물류나 에너지 부분, 일반 산업 분야에서는 일반적인 장점에도 불구하고 사고가 발생할 경우 막대한 피해를 초래할 수 있는 기계나 플랜트가 사용됩니다. 이러한 사고 위험으로부터 우리는 사람이나 환경, 시설 등을 보호해야합니다.
이는 위험 수준에 따라 안정적이고 안전하게 작동되어야하는 안전 시스템에 의해 수행됩니다. 일반적인 안전기능은 과압 또는 너무 높은 온도에 대한 비상 차단, 과부하에 대한 차단 또는 위험한 움직임 등에 대한 모니터링입니다. 안전 시스템은 일반적으로 센서와 컨트롤러, 엑추에이터로 구성됩니다.
플랜트 또는 기계의 위험 평가를 통해 안전 무결성 수준이 결정됩니다. 필요한 안전 기능에 따라 적합한 구성 요소를 선택하고 접목하여 안전 시스템을 구성합니다. 위험(인명에 대한 위험 등)이 높을수록 시스템에 필요한 요구 수준도 높아집니다.
주요 의제: 안전
기계와 공장이 점점 더 많은 작업을 수행하고 생산성이 높아짐에 따라 그에 따른 위험도 일반적으로 증가하기 때문에 안전 시스템이 점점 더 중요해지고 복잡해지고 있습니다.
모든 공장 운영자가 자신의 공장을 최고 수준의 안전 등급으로 운영할 수 있도록 그에 대한 지침과 표준이 만들어졌습니다. 고장 분석 및 위험 평가는 의사 결정의 기초가 됩니다. 목표는 안전 조치를 통해 기술 시스템에 의해 나타나는 위험을 허용 가능한 위험으로 줄이는 것입니다.
기계 지침 2006/42/EC와 개별 응용 분야의 기술 표준은 위험 최소화를 요구합니다. 기능적 안전성은 많은 분야에서 법적으로 지켜야하는 의무사항입니다.
전자 시스템이 복잡해질수록 오류 가능성 또한 더욱 다양해집니다. 이러한 이유로 IEC 61508 표준 시리즈에서는 개발 중 시스템 오류 방지, 직동 중 모니터링, 감지된 오류의 안전한 제어 및 제거를 요구합니다.
그럼 어떤 표준과 관련이 있을까요?
기계 지침 2006/42/EC는 기능 안전에 대한 가장 중요한 지침입니다. 가장 중요한 지침:
- DIN EN/IEC 61508: 안전 관련 전기/전자/프로그래밍 가능 전자 시스템의 기능적 안전
- DIN EN/IEC 61511: 기능 안전 - 공정 산업을 위한 안전 계측 시스템
- DIN EN ISO 13849: 기계 안전 - 제어 시스템의 안전 관련 구성 요소
- DIN EN/IEC 62061: 기계 안전 - 안전 관련 전기, 전자 및 프로그래밍 가능한 전자 제어 시스템의 기능적 안전
마지막 두 표준이 같은 내용을 명시하므로 여기에는 적합성 추정이 적용되지만 DIN EN/IEC 61508에는 적용되지 않습니다.
보안: 두 가지 안전 시스템
성능 수준 (PL)과 안전 무결성 수준 (SIL)은 모두 기계 및 플랜트의 안전 기능에 대한 신뢰성을 정의합니다. 제어 시스템의 각 안전 관련 구성 요소에는 위험을 줄이는 능력을 나타내는 특정 PL 또는 SIL이 있습니다.
각 안전 기능에는 오작동 위험을 줄이기 위해 유지해야하는 특정 목표 수준이 있습니다. 안전 기능을 평가할 때 모든 구성 요소의 조합으로 인해 PL 또는 SIL이 발생하며 이는 개별 구성 요소의 수준과 다를 수 있습니다.
성능 수준
DIN EN ISO 13849 표준은 '성능 수준'이라는 용어를 정의합니다. 이는 안전 기능을 수행하는 제어 시스템의 능력을 설명합니다.
기계의 각 개별 안전 기능에 대해 필요한 위험 최소화가 정의됩니다. 이는 PL r (필수) 값을 지정합니다. 이 값의 기초는 기본적으로 시간당 위험한 고장이 발생할 확률입니다.
안전 기능성 수준은 PL r 이상이어야 합니다. 범위는 PL a (최저 수준) 부터 PL e 까지 입니다. PL c 레벨까지 제조업체는 자체적으로 평가를 수행할 수 있으며, PL d 와 PL e 의 경우 장비는 독립적인 기관에 의해 테스트되어야 합니다.
안전 무결성 수준
이 값은 DIN EN/IEC 61508과 DIN EN/IEC 61511에서 유래되었습니다. SIL은 전기, 전자 및 프로그래밍이 가능한 전자 시스템의 안전 기능의 신뢰성을 평가하는데 사용됩니다.
여기에서도 어플리케이션이 준수해야하는 SIL r (필수)가 정의되어 있습니다. 즉, 이 값는 이보다 크거나 같아야합니다. 범위는 가장 낮은 수준인 SIL 1 부터 가장 높은 수준의 SIL 4 까지입니다. SIL 1 과 SIL 2 는 제조 업체에서 직접 평가할 수 있습니다. SIL 3 과 SIL 4 는 독립적인 기관의 평가가 필요합니다.
