisation souhaité avant la mise en service finale.
• Établir un programme de tests de validation périodiques basé sur le nop calculé et le temps de mission requis selon la norme ISO 13849-1 pour maintenir le PL c déclaré tout au long de la durée de vie de la machine.
• Conservez tous les enregistrements d'essais et les résultats de calculs SISTEMA dans le cadre du dossier technique de la machine requis par la directive européenne sur les machines.

Garantie et assistance mondiale

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

Assistance technique : 1-888-TEK-ROSS (1-888-835-7677). Service clientèle : 1-800-GET-ROSS (1-800-438-7677).

Assistance mondiale via les bureaux de ROSS aux États-Unis (siège social à Ferndale, Michigan), au Canada, en Allemagne, en France, au Royaume-Uni, au Brésil, en Inde, en Chine et au Japon.

Fichiers de bibliothèque SISTEMA, dessins dimensionnels, modèles CAO, certifications et guides d'intégration disponibles sur rosscontrols.com.

Télécharger le catalogue : https://www.rosscontrols.com/en/documents/5549