W logistyce, sektorze energetycznym oraz przemyśle ogólnym wykorzystywane są maszyny i urządzenia, które mimo wszystkich swoich zalet mogą powodować wiele szkód. Ludzie, środowisko i rośliny muszą być chronione przed tymi zagrożeniami.
Odbywa się to za pomocą systemów bezpieczeństwa, które w zależności od poziomu zagrożenia muszą działać bardzo niezawodnie i bezpiecznie. Typowymi funkcjami bezpieczeństwa są wyłączenia awaryjne w przypadku nadciśnienia lub zbyt wysokich temperatur, wyłączenia w przypadku przeciążenia lub monitorowanie niebezpiecznych ruchów. Systemy bezpieczeństwa składają się zazwyczaj z czujnika, sterownika i siłownika.
Ocena ryzyka instalacji lub maszyny określa poziom nienaruszalności bezpieczeństwa. W zależności od wymaganej funkcji bezpieczeństwa, odpowiednie komponenty są wybierane i łączone w celu utworzenia systemu bezpieczeństwa. Im wyższe zagrożenie (np. zagrożenie życia ludzkiego), tym wyższy wymagany poziom systemu.
Najważniejszy punkt programu: Bezpieczeństwo
Systemy bezpieczeństwa stają się coraz ważniejsze i bardziej złożone, ponieważ maszyny i instalacje wykonują coraz więcej zadań, a wraz z wyższą produktywnością rosną również zagrożenia.
Wytyczne i standardy zostały stworzone, aby pomóc każdemu operatorowi zakładu w obsłudze swojego zakładu na najwyższym poziomie bezpieczeństwa. Analizy awarii i oceny ryzyka służą jako podstawa do podejmowania decyzji. Celem jest zmniejszenie ryzyka stwarzanego przez system techniczny do akceptowalnego poziomu za pomocą środków bezpieczeństwa.
Dyrektywa maszynowa 2006/42/WE i normy techniczne poszczególnych zastosowań wymagają minimalizacji ryzyka. Bezpieczeństwo funkcjonalne jest prawnym obowiązkiem w wielu obszarach.
Im bardziej złożony jest system elektroniczny, tym bardziej zróżnicowane są możliwości wystąpienia błędów. Z tego powodu seria norm IEC 61508 wymaga unikania systematycznych błędów podczas opracowywania, monitorowania podczas pracy oraz bezpiecznej kontroli i eliminacji wykrytych błędów.
Które standardy są istotne?
Dyrektywa maszynowa 2006/42/WE jest najważniejszą wytyczną dotyczącą bezpieczeństwa funkcjonalnego. Najważniejsze standardy to:
- DIN EN/IEC 61508: Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych/elektronicznych/programowalnych systemów elektronicznych związanych z bezpieczeństwem
- DIN EN/IEC 61511:Bezpieczeństwo funkcjonalne - Przyrządowe systemy bezpieczeństwa dla przemysłu procesowego
- DIN EN ISO 13849:Bezpieczeństwo maszyn - Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem
- DIN EN/IEC 62061: Bezpieczeństwo maszyn - Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych, elektronicznych i programowalnych elektronicznych układów sterowania związanych z bezpieczeństwem
Dwie ostatnie normy są zharmonizowane, więc domniemanie zgodności ma tu zastosowanie, ale nie do DIN EN/IEC 61508.
Dla bezpieczeństwa: dwa systemy bezpieczeństwa
Zarówno poziom wydajności (PL), jak i poziom nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL) definiują niezawodność funkcji bezpieczeństwa w maszynach i instalacjach. Każdy związany z bezpieczeństwem element systemu sterowania ma swój określony poziom PL lub SIL, który reprezentuje zdolność do zmniejszenia ryzyka.
Każda funkcja bezpieczeństwa ma określony poziom docelowy, który musi być utrzymywany w celu zmniejszenia ryzyka nieprawidłowego działania. Podczas oceny funkcji bezpieczeństwa połączenie wszystkich komponentów daje wynik PL lub SIL, który może różnić się od poziomu poszczególnych komponentów.
Poziom zapewnienia bezpieczeństwa
Norma DIN EN ISO 13849 definiuje termin "poziom wydajności". Opisuje zdolność systemu sterowania do wykonywania funkcji bezpieczeństwa.
Wymagana minimalizacja ryzyka jest definiowana dla każdej indywidualnej funkcji bezpieczeństwa maszyny. Określa wartość PL r (wymagane). Podstawą tej wartości jest prawdopodobieństwo wystąpienia niebezpiecznej awarii na godzinę.
Poziom wydajności funkcji bezpieczeństwa musi być większy lub równy PL r. Skala obejmuje poziomy od PL a (najniższy poziom) do PL e. Do poziomu PL c producenci mogą dokonać oceny samodzielnie, w przypadku PL d i PL e sprzęt musi zostać przetestowany przez niezależną stronę trzecią.
Poziom nienaruszalności bezpieczeństwa
Ten system wartości wywodzi się z norm DIN EN/IEC 61508 i DIN EN/IEC 61511. SIL służy do oceny niezawodności funkcji bezpieczeństwa elektrycznych, elektronicznych i/lub programowalnych systemów elektronicznych.
Tutaj również zdefiniowany jest SIL r (wymagany), który aplikacja musi spełniać, tj. musi być większy lub równy. Skala obejmuje zakres od SIL 1 jako najniższego poziomu do najwyższego poziomu SIL 4. SIL 1 i SIL 2 mogą być oceniane przez samych producentów. SIL 3 i SIL 4 wymagają oceny przez niezależną stronę trzecią.
