ISO 13856-1:2013
(Main)Safety of machinery - Pressure-sensitive protective devices - Part 1: General principles for design and testing of pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors
Safety of machinery - Pressure-sensitive protective devices - Part 1: General principles for design and testing of pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors
ISO 13856-1:2013 establishes general principles and specifies requirements for the design and testing of pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors normally actuated by the feet for use as devices for protecting persons from hazardous machinery. The minimum safety requirements for the performance, marking and documentation are given. ISO 13856-1:2013 is applicable to pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors, regardless of the type of energy used (e.g. electrical, hydraulic, pneumatic or mechanical), designed to detect persons weighing more than 35 kg, and persons (e.g. children) weighing more than 20 kg. It is not applicable to the detection of persons weighing less than 20 kg. It does not specify the following because they are application-specific: a) dimensions or configuration of the effective sensing area of pressure-sensitive mat(s) or pressure-sensitive floor(s) in relation to any particular application; b) when pressure-sensitive mats or floors are appropriate in a particular situation; c) performance levels (PLs) for safety-related parts of control systems (SRP/CSs) other than providing a minimum level. ISO 13856-1:2013 gives guidance to assist the user (i.e. machinery manufacturer and/or user of the machinery) in providing an adequate arrangement.
Sécurité des machines — Dispositifs de protection sensibles à la pression — Partie 1: Principes généraux de conception et d'essai des tapis et planchers sensibles à la pression
L'ISO 13856-1:2013 établit les principes généraux et spécifie les exigences relatives à la conception et aux essais des tapis et planchers sensibles à la pression, normalement actionnés par les pieds, destinés à être utilisés comme dispositifs de protection des personnes contre les machines dangereuses. Les exigences de sécurité minimales pour les performances, le marquage et la documentation sont données. L'ISO 13856-1:2013 est applicable aux tapis et planchers sensibles à la pression, quel que soit le type d'énergie mise en ?uvre (par exemple électrique, hydraulique, pneumatique ou mécanique), conçus pour détecter des personnes pesant plus de 35 kg, et des personnes (par exemple des enfants) pesant plus de 20 kg. Elle n'est pas applicable à la détection de personnes pesant moins de 20 kg et ne couvre pas les applications spécifiques suivantes: détermination des dimensions ou de la configuration de la surface sensible effective du (des) tapis ou plancher(s) pour toute application spécifique; détermination de l'aptitude des tapis et planchers sensibles à la pression pour des applications particulières; niveaux de performance (PL) des parties des systèmes de commande relatives à la sécurité (SRP/CS) autres que ceux fournissant un niveau minimal. L'ISO 13856-1:2013 donne des conseils pour permettre à l'utilisateur (c'est-à-dire le fabricant de la machine et/ou l'utilisateur de la machine) de fournir un aménagement adapté.
General Information
- Status
- Published
- Publication Date
- 11-Apr-2013
- Technical Committee
- ISO/TC 199 - Safety of machinery
- Drafting Committee
- ISO/TC 199 - Safety of machinery
- Current Stage
- 9093 - International Standard confirmed
- Start Date
- 16-Jan-2024
- Completion Date
- 13-Dec-2025
Relations
- Effective Date
- 17-Jul-2010
Overview
ISO 13856-1:2013 - Safety of machinery - Pressure-sensitive protective devices - Part 1 - defines general principles for the design and testing of pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors used to protect persons from hazardous machinery. It sets minimum requirements for performance, marking and documentation and applies to mats/floors actuated by the feet and designed to detect persons weighing more than 35 kg, and persons (e.g. children) weighing more than 20 kg. It is not applicable for detection of persons under 20 kg.
Key topics and technical requirements
This standard addresses the essential design and test criteria for pressure-sensitive protective devices, including:
- Design principles for sensors and interfaces with machine controls (SRP/CSs).
- Performance requirements such as actuating force, response time and static loading.
- Durability: number of operations and resistance to environmental conditions.
- Signal and output behaviour: output state, response of switching devices and reset/trip characteristics.
- Safety-related aspects: minimum performance provisions for SRP/CSs (informed by ISO 13849-1).
- Mechanical and electrical requirements: enclosure, power supply, connections and electrical equipment.
- Installation and maintenance: access, adjustments and documentation requirements.
- Surface safety: slip-resistance, additional top-surface coverings and failure modes (blocking/wedging).
- Marking and information for use: labeling of sensors, control units and user instructions.
ISO 13856-1 also specifies a comprehensive test program (e.g., tests for actuating force, response time, static loading, slip-resistance and environmental conditioning) to verify compliance.
Note: the standard does not prescribe sensing-area dimensions, when mats/floors are appropriate for a given application, or full performance levels (PLs) beyond minimum requirements - these are application-specific and addressed via risk assessment.
Applications and typical users
ISO 13856-1 is intended for:
- Machine builders and OEMs integrating pressure-sensitive mats/floors as safeguards.
- Safety engineers and system integrators designing SRP/CSs around presence-detection zones.
- Installers and maintenance teams ensuring correct siting, commissioning and testing.
- Test laboratories and certification bodies that evaluate device compliance. Common applications include perimeter guarding for presses, robotic cells, conveyors, access zones around hazardous machinery and any area where foot-actuated detection is required.
Related standards
- ISO 12100 (risk assessment & risk reduction)
- ISO 13849-1 / ISO 13849-2 (safety-related parts of control systems)
- ISO 13856 Parts 2 and 3 (pressure-sensitive edges, bars, bumpers etc.)
- IEC 61496 (electro-sensitive protective equipment) - for comparison with other protective technologies
ISO 13856-1 is a practical, type-B2 standard guiding safe selection, design, testing and documentation of pressure-sensitive mats and floors in machinery safety applications.
ISO 13856-1:2013 - Safety of machinery — Pressure-sensitive protective devices — Part 1: General principles for design and testing of pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors Released:4/12/2013
ISO 13856-1:2013 - Sécurité des machines — Dispositifs de protection sensibles à la pression — Partie 1: Principes généraux de conception et d'essai des tapis et planchers sensibles à la pression Released:4/12/2013
Frequently Asked Questions
ISO 13856-1:2013 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Safety of machinery - Pressure-sensitive protective devices - Part 1: General principles for design and testing of pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors". This standard covers: ISO 13856-1:2013 establishes general principles and specifies requirements for the design and testing of pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors normally actuated by the feet for use as devices for protecting persons from hazardous machinery. The minimum safety requirements for the performance, marking and documentation are given. ISO 13856-1:2013 is applicable to pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors, regardless of the type of energy used (e.g. electrical, hydraulic, pneumatic or mechanical), designed to detect persons weighing more than 35 kg, and persons (e.g. children) weighing more than 20 kg. It is not applicable to the detection of persons weighing less than 20 kg. It does not specify the following because they are application-specific: a) dimensions or configuration of the effective sensing area of pressure-sensitive mat(s) or pressure-sensitive floor(s) in relation to any particular application; b) when pressure-sensitive mats or floors are appropriate in a particular situation; c) performance levels (PLs) for safety-related parts of control systems (SRP/CSs) other than providing a minimum level. ISO 13856-1:2013 gives guidance to assist the user (i.e. machinery manufacturer and/or user of the machinery) in providing an adequate arrangement.
ISO 13856-1:2013 establishes general principles and specifies requirements for the design and testing of pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors normally actuated by the feet for use as devices for protecting persons from hazardous machinery. The minimum safety requirements for the performance, marking and documentation are given. ISO 13856-1:2013 is applicable to pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors, regardless of the type of energy used (e.g. electrical, hydraulic, pneumatic or mechanical), designed to detect persons weighing more than 35 kg, and persons (e.g. children) weighing more than 20 kg. It is not applicable to the detection of persons weighing less than 20 kg. It does not specify the following because they are application-specific: a) dimensions or configuration of the effective sensing area of pressure-sensitive mat(s) or pressure-sensitive floor(s) in relation to any particular application; b) when pressure-sensitive mats or floors are appropriate in a particular situation; c) performance levels (PLs) for safety-related parts of control systems (SRP/CSs) other than providing a minimum level. ISO 13856-1:2013 gives guidance to assist the user (i.e. machinery manufacturer and/or user of the machinery) in providing an adequate arrangement.
