Bruno Maiocchi (Membro CEI/CT44).

Nell’agosto del 2016 è stata pubblicata la Specifica Tecnica IEC TS 60204-34 che integra, con indicazioni particolari, alcune clausole della norma IEC 60204-1 per l’applicazione specifica agli equipaggiamenti elettrici delle macchine utensili.

Si rammenta che il compito principale dei Comitati Tecnici IEC è quello di preparare norme internazionali. In circostanze eccezionali, un Comitato Tecnico può però proporre la pubblicazione di una Specifica Tecnica, ad esempio quando:

• non si riesce a raggiungere il sostegno necessario per la pubblicazione di una norma internazionale, nonostante gli sforzi ripetuti, o
• il soggetto è ancora in fase di sviluppo tecnico, o
• per qualsiasi altro motivo, vi sia una possibilità futura ma non immediata di un accordo su una norma internazionale.

Nel caso specifico, il documento è stato proposto dal Comitato cinese e, inizialmente, molti Paesi, fra i quali l’Italia, si erano espressi negativamente in merito alla redazione di una norma che appariva superflua e potenzialmente pericolosa per l’introduzione di misure diverse rispetto alla Norma base IEC 60204-1, ampiamente conosciuta e applicata in tutto il mondo dai costruttori di macchine utensili. Chi opera sul mercato ha ben presente cosa comporti l’introduzione di nuove norme e le conseguenze che ne possono derivare dal punto di vista tecnico, contrattuale ed anche legale, in particolare quando le norme sono parte integrante di un sistema armonizzato, come quello europeo. Un ulteriore motivo di contrarietà deriva dalla necessità di rivedere tutti i riferimenti e gli eventuali contenuti nei testi delle norme di tipo C che attualmente richiamano la norma base.

Malgrado ciò, si è comunque arrivati alla finale approvazione della proposta, limitando però la portata dell’iniziativa alla pubblicazione di una Specifica Tecnica. Le Specifiche Tecniche sono documenti soggetti a revisione entro tre anni dalla pubblicazione per decidere se possono essere trasformati in norme internazionali.

Si deve comunque sottolineare che, seppur di valenza inferiore, l’esistenza di una Specifica Tecnica non può essere ignorata, in particolare quando viene richiamata dal contratto o viene resa più vincolante a livello nazionale.

Campo di applicazione

La Specifica Tecnica copre gli equipaggiamenti e i sistemi elettrici, elettronici ed elettronici programmabili di macchine utensili non portatili a mano durante il lavoro, inclusi gruppi di macchine che lavorano insieme in maniera coordinata.

Per macchine utensili si intendono tutte le macchine per la lavorazione di materiali allo stato solido (metallo, legno, plastica e pietra) operanti per formatura o asportazione di materiale. Fra le macchine utensili coperte dalla Specifica Tecnica vi sono le seguenti (l’elenco non è esaustivo):

• torni (ad es. torni controllati manualmente senza controllo numerico, torni con controllo manuale e limitata capacità di controllo numerico, torni e centri di tornitura a controllo numerico, macchine automatiche per tornitura a uno o più mandrini);
• fresatrici (tra cui alesatrici);
• centri di lavoro;
• piallatrici;
• foratrici;
• rettificatrici;
• macchine per la lavorazione laser;
• macchine a elettroerosione (EDM) (tranne il circuito di potenza che genera la scarica);
• segatrici per il taglio a freddo del metallo;
• cesoie a ghigliottina;
• presse piegatrici idrauliche;
• presse meccaniche (o idrauliche, pneumatiche).

I circuiti in cui l’energia elettrica viene utilizzata direttamente come strumento di lavoro sono esclusi da questa parte della Norma IEC 60204.

In aggiunta, le norme di tipo C applicabili alle macchine sopra elencate possono essere richiamate per maggiori informazioni.

Contenuti

La Specifica Tecnica segue la stessa articolazione della norma base integrando alcuni punti con indicazioni specifiche. Ove non viene riportato nulla valgono le clausole della norma base.