ISO 13856-1:2013 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 13.110 - Safety of machinery. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 13856-1:2013 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 13856-1:2001. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13856-1
Second edition
2013-04-15
Safety of machinery — Pressure-
sensitive protective devices —
Part 1:
General principles for design and
testing of pressure-sensitive mats and
pressure-sensitive floors
Sécurité des machines — Dispositifs de protection sensibles à la
pression —
Partie 1: Principes généraux de conception et d’essai des tapis et
planchers sensibles à la pression
Reference number
©
ISO 2013
© ISO 2013
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Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Requirements for design and testing . 3
4.1 General . 3
4.2 Actuating force . 5
4.3 Response time. 7
4.4 Static loading . 7
4.5 Number of operations . 7
4.6 Output state of sensor . 7
4.7 Response of output signal switching device(s) to actuating force . 8
4.8 Access for maintenance . 8
4.9 Adjustments . 8
4.10 Connections . 9
4.11 Environmental conditions . 9
4.12 Power supply .10
4.13 Electrical equipment .10
4.14 Enclosure .11
4.15 Performance levels and categories for SRP/CSs in accordance with ISO 13849-1 .11
4.16 Sensor fittings .12
4.17 Tripping .12
4.18 Slip-resistance .12
4.19 Additional coverings of top surfaces of sensor(s) .13
4.20 Failure due to blocking or wedging .13
5 Marking .13
5.1 General .13
5.2 Marking of control unit .13
5.3 Marking of sensor .13
5.4 Marking of other components .13
6 Information for use .13
6.1 General .13
6.2 Instructions for use .14
7 Testing .16
7.1 General .16
7.2 Sensor test sample .17
7.3 Test pieces for load tests .17
7.4 Test No. 1 — Actuating force .18
7.5 Test No. 2 — Response time .20
7.6 Test No. 3 — Static loading .22
7.7 Test No. 4 — Number of operations .22
7.8 Test No. 5 — Output state of sensor .27
7.9 Test No. 6 — Response of output signal switching device to actuating force .28
7.10 Test No. 7 — Access for maintenance .28
7.11 Test No. 8 — Adjustments .28
7.12 Test No. 9 — Connections .28
7.13 Test No. 10 — Environmental conditions .28
7.14 Test No. 11 — Electrical power supply .30
7.15 Test No. 12 — Electrical equipment .30
7.16 Test No. 13 — Enclosure .30
7.17 Test No. 14 — PL according to ISO 13849-1 .30
7.18 Test No. 15 — Slip-resistance.30
7.19 Test No. 16 — Additional coverings of top surfaces of sensor(s) .30
7.20 Test No. 17 — Failure due to blocking or wedging .31
Annex A (normative) Timing diagrams for pressure-sensitive mats/floors with/without reset .32
Annex B (informative) Application notes .35
Annex C (informative) Design notes .40
Annex D (informative) Installation, commissioning and testing .45
Bibliography .47
iv © ISO 2013 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 13856-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 199, Safety of machinery and by Technical
Committee CEN/TC 114, Safety of machinery in collaboration.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 13856-1:2001) which has been
technically revised.
ISO 13856 consists of the following parts, under the general title Safety of machinery — Pressure-sensitive
protective devices:
— Part 1: General principles for design and testing of pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors
— Part 2: General principles for design and testing of pressure-sensitive edges and pressure-sensitive bars
— Part 3: General principles for design and testing of pressure-sensitive bumpers, plates, wires and
similar devices
Introduction
The structure of safety standards in the field of machinery is as follows:
a) Type-A standards (basic safety standards) giving basic concepts, principles for design, and general
aspects that can be applied to all machinery;
b) Type-B standards (generic safety standards) dealing with one safety aspect or one type of safeguard
that can be used across a wide range of machinery:
— Type-B1 standards on particular safety aspects (e.g. safety distances, surface temperature, noise);
— Type-B2 standards on safeguards (e.g. two-hand controls, interlocking devices, pressure-
sensitive devices, guards);
c) Type-C standards (machine safety standards) dealing with detailed safety requirements for a
particular machine or group of machines.
This document is a type-B2 standard as stated in ISO 12100.
The requirements of this document can be supplemented or modified by a type-C standard.
For machines which are covered by the scope of a type-C standard and which have been designed and built
according to the requirements of that standard, the requirements of that type-C standard take precedence.
The safeguarding of machinery (see ISO 12100:2010, 3.21) can be achieved by many different means.
These means include guards which prevent access to the hazard zone by means of a physical barrier
(for example, interlocking guards according to ISO 14119 or fixed guards according to ISO 14120) and
protective devices (for example, electro-sensitive protective equipment according to IEC 61496-1 or
pressure-sensitive protective devices according to this part of ISO 13856).
Type-C standards makers and designers of machinery/installations consider the best way to achieve
the required level of safety taking into account the intended application and the results of the risk
assessment (see ISO 12100).
The required solution can also be to combine several of these different means: the machinery/installation
supplier and the user examine together carefully the existing hazards and constraints before making
their decision on the choice of safeguarding.
Pressure-sensitive protective devices are used in a wide range of applications with different conditions
of use relating, for example, to extremes of loading or electrical, physical and chemical environments.
They are interfaced with machine controls to ensure that the machine reverts to a safe condition if the
sensitive protective equipment is actuated.
ISO 13856 is restricted to the design of pressure-sensitive protective devices so that they can be used
when the risk assessment carried out by the machine manufacturer and/or relevant type-C standard,
when available, shows this to be appropriate.
vi © ISO 2013 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13856-1:2013(E)
Safety of machinery — Pressure-sensitive protective
devices —
Part 1:
General principles for design and testing of pressure-
sensitive mats and pressure-sensitive floors
1 Scope
This part of ISO 13856 establishes general principles and specifies requirements for the design and
testing of pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors normally actuated by the feet for use as
devices for protecting persons from hazardous machinery. The minimum safety requirements for the
performance, marking and documentation are given.
This part of ISO 13856 is applicable to pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors, regardless
of the type of energy used (e.g. electrical, hydraulic, pneumatic or mechanical), designed to detect
— persons weighing more than 35 kg, and
— persons (e.g. children) weighing more than 20 kg.
It is not applicable to the detection of persons weighing less than 20 kg.
It does not specify the following because they are application-specific:
a) dimensions or configuration of the effective sensing area of pressure-sensitive mat(s) or pressure-
sensitive floor(s) in relation to any particular application;
b) when pressure-sensitive mats or floors are appropriate in a particular situation;
c) performance levels (PLs) for safety-related parts of control systems (SRP/CSs) other than providing
a minimum level.
This part of ISO 13856 gives guidance to assist the user (i.e. machinery manufacturer and/or user of the
machinery) in providing an adequate arrangement.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 12100:2010, Safety of machinery — General principles for design — Risk assessment and risk reduction
ISO 13849-1:2006, Safety of machinery — Safety-related parts of control systems — Part 1: General
principles for design
ISO 13849-2, Safety of machinery — Safety-related parts of control systems — Part 2: Validation
ISO 13855, Safety of machinery — Positioning of safeguards with respect to the approach speeds of parts
of the human body
ISO 15552, Pneumatic fluid power — Cylinders with detachable mountings, 1 000 kPa (10 bar) series, bores
from 32 mm to 320 mm — Basic, mounting and accessories dimensions
IEC 60068-2-6, Environmental testing — Part 2-6: Tests — Test Fc: Vibration (sinusoidal)
IEC 60068-2-14, Environmental testing — Part 2-14: Tests — Test N: Change of temperature
IEC 60068-2-78, Environmental testing — Part 2-78: Tests — Test Cab: Damp heat, steady state
IEC 60204-1:2005, Safety of machinery — Electrical equipment of machines — Part 1: General requirements
IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP code)
IEC 61000-4-2, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-2: Testing and measuring techniques —
Electrostatic discharge immunity test
IEC 61000-4-3, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-3: Testing and measurement techniques —
Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test
IEC 61000-4-4, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-4: Testing and measurement techniques —
Electrical fast transient/burst immunity test
IEC 61000-4-5, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-5: Testing and measurement techniques —
Surge immunity test
IEC 61000-6-2, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-2: Generic standards — Immunity for
industrial environments
IEC 61439-1:2011, Low-voltage switchgear and controlgear assemblies — Part 1: General rules
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 12100, ISO 13849-1 and the
following apply.
3.1
pressure-sensitive mat
sensitive protective equipment (ISO 12100:2010, 3.28.5) comprising a sensor (3.3) or sensors, a control
unit (3.5) and one or more one or more output signal switching devices (3.6) which detects a person
standing on it or who steps onto it and where the effective sensing area (3.4) is deformed locally when
the sensor(s) is actuated
Note 1 to entry: See Figure 1 for a schematic sketch of a pressure-sensitive mat.
3.2
pressure-sensitive floor
sensitive protective equipment (ISO 12100:2010, 3.28.5) comprising a sensor (3.3) or sensors, a control unit
(3.5) and one or more output signal switching devices (3.6) which detects a person standing on it or who
steps onto it and where the effective sensing area (3.4) is moved as a whole when the sensor(s) is actuated
Note 1 to entry: See Figure 1 for a schematic sketch of a pressure-sensitive floor.
3.3
sensor
part of the pressure-sensitive mat (3.1) or pressure-sensitive floor (3.2) which contains an effective
sensing area (3.4)
Note 1 to entry: The application of an actuating force to the effective sensing area causes the signal from the
sensor to the control unit to change its state.
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3.4
effective sensing area
part of the top surface area of the sensor (3.3) or a combination of sensors of the pressure-sensitive mat
(3.1) or pressure-sensitive floor (3.2) within which a response to an actuating force will take place
Note 1 to entry: See 4.2 for requirements with regard to the actuating force.
3.5
control unit
device that responds to the condition of the sensor (3.3) and controls the state of the output signal
switching device (3.6)
Note 1 to entry: The control unit can also monitor the integrity of the pressure-sensitive mat or pressure-sensitive
floor (see reference to categories and performance levels according to ISO 13849-1) and can contain facilities for
processing a reset signal. The control unit can be integrated with the machine control system.
3.6
output signal switching device
part of the pressure-sensitive mat (3.1) or pressure-sensitive floor (3.2) which responds by producing an
OFF state when the sensor (3.3) or monitoring function means is actuated
Note 1 to entry: The output signal switching device can be integrated with the machine control system.
3.7
actuating force
any force which produces a pressure on the effective sensing area (3.4) to create an OFF state in the
output signal switching device (3.6)
3.8
reset
function which permits an ON state in the output signal switching device (3.6), providing that certain
conditions are met
3.9
ON state
state in which the output circuit(s) of an output signal switching device (3.6) is complete and permits the
flow of current or fluid
3.10
OFF state
state in which the output circuit or circuits of an output signal switching device (3.6) are broken and
interrupt the flow of current or fluid
3.11
response time
time between the start of the application of a force to the effective sensing area (3.4) and the start of the
OFF state of the output signal switching device (3.6)
Note 1 to entry: See 4.3 for requirements with regard to the response time.
3.12
dead zone
part of the top surface area of the sensor (3.3) outside the effective sensing area (3.4)
4 Requirements for design and testing
4.1 General
The following requirements are based on the assumption that the user (e.g. machine manufacturer or
user of the machinery) determines the suitability of a pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor,
the required PL and the dimensions and orientation. It is also assumed that this information is given to
the manufacturer of the pressure-sensitive protective device.
Pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors shall be able to detect a person who is standing
on, or who steps onto, the effective sensing area.
Key
1 pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor
2 sensor(s)
3 control unit*
4 output signal switching device(s)*
5 part of machine control system for pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor output signal processing
a
actuating force
b
sensor output
c
ON state/OFF state signal
d
manual reset signal**
e
reset signal from machine control system (where appropriate)
f
monitoring signals (optional)
g
manual reset signal to the machine control system***
h
machine control system(s)
* Can be located within the machine control system or as part of the machine control system.
** Where appropriate, this may be used as an alternative to g.
*** Where appropriate, this may be used as an alternative to d.
Figure 1 — Systematic sketch of pressure-sensitive mat/pressure-sensitive floor applied to
machine
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4.2 Actuating force
4.2.1 Single sensor
See 7.4.1 and 7.4.2 for the test method.
The pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor shall respond to the actuating force in accordance
with Table 1 when the corresponding test piece (see Figure 2) is applied over the effective sensing area
−1
at a maximum speed of 2 mm⋅s within the operating temperature range.
Test pieces 1, 2 and 3 apply to pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors designed to detect
persons weighing more than 35 kg. Test piece 4 shall additionally be applied to pressure-sensitive mats
and pressure-sensitive floors designed to detect persons (e.g. children) weighing more than 20 kg.
Table 1 — Actuating forces
Test piece Actuating force
Application
d
No. N
mm
For pressure-sensitive mats and pressure-sensitive 1 11 300
floors designed to detect persons weighing more
2 80 300
than 35 kg
3 200 600
Additional test for pressure-sensitive mats and
pressure-sensitive floors designed to detect persons 4 40 150
(e.g. children) weighing more than 20 kg
4.2.2 Combinations of sensors
See 7.4.3 and 7.4.4 for the test method.
Where an effective sensing area is built up of more than one sensor, joints and junctions shall fulfil the
requirements of 4.2.1, except that only test piece 2, according to Table 1, applies to pressure-sensitive
mats and pressure-sensitive floors designed to detect persons weighing more than 35 kg.
Where pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors are designed to detect persons (e.g.
children) weighing 20 kg or more, only test pieces 2 and 4 apply.
For other parts of the effective sensing area, 4.2.1 applies.
Dimensions in millimetres
Test piece 1
Test pieces 2, 3 and 4
Test piece 5
Test piece 6
Key
1 rubber “shoe”, (60 ± 5) Shore A, fixed with adhesive
2 steel
d see Table 1
a
Mounting proposal only.
Figure 2 — Test pieces 1 to 6
6 © ISO 2013 – All rights reserved
4.3 Response time
See 7.5 for the test method.
The response time shall be stated by the manufacturer and shall not exceed 200 ms over the operating
temperature range. The response time is the time between a) and b) where
−1
a) is when a test piece touches vertically the effective sensing area at a speed of 0,25 m⋅s , and
b) is the start of the OFF state of the output signal switching device (see Figures A.1, A.2 and A.3).
NOTE The 200 ms limit is specified to prevent the safeguard from being defeated by the application of short
stepping impulses.
4.4 Static loading
See 7.6 for the test method.
4.4.1 After the application of a static force of (2 000 ± 50) N within the effective sensing area through
test piece 2 (see Figure 2), for a period of 8 h, the output signal switching device shall change its state
within 2 min after the removal of the force. For pressure-sensitive mats, after 1 h the deformation shall
not be more than 2 mm in depth at the lowest part of the top surface; for pressure-sensitive floors, there
shall not be any permanent deformation.
4.4.2 After the application of a static force of (750 ± 20) N within the effective sensing area through
test piece 1 (see Figure 2) at another location to that used in 4.4.1 for a period of 8 h, the output signal
switching device shall change its state within 2 min after the removal of the force. For pressure-sensitive
mats, after 1 h the deformation shall not be more than 2 mm in depth at the lowest part of the top surface;
for pressure-sensitive floors, there shall not be any permanent deformation.
4.5 Number of operations
See 7.7 for the test method.
4.5.1 A pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor shall perform its function for the number of
operations typically expected.
4.5.1.1 The expected number of operations for the pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor shall
be not less than 100 000 operations in each of five locations (500 000 operations in total). If the effective
sensing area consists of a combination of sensors, this requirement shall apply to the combination of sensors.
4.5.1.2 In addition, the expected number of operations for the sensor alone is a further one million
operations in one other location.
4.5.2 When the requirements of 4.4 and 4.5.1 have been met, the pressure-sensitive mat or pressure-
sensitive floor shall still meet the requirements of 4.2 and 4.3.
4.6 Output state of sensor
See 7.8 for the test method.
When an actuating force is applied to the effective sensing area or is present on the effective sensing
area at power on, the sensor output signal shall change to a value or state which causes the output signal
switching device(s) to change to the OFF state. This value or state shall maintain the output signal switching
device(s) in the OFF state at least until the actuating force is removed (see Figures A.1, A.2 and A.3).
When the pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor is provided with a reset, the output signal
switching device shall change its state only after the reset signal has been applied following the removal
of the actuating force.
4.7 Response of output signal switching device(s) to actuating force
4.7.1 General
See 7.9 for the test method.
When any actuating force is applied to the effective sensing area the output signal switching device(s)
shall change from an “ON” state to an “OFF” state. Similarly, the OFF state shall also be generated when
an actuating force is already present on the effective sensing area when power is put ON.
The output signal switching device shall remain in the OFF state for at least as long as the actuating force
is present on the effective sensing area.
4.7.2 Device with reset
For a pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor with reset, the reset signal shall be manually
applied either directly to the control unit of the safeguard or, alternatively, via the machine control
system (see Figure 1).