Il testo è inoltre corredato da varie appendici informative, figure e tabelle:

• Allegato AA – Compatibilità elettromagnetica (EMC);
• Allegato BB – Sistemi a controllo numerico delle macchine utensili;
• Allegato CC (Deriva dal data Base IEC 60617-DB) – Simboli grafici usati negli schemi elettrici delle macchine utensili;
• Allegato DD – Principi di strutturazione e designazioni di riferimento per schemi elettrici di macchine utensili (deriva dalla norma IEC 81346-2:2009);
• Allegato EE – Esempi di schemi elettrici;
• Allegato FF – Norme relative alla sicurezza di componenti o unità.

Come si può notare, ampio spazio è dedicato agli schemi, diagrammi e simboli grafici. È probabile che ciò derivi dalla necessità, in Paesi ove meno è diffusa la conoscenza normativa, di fornire al mercato indicazioni sulle possibili modalità di realizzazione della documentazione tecnica che il costruttore dovrebbe fornire, con particolare riferimento alla schemistica elettrica.

Altri aspetti particolarmente significativi sono quelli relativi a: sistemi a controllo numerico, funzioni di sicurezza e componenti che svolgono funzioni di sicurezza, compatibilità elettromagnetica; questi temi coinvolgono anche i fornitori di parti, componenti e sistemi.

Ma vediamo brevemente alcuni degli aspetti della norma; si evidenzia che quanto riportato nel seguito è un estratto non originale del testo del documento e pertanto si rimanda alla lettura dello stesso per una informazione corretta e completa.

3. Termini e definizioni: sono state aggiunte le definizioni di macchina utensile, controllo numerico (CN), controllo numerico computerizzato (CNC), SIL e PL, prova di tipo. A corredo del testo è riportata la Tabella 1 – Lista dei termini e abbreviazioni.

4. Requisiti generali: sono stati integrati i seguenti punti:

• 4.2 EMC: aggiunto il riferimento all’Allegato AA;
• 4.3 Temperatura dell’aria ambiente: il costruttore della macchine utensile dovrebbe indicare il valore minimo e/o il valore massimo della temperatura, conformemente all’applicazione prevista dell’equipaggiamento della macchina;
• 4.5 Altitudine: aggiunta una nota in cui si specifica che maggiori informazioni sul coordinamento degli isolamenti ad altitudini superiori a 1000 m sono reperibili nella Norma IEC 60664-1;
• 4.7 Radiazioni ionizzanti e non ionizzanti: è stato aggiunto un requisito per il rischio laser con riferimenti a norme specifiche (IEC 60825-1; IEC 60825-4; IEC 60519-12; ISO 11553-1).

5. Terminali dei conduttori di alimentazione e dispositivi per il sezionamento e l’interruzione

5.1. Terminali dei conduttori di alimentazione di potenza in ingresso: quando la macchina utensile necessita di più quadri elettrici, si raccomanda che l’alimentazione di potenza sia connessa all’interruttore principale di ogni singolo quadro elettrico.

6, 7: Clausole applicabili senza modifiche

8. Collegamento equipotenziale

8.2.3 Continuità del circuito di protezione: si deve assicurare la continuità fra il basamento, il quadro elettrico della macchina utensile e il circuito equipotenziale di protezione.

9. Circuiti e funzioni di comando: aggiunto il riferimento all’Allegato BB per i sistemi a controllo numerico di macchine utensili.

9.1.2 Tensione dei circuiti di comando: vengono richiamati i valori di tensione raccomandati.

9.2.3.5 Modi operativi: le macchine a controllo numerico hanno tipicamente vari modi operativi (manuale, automatico, regolazione, servizio, ecc.) e il selettore modale deve assicurare che un solo modo sia attivo in qualsiasi momento. Alle parti del sistema di controllo correlate con il selettore modale devono essere assegnati adeguati PL (ISO 13849-1) o SIL (IEC 62061). I requisiti di PL o SIL devono essere assegnati sulla base della valutazione del rischio o in conformità alle specifiche norme di Tipo C (ad es. la norma ISO 23125 sui torni e centri di tornitura).