The reset shall perform two functions:
a) start inhibit interlock — at power ON the output signal switching device(s) shall remain in the OFF
state until the reset signal is applied;
b) re-start inhibit interlock
After the actuating force has been removed, the output of the output signal switching device(s) shall
change to an ON state only after the application of a reset signal.
If the reset signal is applied continuously before or while the actuating force is applied, the output of the
output signal switching device(s) shall not change to an ON state when the actuating force is removed
without the application of an additional reset signal (see Figures A.1 and A.2).
The reset signal shall control either the output of the sensor and the output signal switching device(s)
(see Figure A.1) or it shall control the output of the output signal switching device(s) only (see Figure A.2).
4.7.3 Device without reset
For a pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor without reset, the output signal of the output
signal switching device(s) shall change to an ON state at power ON and after the actuating force has been
removed (see Figure A.3).
If a device without reset is used, then the reset function should be provided in the machine control
system (see ISO 13849-1:2006, 5.4).
4.8 Access for maintenance
See 7.10 for the test method.
Where access is required to the interior of any part of the pressure-sensitive mat or pressure-sensitive
floor, it shall be possible only by means of a key or tool. Any means of securing an enclosure, excluding
the key or tool for opening, shall be captive.
4.9 Adjustments
See 7.11 for the test method.
8 © ISO 2013 – All rights reserved
There shall be no means of adjustment by the user of the actuating force or response time. Where the
supplier states that sub-assemblies of the pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor can be
individually replaced, this shall be possible without reducing the overall performance of the pressure-
sensitive mat or pressure-sensitive floor and without the need for adjustment.
4.10 Connections
See 7.12 for the test method.
The correct alignment of plug/sockets shall be made clear by either type, shape, marking or designation
(or a combination of these).
Where components of different configurations existing within the pressure-sensitive mat or pressure-
sensitive floor are interchangeable, incorrect placement or exchange of these components shall not
cause failure to danger.
If a sensor or subsystem is connected by a plug and socket, removal or disconnection of the sensor or
subsystem at the plug and socket from or within the control unit shall cause the output signal switching
device(s) to go to an OFF state.
4.11 Environmental conditions
4.11.1 General
See 7.13 for the test method.
The pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor shall continue to operate in accordance with this
part of ISO 13856 in the environmental conditions given in 4.11.2 to 4.11.5 or in any wider range stated
by the manufacturers.
4.11.2 Temperature
The pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor shall comply with the requirements of 4.2.1 and
4.3 over a temperature range from 5 °C to 40 °C.
NOTE Extended environmental temperature ranges can be from –25 °C to 40 °C and from 5 °C to 70 °C.
4.11.3 Humidity
The requirements for the resistance to humidity shall be in accordance with IEC 60068-2-78, for a period
of four days.
4.11.4 Electromagnetic compatibility (immunity)
The pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor shall continue in normal operation when
subjected to level/class 3 in accordance with Table 4 (see 7.13.4).
4.11.5 Vibration
The requirements concerning vibration shall apply to the control unit and the output signal switching
device(s) only and shall be in accordance with IEC 60068-2-6. The following shall apply:
— frequency range, 10 Hz to 55 Hz;
— displacement, 0,15 mm;
— 10 cycles per axis;
— sweep rate, one octave per minute.
Where a sensor is fixed to a part of a machine, the effects of vibration should be considered. See also Annex B.
NOTE It is not practicable to give special requirements for sensors in this part of ISO 13856 because of the
variation in their sizes and shapes. Sensors are normally fixed to the ground, in which case vibration is normally
not critical.
4.12 Power supply
4.12.1 Electrical power supply
See 7.14 for the test method.
The pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor shall meet the requirements of IEC 60204-1:2005, 4.3.
4.12.2 Non-electrical power supply
For non-electrical power supplies, the manufacturer shall state the nominal supply level and the
allowable range of tolerance within which normal operation is to be maintained.
Where over-pressure protective devices are not provided, over-pressure variations outside the nominal
range shall not result in failure to danger.
Variations below the operating range shall not result in failure to danger (see also ISO 4413 and ISO 4414).
NOTE No test methods have been established for such equipment.
4.13 Electrical equipment
4.13.1 General
See 7.15 for the test method.
The electrical equipment (components) of the pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor shall
— conform to the appropriate existing International Standards,
— be suitable for the intended use, and
— be operated within their specified ratings.
4.13.2 Protection against electric shock
Protection against electrical shock shall be provided in accordance with IEC 60204-1:2005, 6.1, 6.2 and 6.3.
4.13.3 Protection against over-current
Protection against over-current shall be provided in accordance with IEC 60204-1:2005, 7.2.1, 7.2.3,
7.2.7, 7.2.8 and 7.2.9.
NOTE It can be necessary to give information to the user of the pressure-sensitive mat or pressure-sensitive
floor as to the maximum rating of fuses or the setting of an over-current protective device for the circuit(s)
connected to the output connection points of the output signal switching device(s).
4.13.4 Pollution degree
The electrical equipment shall be suitable for pollution degree 2 in accordance with IEC 61439-1:2011, 7.1.3.
10 © ISO 2013 – All rights reserved
4.13.5 Clearances and creepage distances
The electrical equipment shall be designed and constructed in accordance with IEC 61439-1:2011,
8.3 and 10.4.
4.13.6 Wiring
The electrical equipment shall be wired in accordance with IEC 61439-1:2011, 11.10.
4.14 Enclosure
See 7.16 for the test method.
4.14.1 Sensor
The sensor enclosure shall meet a minimum standard of IP54 in accordance with IEC 60529.
When the manufacturer specifies that the sensor can be immersed in water, the minimum enclosure
level of the sensor shall be IP67 in accordance with IEC 60529.
4.14.2 Control unit and output signal switching device enclosure
The control unit enclosure shall meet a minimum standard of IP54 in accordance with IEC 60529. Where
the control unit is designed for mounting in another control equipment enclosure and this enclosure is
to a minimum of IP54 in accordance with IEC 60529, the control unit shall be to a minimum of IP2X in
accordance with IEC 60529. The enclosure containing the output signal switching device(s) shall also
meet these requirements.
4.15 Performance levels and categories for SRP/CSs in accordance with ISO 13849-1
4.15.1 For appropriate PLs for specific applications, see the corresponding type-C standards. In the
absence of an appropriate type-C standard, the manufacturer of the machinery or the integrator of the
machinery (see ISO 11161:2007, 3.10 for definition) should carry out a risk assessment to determine the
PL required, using the guidance given in ISO 13849-1.
See 7.17 for the test method.
4.15.2 Pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors shall meet the requirements of the
performance level (PL) and category for which they are specified and marked. The PLs and categories are
specified in ISO 13849-1.
4.15.3 Pressure-sensitive mats and pressure-sensitive floors shall meet at least the requirements of PL =
c according to ISO 13849-1.
NOTE Mechanical damage of the sensor surface that does not affect the safety function (e.g. scratches by
swarf) are not treated as failures.
4.15.4 The mean number of cycles until 10 % of the components fail to danger (B – values for pressure-
10d
sensitive mats and pressure-sensitive floors) shall be determined according to the test given in 7.7, but at
location 8 only.
The test results shall be documented and shall, as a minimum, include the following information:
— temperature (of the environment);
— operating voltage and operating current;
— type of loading;
— switching frequency;
— test location;
— test loading;
— actuating speed;
— number of operations;
— B values;
10d
— types of failure;
— test person, test laboratory, date and signature.
NOTE The determination of the B values is carried out by the manufacturer.
10d
4.15.5 If a pressure-sensitive mat is required to comply with category 3, its architecture may deviate from
the designated architecture according to ISO 13849-1:2006, 6.2, provided that the required PL is achieved.
Fault exclusions shall be listed and explained in the instructions for use. Fault exclusions which are not
tolerable due to a reasonably foreseeable misuse of the pressure-sensitive mat or pressure-sensitive
floor shall not be made.
If fault exclusion is used for the determination of the PL, the diagnostic coverage does not need to be
calculated or included when determining the PL. Under these conditions, a high expectation of the mean
time to dangerous failure (MTTF ) shall be present to reach performance level d.
d
4.16 Sensor fittings
See 7.1.2 for the test method.
A means for securing sensors at their intended location shall be provided.
4.17 Tripping
See 7.1.2 for the test method.