9.3 Interblocchi di protezione

9.3.7 (nuova sotto clausola) Ripari interbloccati con blocco del riparo: se persiste una situazione di pericolo anche dopo aver rimosso la potenza devono essere previsti ripari interbloccati con blocco del riparo (vedere anche norma ISO 14119) che soddisfino requisiti adeguati di PL o SIL assegnati sulla base della valutazione del rischio o in conformità alle specifiche norme di Tipo C (ad es. la Norma ISO 23125 sui torni e centri di tornitura).

9.4 Funzioni di comando in caso di guasto

9.4.4 (nuova sotto clausola): viene richiamato il concetto di sicurezza funzionale e le norme ISO 13849 e IEC 62061. È inoltre riportata la Tabella 2 di correlazione fra PL e SIL, basata sulla probabilità di guasto pericoloso per ora.

10. Interfaccia operatore e dispositivi di comando montati sulla macchina

10.3.2 Colori: viene riportata la Tabella 4 esemplificativa dei colori degli indicatori luminosi e del loro significato in relazione alle condizioni della macchina.

10.6 dispositivi di avvio: aggiunti come esempi i pulsanti incassati, non sporgenti o con copertura.

11. Dispositivi di manovra: posizione, montaggio e involucri

11.2.3 Effetti del calore: viene evidenziato che, qualora la dissipazione nell’armadio elettrico non sia sufficiente a mantenere la temperatura al di sotto dei limiti tollerati dai componenti, occorre prevedere mezzi per controllare la temperatura. Inoltre, quando esiste un rischio da condensa devono essere forniti elementi riscaldanti.

11.3 Gradi di protezione: alla nota 2 del testo della Norma IEC 60204-1 l’attuale terzo trattino va sostituito con i seguenti:

• Involucro utilizzato per operare in ambienti con acqua o polveri provenienti da tutte le direzioni: IP 54;
• Involucro utilizzato per operare in ambienti con acqua proveniente dall’alto: IP 43;
• Involucro utilizzato in ambienti senza spruzzi d’acqua: IP 32.

11.4 Involucri, porte e aperture: deve essere prevista una tasca per contenere gli schemi elettrici e/o i manuali.

12, 13, 14, 15, 16: Clausole applicabili senza modifica

17.1 Documentazione Tecnica: sono stati aggiunti i riferimenti alle Appendici CC, DD, EE.

17.2 Informazioni relative agli equipaggiamenti elettrici:

• lista delle funzioni di controllo e descrizione delle funzioni di controllo per il codice M dei dispositivi ausiliari (CNC), se implementate nel CNC;
• tabella dei parametri delle macro funzioni e/o valori impostati (CNC), se necessari per l’uso della macchina.

18.1 Verifiche: questo punto è stato riscritto e sono state aggiunte le nuove sotto clausole:

• 8: ispezione visiva;
• 9: prova a vuoto;
• 10: prova a carico.

In merito alle verifiche di natura generale, la portata di tali verifiche dovrebbe essere oggetto delle norme specifiche di prodotto. Ove non esistano norme specifiche, le verifiche devono sempre includere i punti a), b), c), h), i) e possono includere uno o più dei punti d), e), f), g), j), k).

1. verifica che l’equipaggiamento elettrico sia conforme alla sua documentazione tecnica;
2. verifica della continuità del circuito di protezione equipotenziale (vedere la Prova 1 di cui al punto 18.2.2. della Norma 60204-1);
3. in caso di protezione da guasti tramite apertura automatica dell’alimentazione devono essere verificate le condizioni per la protezione con apertura automatica, in conformità al punto 18.2 della norma 60204-1;
4. prova della resistenza d’isolamento (vedere punto 18.3 della Norma IEC 60204-1);
5. prova di tensione (vedere punto 18.4 della Norma IEC 60204-1);
6. protezione contro le tensioni residue (vedere punto 18.5 della Norma IEC 60204-1);
7. verifica che i requisiti rilevanti del punto 8.2.6 della Norma IEC 60204-1 siano soddisfatti;
8. prove funzionali (vedere punto 18.6 della Norma IEC 60204-1);
9. ispezioni visive (punto 18.8) – punto aggiunto;
10. prova a vuoto (punto 18.9) – punto aggiunto;
11. prova a carico (punto 18.10) – punto aggiunto.