For sensors provided with a ramp or for which a ramp is deliverable as an accessory, the slope of the ramp
shall not exceed 20° from the horizontal. The ramp shall not create a physical obstruction or other hazard.
For sensors with a height exceeding 4 mm, under actuated or non-actuated conditions, the need for
either a recessed installation or provision of a ramp complying with the requirements given above shall
be stated in the instruction handbook.
Where there is a combination of sensors and/or additional coverings, provision shall be made to
minimize the tripping hazard at joints and junctions between the sensors.
NOTE See ISO 14122-2 for the dimension indicated.
4.18 Slip-resistance
See 7.18 for the test method.
Provisions shall be made on the top surface of the sensor to minimize slipping under the expected
operating conditions.
NOTE See also ISO 14122-2.
12 © ISO 2013 – All rights reserved
4.19 Additional coverings of top surfaces of sensor(s)
See 7.19 for the test method.
The requirements of Clause 4 shall also apply to sensor(s) when fitted with additional or alternative
coverings, for example, protective sheets.
4.20 Failure due to blocking or wedging
See 7.20 for the test method.
There shall be no risk of failure due to solid objects or build-up of dirt or swarf under the sensor or
combination of sensors or their associated connecting parts.
5 Marking
5.1 General
See 7.1.2 for the test method.
The pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor shall be marked in accordance with
ISO 12100:2010, 6.4.4 and IEC 60204-1:2005, Clause 16.
All labels and markings shall be securely fixed and durable for the expected lifetime of the part of the
pressure-sensitive mat or pressure-sensitive floor to which they a
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13856-1
Deuxième édition
2013-04-15
Sécurité des machines — Dispositifs de
protection sensibles à la pression —
Partie 1:
Principes généraux de conception
et d’essai des tapis et planchers
sensibles à la pression
Safety of machinery — Pressure-sensitive protective devices —
Part 1: General principles for design and testing of pressure-sensitive
mats and pressure-sensitive floors
Numéro de référence
©
ISO 2013
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Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Exigences de conception et d’essais . 4
4.1 Généralités . 4
4.2 Force d’actionnement . 6
4.3 Temps de réponse. 8
4.4 Force statique . 8
4.5 Nombre d’actionnements . 8
4.6 État de sortie du capteur . 8
4.7 Réponse de(s) l’interface(s) de sortie à la force d’actionnement . . 9
4.8 Accès pour maintenance . 9
4.9 Réglage .10
4.10 Connexions .10
4.11 Conditions environnementales .10
4.12 Alimentation .11
4.13 Équipement électrique .11
4.14 Enveloppe .12
4.15 Niveaux de performance (PL) et catégories des parties des systèmes de commande
relatives à la sécurité (SRP/CS) conformes à l’ISO 13849-1 . .12
4.16 Fixations du capteur .13
4.17 Perte d’équilibre .13
4.18 Résistance au glissement .14
4.19 Revêtement additionnel sur la surface supérieure du(des) capteur(s) .14
4.20 Défaillance due au blocage ou au coincement .14
5 Marquage .14
5.1 Généralités .14
5.2 Marquage de l’unité de commande .14
5.3 Marquage du capteur.14
5.4 Marquage des autres composants .15
6 Information pour l’utilisation .15
6.1 Généralités .15
6.2 Instructions d’utilisation .15
7 Essais .18
7.1 Généralités .18
7.2 Échantillon pour essai de capteur .18
7.3 Éprouvettes pour essais de charge .19
7.4 Essai n° 1 — Force d’actionnement .19
7.5 Essai n° 2 — Temps de réponse .21
7.6 Essai n° 3 — Force statique.23
7.7 Essai n° 4 — Nombre d’actionnements .23
7.8 Essai n° 5 — État de sortie du capteur .28
7.9 Essai n° 6 — Réponse de l’interface de sortie à la force d’actionnement .29
7.10 Essai n° 7 — Accès pour maintenance .29
7.11 Essai n° 8 — Réglages .29
7.12 Essai n° 9 — Connexions .29
7.13 Essai n° 10 — Conditions environnementales .29
7.14 Essai n° 11 — Alimentation électrique .31
7.15 Essai n° 12— Équipement électrique.31
7.16 Essai n° 13 — Enveloppe) .31
7.17 Essai n° 14 — PL conformément à l’ISO 13849-1 .31
7.18 Essai n° 15 — Résistance au glissement .31
7.19 Essai n° 16 — Revêtement supplémentaire à la surface supérieure du(des) capteur(s).32
7.20 Essai n° 17 — Défaillance due au blocage ou au coincement .32
Annexe A (normative) Diagramme des temps pour les tapis/planchers sensibles à la pression
avec/sans réarmement .33
Annexe B (informative) Notes relatives à l’application .37
Annexe C (informative) Notes relatives à la conception .42
Annexe D (informative) Installation, mise en service et essai .47
Bibliographie .49
iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives
ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.
Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 13856-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 199, Sécurité des machines, en collaboration
avec le comité technique CEN/TC 114, Sécurité des machines.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 13856-1:2001), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
L’ISO 13856 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Sécurité des machines —
Dispositifs de protection sensibles à la pression:
— Partie 1: Principes généraux de conception et d’essai des tapis et planchers sensibles à la pression
— Partie 2: Principes généraux de conception et d’essai des bords et barres sensibles à la pression
— Partie 3: Principes généraux de conception et d’essai des pare-chocs, plaques, câbles et dispositifs
analogues sensibles à la pression
Introduction
Dans le domaine de la sécurité des machines, les normes sont structurées de la manière suivante:
a) normes de type A (normes fondamentales de sécurité), contenant des notions fondamentales, des
principes de conception et des aspects généraux relatifs aux machines;
b) normes de type B (normes génériques de sécurité), traitant d’un aspect de la sécurité ou d’un moyen
de protection valable pour une large gamme de machines:
— normes de type B1 traitant d’aspects particuliers de la sécurité (par exemple distances de
sécurité, température superficielle, bruit);
— normes de type B2 traitant de moyens de protection (par exemple commandes bimanuelles,
dispositifs de verrouillage, dispositifs sensibles à la pression, protecteurs);
c) normes de type C (normes de sécurité par catégorie de machines), traitant des exigences de sécurité
détaillées s’appliquant à une machine particulière ou à un groupe de machines particulier.
Le présent document est une norme de type B2 tel que spécifié dans l’ISO 12100.
Les exigences du présent document peuvent être complétées ou modifiées par une norme de type C.
Pour les machines couvertes par une norme de type C et qui ont été conçues et construites conformément
aux exigences de ladite norme, les exigences de la norme de type C prennent le pas sur les autres.
La protection des machines (voir l’ISO 12100:2010, 3.21) peut être réalisée par différents moyens. Ces
moyens comprennent les protecteurs qui empêchent l’accès à la zone dangereuse au moyen de barrières
physiques (par exemple protecteurs avec dispositif de verrouillage selon l’ISO 14119 ou protecteurs fixes
selon l’ISO 14120) et les dispositifs de protection (par exemple équipement de protection électrosensible
selon la CEI 61496-1 ou dispositifs de protection sensibles à la pression selon la présente partie de
l’ISO 13856).
Les rédacteurs de normes de type C et les concepteurs de machines/d’installations examinent la meilleure
façon d’atteindre le niveau de sécurité requis en prenant en compte l’usage prévu et les résultats de
l’appréciation du risque (voir l’ISO 12100).
La solution requise peut être également de combiner plusieurs de ces différents moyens. Le fournisseur
de machines/installation et l’utilisateur examinent ensemble attentivement les phénomènes dangereux
et les contraintes existants avant de prendre leur décision sur le choix d’une protection.
Les dispositifs sensibles à la pression sont utilisés dans un large domaine d’application avec des
conditions d’utilisations différentes liées par exemple à des charges ainsi que des environnements
électriques, physiques, et chimiques extrêmes. Ils sont interfacés avec les commandes machine pour
garantir que la machine revient à des conditions sûres si le dispositif sensible à la pression est actionné.
L’ISO 13856 est limitée à la conception des dispositifs de protection sensibles à la pression qui peuvent
être utilisés lorsque l’appréciation des risques effectuée par le fabricant de la machine et/ou lorsqu’une
norme de type C pertinente, si disponible, montre(nt) que cela est approprié.
vi © ISO 2013 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 13856-1:2013(F)
Sécurité des machines — Dispositifs de protection
sensibles à la pression —
Partie 1:
Principes généraux de conception et d’essai des tapis et
planchers sensibles à la pression
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 13856 établit les principes généraux et spécifie les exigences relatives à
la conception et aux essais des tapis et planchers sensibles à la pression, normalement actionnés
par les pieds, destinés à être utilisés comme dispositifs de protection des personnes contre les
machines dangereuses. Les exigences de sécurité minimales pour les performances, le marquage et la
documentation sont données.