I risultati devono essere documentati.

Le ispezioni visive prevedono la verifica che:

• la selezione e la regolazione del dispositivo di protezione da sovraccarichi siano state eseguite correttamente;
• la protezione mediante involucro descritta nel punto 6.2.2 della Norma IEC 60204-1 sia stata applicata;
• il dispositivo di arresto di emergenza sia facilmente accessibile;
• ogni componente elettrico sia correttamente installato;
• ogni terminale sia connesso in modo sicuro;
• i colori di ogni pulsante, lampada di segnalazione, cursori siano conformi ai requisiti dei punti 10.2 e 10.3 della Norma IEC 60204-1:2005;
• la capacità di interruzione di un contattore sia maggiore o uguale alla corrente di carico nominale;
• il passaggio dei cavi, i supporti dei cavi e i tipi di cavo siano quelli corretti e le terminazioni, le anime e i cavi non siano assoggettate a sforzi di trazione eccessivi, raggi di curvatura dei cavi piccoli, lunghezze eccessive o bordi taglienti.

La prova a vuoto prevede che l’equipaggiamento elettrico della macchina sia in funzione senza carico per verificare che:

• l’equipaggiamento elettrico della macchina stia funzionando correttamente,
• la sequenza di operazioni sia corretta,
• le funzioni siano complete e corrette ed ogni misura di protezione sia efficace e disponibile (interblocchi dei ripari, arresto di emergenza, dispositivo di abilitazione, ecc.).

La prova a vuoto deve essere eseguita su ogni esemplare di macchina.

La prova a carico deve essere eseguita durante il collaudo del prototipo o devono essere eseguite prove di tipo.

L’equipaggiamento della macchina utensile deve funzionare in modo continuo finché non viene raggiunta la stabilità termica alle condizioni definite dal costruttore, per verificare il corretto funzionamento (ad es. protezione dalle sovratemperature).

Si deve verificare che la temperatura di tutto l’equipaggiamento elettrico della macchina utensile non ecceda la temperatura  specificata per i componenti.

Allegati

• Allegato AA – Compatibilità elettromagnetica (EMC): fornisce delle linee guida per l’applicazione delle Norme EN 50370-1 e EN 50370-2, che costituiscono le norme di famiglia di prodotti per le macchine utensili – Parte 1: emissione e parte 2: immunità.
• Allegato BB – Sistemi a controllo numerico delle macchine utensili: riporta i requisiti e le prove per i sistemi a controllo numerico delle macchine utensili. I sistemi a controllo numerico comprendono: i controlli numerici, gli azionamenti, i PLC, i sensori, ecc. In Allegato FF viene inoltre riportato un elenco delle norme di riferimento per i singoli componenti. L’ Allegato BB copre vari aspetti: funzioni (I/O digitali, I/O analogiche, interfacce e moduli di comunicazione, interfacce dei bus di campo, interfacce uomo-macchina, periferiche, diagnostica e auto-diagnostica dei sistemi CN); protezioni contro i pericoli elettrici, termici e dovuti all’energia; prove sui sistemi CN; compatibilità elettromagnetica dei sistemi CN; documentazione tecnica. In Tabella BB.1 è riportata una panoramica delle prove che dovrebbero eseguire i fornitori di CN.
• Allegato CC – nella Tabella CC.1 è riportato un estratto del Data Base IEC 60617-DB, con simboli grafici usati negli schemi elettrici delle macchine utensili. Nella Tabella CC.2 i simboli creati ad hoc.
• Allegato DD – si riferisce alla IEC 81346-2:2009 e riporta in Tabella DD.1 i principi di strutturazione e le designazioni di riferimento per classi di oggetti in relazione al loro uso.
• Allegato EE – riporta una serie di figure con esempi di schemi elettrici.
• Allegato FF – in Tabella FF.1 è riportato un elenco (non esaustivo) di norme relative alla sicurezza di componenti o unità che costituiscono parte dell’equipaggiamento elettrico delle macchine utensili.