La présente partie de l’ISO 13856 est applicable aux tapis et planchers sensibles à la pression, quel que
soit le type d’énergie mise en œuvre (par exemple électrique, hydraulique, pneumatique ou mécanique),
conçus pour détecter
— des personnes pesant plus de 35 kg, et
— des personnes (par exemple des enfants) pesant plus de 20 kg.
Elle n’est pas applicable à la détection de personnes pesant moins de 20 kg et ne couvre pas les applications
spécifiques suivantes:
a) détermination des dimensions ou de la configuration de la surface sensible effective du (des) tapis
ou plancher(s) pour toute application spécifique;
b) détermination de l’aptitude des tapis et planchers sensibles à la pression pour des applications
particulières;
c) niveaux de performance (PL) des parties des systèmes de commande relatives à la sécurité (SRP/CS)
autres que ceux fournissant un niveau minimal.
La présente partie de l’ISO 13856 donne des conseils pour permettre à l’utilisateur (c’est-à-dire le
fabricant de la machine et/ou l’utilisateur de la machine) de fournir un aménagement adapté.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 12100:2010, Sécurité des machines — Principes généraux de conception — Appréciation du risque et
réduction du risque
ISO 13849-1:2006, Sécurité des machines — Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité —
Partie 1: Principes généraux de conception
ISO 13849-2, Sécurité des machines — Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité —
Partie 2: Validation
ISO 13855, Sécurité des machines — Positionnement des moyens de protection par rapport à la vitesse
d’approche des parties du corps
ISO 15552, Transmissions pneumatiques — Vérins avec fixations détachables, série 1 000 kPa (10 bar),
alésages de 32 mm à 320 mm — Dimensions de base, des fixations et des accessoires
CEI 60068-2-6, Essais d’environnement — Partie 2: Essais — Essai Fc: Vibrations (sinusoïdales)
CEI 60068-2-14, Essais d’environnement — Partie 2-14: Essais — Essai N: Variation de température
CEI 60068-2-78, Essais d’environnement — Partie 2-78: Essais — Essai Cab: Chaleur humide, essai continu
CEI 60204-1:2005, Sécurité des machines — Équipement électrique des machines — Partie 1: Règles générales
CEI 60529, Degrés de protection procurés par les enveloppes (code IP)
CEI 61000-4-2, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-2: Techniques d’essai et de mesure —
Essais d’immunité aux décharges électrostatiques
CEI 61000-4-3, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-3: Techniques d’essai et de mesure —
Essai d’immunité aux champs électromagnétiques rayonnés aux fréquences radioélectriques
CEI 61000-4-4, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-4: Techniques d’essai et de mesure —
Essai d’immunité aux transitoires électriques rapides en salves
CEI 61000-4-5, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-5: Techniques d’essai et de mesure —
Essai d’immunité aux ondes de choc
CEI 61000-6-2, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 6-2: Normes génériques — Immunité pour
les environnements industriels
CEI 61439-1:2011, Ensembles d’appareillage à basse tension — Partie 1: Règles générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 12100, l’ISO 13849-1
ainsi que les suivants s’appliquent.
3.1
tapis sensible à la pression
équipement de protection sensible (ISO 12100:2010, 3.28.5) qui comprend un ou plusieurs capteurs (3.3),
un circuit de commande (3.5) et une ou plusieurs interfaces de sortie (3.6) et qui détecte une personne
stationnant ou se déplaçant sur lui, et sur lequel la surface sensible effective (3.4) se déforme localement
quand le(les) capteur(s) est (sont) actionné(s)
Note 1 à l’article: Voir Figure 1 pour une représentation schématique d’un tapis sensible à la pression.
3.2
plancher sensible à la pression
équipement de protection sensible (ISO 12100:2010, 3.28.5) qui comprend un ou plusieurs capteurs (3.3),
un circuit de commande (3.5) et une ou plusieurs interfaces de sortie (3.6) et qui détecte une personne
séjournant ou se déplaçant sur lui, et sur lequel la surface sensible effective (3.4) se déforme dans sa
totalité quand le(s) capteur(s) est(sont) actionné(s)
Note 1 à l’article: Voir Figure 1 pour une représentation schématique d’un plancher sensible à la pression.
3.3
capteur
partie du tapis ou du plancher sensible à la pression (3.1) qui comporte une surface sensible effective (3.4)
Note 1 à l’article: L’application d’une force d’actionnement sur la surface sensible crée un signal du capteur vers le
circuit de commande pour changer son état.
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3.4
surface sensible effective
partie de la surface supérieure du capteur (3.3) ou d’une combinaison de capteurs du tapis sensible à la
pression (3.1) ou du plancher sensible à la pression (3.2) dans les limites de laquelle il y aura réponse à
une force d’actionnement
Note 1 à l’article: Voir 4.2 pour les exigences relatives à la force d’actionnement.
3.5
circuit de commande
dispositif qui réagit à l’état du ou des capteurs (3.3) et commande l’état de l’interface de sortie
Note 1 à l’article: Le circuit de commande peut également surveiller l’intégrité de fonctionnement du tapis ou du
plancher sensible à la pression (voir référence aux catégories et aux niveaux de performance conformément à
l’ISO 13849-1 et peut comporter des facilités pour traiter un signal de réarmement. Le circuit de commande peut
être intégré dans le système de commande de la machine.
3.6
interface de sortie
partie du tapis sensible à la pression (3.1) ou du plancher sensible à la pression (3.2) qui réagit en produisant
un état d’arrêt lorsque le capteur (3.3) ou la fonction de contrôle est actionné
Note 1 à l’article: L’interface de sortie peut être intégrée dans le système de commande de la machine.
3.7
force d’actionnement
toute force qui engendre une pression sur la surface sensible effective (3.4) afin de provoquer l’état d’arrêt
sur l’interface de sortie (3.6)
3.8
réarmement
fonction qui permet de repasser l’interface de sortie (3.6) en état de marche à condition que certaines
conditions soient satisfaites
3.9
état de marche
état pendant lequel le ou les circuits d’une interface de sortie (3.6) sont fermés et où le passage du courant
ou du fluide est possible
3.10
état d’arrêt
état pendant lequel le ou les circuits d’une interface de sortie (3.6) sont ouverts et où le passage du
courant ou du fluide est interrompu
3.11
temps de réponse
temps qui s’écoule entre le début de l’application d’une force sur la surface sensible effective (3.4) et le
démarrage de l’état d’arrêt de l’interface de sortie (3.6)
Note 1 à l’article: Voir 4.3 pour les exigences relatives au temps de réponse.
3.12
zone morte
partie de la surface supérieure du capteur (3.3) extérieure à la surface sensible effective (3.4)
4 Exigences de conception et d’essais
4.1 Généralités
Les exigences suivantes sont basées sur l’idée selon laquelle l’utilisateur (c’est-à-dire le fabricant de
la machine ou l’utilisateur de la machine) détermine la pertinence d’un tapis ou plancher sensible à
la pression, le PL ainsi que les dimensions et orientations requis. Il est également supposé que cette
information est donnée au fabricant du dispositif de protection sensible à la pression.
Les planchers et tapis sensibles à la pression doivent être capables de détecter une personne qui stationne
ou se déplace sur la surface sensible effective.
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Légende
1 tapis ou plancher sensible à la pression
2 capteur(s)
3 circuit de commande*
4 interface(s) de sortie*
5 partie du circuit de commande de la machine exploitant le signal de sortie du tapis ou du plancher sensible à
la pression
a
Force d’actionnement.
b
Sortie du capteur.
c
Signal d’état de marche ou d’état d’arrêt.
d
Signal de réarmement manuel**.
e
Signal de réarmement du circuit de commande de la machine (si approprié).
f
Signaux de contrôle (facultatifs).
g
Signal de réarmement manuel du circuit de commande de la machine***.
h
Circuit(s) de commande de la machine.
* Peut être intégré dans le circuit de commande de la machine ou en faire partie.
** Si approprié, il peut être utilisé en alternative à g.
*** Si approprié, il peut être utilisé en alternative à d.
Figure 1 — Schéma type d’un tapis ou d’un plancher sensible à la pression en interface avec une
machine
4.2 Force d’actionnement
4.2.1 Capteur unique
Voir 7.4.1 et 7.4.2 pour la méthode d’essai.
Le tapis ou le plancher sensible à la pression doit réagir, dans la plage des températures de fonctionnement,
à la force d’actionnement indiquée dans le Tableau 1 quand l’éprouvette correspondante (voir Figure 2)
−1
est appliquée sur la surface sensible effective à une vitesse d’actionnement maximale de 2 mm⋅s .
Les éprouvettes 1, 2 et 3 s’appliquent aux tapis et planchers sensibles à la pression destinés aux personnes
de plus de 35 kg. L’éprouvette 4 doit être appliquée en complément aux tapis et planchers sensibles à la
pression conçus pour protéger les personnes (par exemple les enfants) pesant plus de 20 kg.
Tableau 1 — Forces d’actionnement
Éprouvette Force d’actionnement
Application
d
N° N
mm
1 11 300
Pour tapis et planchers sensibles à la
pression conçus pour détecter des per- 2 80 300
sonnes pesant plus de 35 kg
3 200 600
Essai additionnel pour tapis et plan-
chers sensibles à la pression conçus
pour détecter des personnes (par 4 40 150
exemple des enfants) pesant plus de
20 kg
4.2.2 Combinaison de capteurs
Voir 7.4.3 et 7.4.4 pour la méthode d’essai.
Lorsqu’une surface sensible effective est constituée de plus d’un capteur, les joints et les jonctions doivent
satisfaire aux exigences en 4.2.1, exception faite que seule l’éprouvette 2 dans le Tableau 1 s’applique aux
tapis et planchers sensibles à la pression conçus pour détecter des personnes pesant plus de 35 kg.
Lorsque les tapis et les planchers sensibles à la pression sont conçus pour détecter des personnes (par
exemple des enfants) pesant plus de 20 kg, seules les éprouvettes 2 et 4 sont applicables.
Pour les autres éléments de la surface sensible effective, 4.2.1 s’applique.
Dimensions en millimètres
a) Éprouvette 1
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b) Éprouvettes 2, 3 et 4
c) Éprouvette 5
d) Éprouvette 6
Légende
1 «semelle» en caoutchouc, (60 ± 5) shore A, fixée par adhésif
2 acier
d voir Tableau 1
a
Proposition de montage uniquement.
Figure 2 — Éprouvettes 1 à 6
4.3 Temps de réponse
Voir 7.5 pour la méthode d’essai.
Le temps de réponse doit être déterminé par le fabricant et ne doit pas être supérieur à 200 ms sur toute
la plage de températures de fonctionnement. Le temps de réponse est le temps compris entre a) et b) où
a) est le moment où l’éprouvette entre verticalement en contact avec la surface sensible effective à une
−1
vitesse de 0,25 m⋅s , et
b) est le moment correspondant au passage à l’état d’arrêt de l’interface de sortie (voir Figures A.1, A.2
et A.3).
NOTE La limite de 200 ms est spécifiée pour empêcher que le dispositif de protection soit mis en échec par
de brefs actionnements de passage.
4.4 Force statique
Voir 7.6 pour la méthode d’essai.
4.4.1 Suite à l’application d’une force statique de (2 000 ± 50) N sur la surface sensible effective via
l’éprouvette 2 (voir Figure 2), pendant une période de 8 h, l’interface de sortie doit changer d’état dans les
2 min qui suivent le retrait de la force. Pour les tapis sensibles à la pression, après 1 h la déformation ne
doit pas être supérieure à 2 mm au point le plus bas de la surface supérieure; pour les planchers sensibles
à la pression, il ne doit pas y avoir de déformation permanente.
4.4.2 Suite à l’application d’une force statique de (750 ± 20) N sur la surface sensible effective à un
autre emplacement que celui utilisé en 4.4.1 via l’éprouvette 1 (voir Figure 2), pendant une période de 8 h,
l’interface de sortie doit changer d’état dans les 2 min qui suivent le retrait de la force. Pour les tapis sensibles
à la pression, après 1 h la déformation ne doit pas être supérieure à 2 mm au point le plus bas de la surface
supérieure; pour les planchers sensibles à la pression, il ne doit pas y avoir de déformation permanente.
4.5 Nombre d’actionnements
Voir 7.7 pour la méthode d’essai.
4.5.1 Un tapis ou un plancher sensible à la pression doit continuer à remplir sa fonction pour le nombre
typique escompté d’opérations.
4.5.1.1 Le nombre escompté d’opérations pour le tapis ou le plancher sensible à la pression ne doit pas
être inférieur à 100 000 pour chacun des cinq emplacements (500 000 opérations au total). Si la surface
sensible effective est constituée d’une combinaison de capteurs, cette spécification doit s’appliquer à la
combinaison de capteurs.
4.5.1.2 De plus, le nombre escompté d’opérations pour le capteur seul est d’un million d’opérations
supplémentaires à un autre emplacement.
4.5.2 Lorsque les exigences en 4.4 et 4.5.1 ont été satisfaites, le tapis ou le plancher sensible à la pression
doit continuer de satisfaire aux exigences en 4.2 et 4.3.
4.6 État de sortie du capteur
Voir 7.8 pour la méthode d’essai.
Lorsque la force d’actionnement est appliquée sur la surface sensible effective ou lorsque la force
d’actionnement est présente sur la surface sensible effective sous tension, le signal de sortie du capteur
doit changer de valeur ou d’état entraînant le signal de l’(des)interface(s) de sortie à l’état d’arrêt. Cette
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valeur ou cet état doit maintenir l’interface (les interfaces) de sortie dans l’état d’arrêt au moins jusqu’à
ce que la force d’actionnement soit supprimée (voir Figures A.1, A.2 et A.3).
Lorsque le tapis sensible à la pression ou le plancher sensible à la pression est fourni avec un réarmement,
l’interface de sortie doit changer d’état uniquement après que le signal de réarmement a été appliqué
suite au retrait de la force d’actionnement.
4.7 Réponse de(s) l’interface(s) de sortie à la force d’actionnement
4.7.1 Généralités
Voir 7.9 pour la méthode d’essai.
Quand n’importe quelle force d’actionnement est appliquée sur la surface sensible effective, l’(les)
interface(s) de sortie doit changer d’un état de marche à un état d’arrêt. Un état d’arrêt similaire doit
également être généré lorsqu’une force d’actionnement est déjà présente sur la surface sensible effective
et que l’alimentation est active.
L’’interface de sortie doit rester dans l’état d’arrêt aussi longtemps que la force d’actionnement reste
présente sur la surface sensible effective.
4.7.2 Dispositif avec réarmement
Pour un tapis ou un plancher sensible à la pression avec réarmement, le signal de réarmement doit être
appliqué manuellement soit directement au circuit de commande du protecteur, soit par le circuit de
commande de la machine (voir Figure 1).
Le réarmement doit effectuer les deux fonctions suivantes:
a) verrouillage du démarrage — l’alimentation étant sous tension, l’(les) interface(s) de sortie
doit(doivent) rester en état d’arrêt jusqu’à ce que le signal de réarmement soit appliqué;
b) verrouillage du redémarrage.
Après que la force d’actionnement a été retirée, l’(les) interface(s) de sortie doit(doivent) passer à un état
de marche seulement après l’application du signal de réarmement.
Si le signal de réarmement est appliqué continuellement avant ou pendant l’application de la force, alors
l’(les)interface(s) de sortie ne doit(doivent) pas passer à un état de marche lorsque la force d’application
est retirée sans l’application d’un nouveau signal de réarmement (voir Figures A.1 et A.2).
Le signal de réarmement doit commander soit les sorties du capteur et de l’(des)interface(s) de sortie
(voir Figure A.1), soit commander la sortie de l’(des)interface(s) de sortie seule(s) (voir Figure A.2).
4.7.3 Dispositif sans réarmement
Pour un tapis ou un plancher sensible à la pression, sans réarmement, le signal de sortie de l’(des)
interface(s) de sortie doit(doivent) commuter en état de marche à la mise sous tension et après que la
force d’actionnement a été retirée (voir Figure A.3).
Si un dispositif sans réarmement est utilisé, alors il convient que la fonction de réarmement soit fournie
dans le circuit de commande de la machine (voir l’ISO 13849-1:2006, 5.4).
4.8 Accès pour maintenance
Voir 7.10 pour la méthode d’essai.
Lorsque l’accès à n’importe quelle partie intérieure du tapis ou du plancher sensible à la pression est
nécessaire, il ne doit être possible qu’au moyen d’une clé ou d’un outil. Tous les moyens permettant de
sécuriser une enceinte, à l’exception d’une clé ou d’un outil pour l’ouverture, doivent être imperdables.
4.9 Réglage
Voir 7.11 pour la méthode d’essai.
Il ne doit pas y avoir de moyens de réglage de la force d’actionnement et du temps de réponse à la
disposition de l’utilisateur. Si le fournisseur spécifie que des sous-ensembles du tapis ou du plancher
sensible à la pression peuvent être remplacés individuellement, cela doit être possible sans diminuer les
performances d’ensemble du tapis ou du plancher et sans qu’il soit nécessaire de procéder à un réglage.
4.10 Connexions
Voir 7.12 pour la méthode d’essai.
Le branchement correct des fiches/connecteurs doit être clair pour chaque type, forme, marquage, ou
désignation (ou combinaison de celles-ci).
Lorsque des composants de tapis ou de plancher sensible à la pression de différentes configurations sont
interchangeables, leur installation incorrecte ou leur échange ne doit pas créer une situation dangereuse.
Si un capteur ou un sous-système est relié par une prise ou un connecteur, le fait de l’enlever ou de
le déconnecter d’avec le circuit de commande ou de ce dernier doit entraîner l’état d’arrêt de l’(des)
interface(s) de sortie.
4.11 Conditions environnementales
4.11.1 Généralités
Voir 7.13 pour la méthode d’essai.
Le tapis ou le plancher sensible à la pression doit continuer à fonctionner, conformément à la présente
partie de l’ISO 13856, dans les conditions environnementales données de 4.11.2 à 4.11.5 ou dans des
plages plus larges établies par les fabricants.
4.11.2 Température
Le tapis ou le plancher sensible à la pression doit répondre aux exigences de 4.2.1 et 4.3 au-delà la plage
de températures allant de +5 °C à +40 °C.
NOTE Les plages de températures environnementales étendues peuvent s’étendre de −25 °C à +40 °C et de
+5 °C à +70 °C.
4.11.3 Humidité
Les exigences de résistance à l’humidité doivent être en accord avec la CEI 60068-2-78, pendant une
période de 4 jours.
4.11.4 Compatibilité électromagnétique (immunité)
Le tapis ou le plancher sensible à la pression doit continuer à fonctionner normalement lorsqu’il est
soumis aux niveaux/classes 3, conformément au Tableau 4 (voir 7.13.4).
4.11.5 Vibrations
Les exigences en matière de vibrations doivent s’appliquer seulement au circuit de commande et à(aux)
l’interface(s) de sortie et doivent être conformes à la CEI 60068-2-6. Les exigences suivantes s’appliquent:
— plage de fréquences, 10 Hz à 55 Hz;
— déplacement, 0,15 mm;
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— 10 cycles par axe;
— vitesse de balayage, une octave par minute.
Quand un capteur est fixé à une partie de machine, il convient de prendre en considération les effets des
vibrations. Voir aussi Annexe B.
NOTE Il n’est pas réalisable, dans la présente partie de l’ISO 13856, de donner des exigences spéciales pour
les capteurs, en raison de leur grande diversité en formes et en dimensions. Les capteurs étant normalement fixés
au sol et, dans de telles situations, les vibrations ne sont pas normalement critiques.
4.12 Alimentation
4.12.1 Alimentation électrique
Voir 7.14 pour la méthode d’essai.
Le tapis ou le plancher sensible à la pression doit être conforme aux exigences de la CEI 60204-1:2005, 4.3.
4.12.2 Alimentations non électriques
Pour les alimentations autres qu’électriques, le fabricant doit signaler le niveau nominal d’alimentation
et les limites de tolérance à l’intérieur desquelles le fonctionnement sera maintenu.
Lorsque des dispositifs de limitation de surpression ne sont pas fournis, les variations de pression
dépassant les limites d’exploitation ne doivent pas entraîner de fonctionnements dangereux.
Les variations situées au-dessous des limites d’utilisation ne doivent pas entraîner de fonctionnements
dangereux (voir également l’ISO 4413 et l’ISO 4414).
NOTE Aucune méthode d’essai n’a été établie pour de tels équipements.
4.13 Équipement électrique
4.13.1 Généralités
Voir 7.15 pour la méthode d’essai.
L’équipement électrique (composants) du tapis ou du plancher sensible à la pression doit
— être conforme aux Normes internationales pertinentes quand elles existent,
— être adapté à l’utilisation prévue, et
— fonctionner dans les limites de ses capacités spécifiques.
4.13.2 Protection contre les chocs électriques
La protection contre les chocs électriques doit être fournie conformément à la CEI 60204-1:2005,
6.1, 6.2 et 6.3.
4.13.3 Protection contre les surintensités
La protection contre les surintensités doit être fournie conformément à la CEI 60204-1:2005, 7.2.1, 7.2.3,
7.2.7, 7.2.8 et 7.2.9.
NOTE Il peut être nécessaire de donner des informations à l’utilisateur du tapis ou du plancher sensible à la
pression sur le calibre du fusible ou sur le réglage du dispositif de protection contre les surintensités en ce qui
concerne le(s) circuit(s) connecté(s) à l’interface de sortie.
4.13.4 Degré de pollution
L’équipement électrique doit être approprié au degré de pollution 2 conformément à la CEI 61439-
1:2011, 7.1.3.
4.13.5 Distances de sécurité et distances d’isolement
L’équipement électrique doit être conçu et construit conformément à la CEI 61439-1:2011, 8.3 et 10.4.
4.13.6 Câblage
L’équipement électrique doit être câblé conformément à la CEI 61439-1:2011, 11.10.
4.14 Enveloppe
Voir 7.16 pour la méthode d’essai.
4.14.1 Capteur
L’enveloppe contenant le capteur doit respecter au minimum le degré de protection IP54 conformément
à la CEI 60529.
Lorsque le fabricant spécifie que le capteur peut être immergé dans l’eau, l’enveloppe du capteur doit
respecter au minimum le degré IP67 conformément à la CEI 60529.
4.14.2 Le coffret de l’unité de commande et de l’interface de sortie
Le coffret de l’unité de commande doit satisfaire au minimum au degré de protection IP54 conformément
à la CEI 60529. Si l’unité de commande est conçue pour être montée dans un autre coffret d’équipement
de commande, ce coffret doit au minimum respecter le degré de protection IP54 (conformément à la
CEI 60529) et l’unité de commande doit respecter au minimum le degré de protection IP2X conformément
à la CEI 60529. Le coffret comportant l’(les)interface(s) de sortie doit satisfaire aux mêmes exigences.
4.15 Niveaux de performance (PL) et catégories des parties des systèmes de commande
relatives à la sécurité (SRP/CS) conformes à l’ISO 13849-1
4.15.1 Pour les PL appropriés des applications spécifiques, se reporter aux normes de type C
correspondantes. En l’absence de norme de type C, il convient que le fabricant de la machine ou que
l’intégrateur de la machine (voir l’ISO 11161:2007, 3.10 pour la définition) effectue une appréciation des
risques pour déterminer le PL requis en utilisant l’aide donnée dans l’ISO 13849-1.
Voir 7.17 pour la méthode d’essai.
4.15.2 Les tapis et planchers sensibles à la pression doivent satisfaire aux exigences du niveau de
performance (PL) et de la catégorie pour lesquels ils sont spécifiés et marqués. Les PL et les catégories
sont spécifiés dans l’ISO 13849-1.
4.15.3 Les tapis et planchers sensibles à la pression doivent satisfaire au minimum aux exigences du
PL = c conformément à l’ISO 13849-1.
NOTE Les dommages mécaniques de la surface du capteur qui n’affectent pas la fonction de sécurité (par
exemple éraflures) ne sont pas traités comme des défaillances.
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4.15.4 Le nombre moyen de cycles au bout duquel 10 % des composants sont défaillants de façon
dangereuse (valeur de B pour les tapis et planchers sensibles à la pression) doit être déterminé
10d
conformément à l’essai défini en 7.7, mais seulement à l’emplacement n° 8.
Les résultats d’essai doivent être documentés et doivent comprendre au minimum les informations suivantes:
— température (de l’environnement);
— tension et intensité de fonctionnement;
— type de chargement;
— fréquence de commutation;
— emplaceme
...
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