EN ISO 13849 a EN IEC 62061 Požadavky na jakostní stupeň a úroveň integrity zabezpečení.
Bezpečnost strojů a zařízení pro ochranu uživatele je v zásadě závislá na správném uplatňování norem a směrnic. V Evropě je základem směrnice o strojních zařízeních, která podporuje podniky standardizovanými specifikacemi pro konstrukci strojních zařízení se zaměřením na bezpečnost. Mnoho evropských bezpečnostních norem má však vzhledem ke svému mezinárodnímu postavení velký význam i mimo Evropský hospodářský prostor. V této souvislosti hrají důležitou roli také normy týkající se funkční bezpečnosti. Požadavky na řídicí systémy strojů jsou definovány jak v normě EN ISO 13849, tak v normě EN IEC 62061.
Globální trendy v bezpečnosti strojů Nové požadavky na jakostní stupeň a úroveň integrity zabezpečení
Tendence k decentralizaci představuje nové výzvy pro ochranu osob, životního prostředí a strojů. Vedle klasických bezpečnostních zařízení, jako jsou bezpečnostní závory, zařízení pro nouzové zastavení nebo bezpečnostní spínače, se s rostoucí úrovní složitosti stále častěji používají k zabezpečení strojů a zařízení programovatelné nebo konfigurovatelné bezpečnostní systémy. V roce 2015 byl učiněn pokus o sjednocení obou norem EN ISO 13849 a EN IEC 62061. Dnes probíhá samostatná revize obou norem.
Jaké změny lze očekávat v oblasti PL a SIL?
Obě normy se již v některých bodech sblížily, například v oblasti „bezpečnostně relevantního softwaru“ a problematiky „kybernetické bezpečnosti“. Mnoho dalších úprav bylo podrobně rozpracováno, což vedlo k celkové konzistenci obou norem. To, zda existují nějaké dopady na předchozí posouzení bezpečnosti, je třeba posuzovat případ od případu. Přečtěte si náš dokument Whitepaper a zjistěte, jak by změny norem mohly vypadat.
Normy EN pro bezpečnost na strojích Přehled harmonizovaných norem
Směrnice o strojních zařízeních obsahuje základní požadavky na ochranu zdraví a bezpečnost. V přidruženém Úředním věstníku Evropské unie jsou uvedeny harmonizované normy ke směrnici o strojních zařízeních. Pokud se stroj vyrábí v souladu s těmito harmonizovanými normami, splňuje základní požadavky na ochranu zdraví a bezpečnost.
Normy EN jsou rozděleny na několik různých typů:
Normy pro funkční bezpečnost Použití a vymezení
Funkční bezpečnost se vztahuje na správné používání bezpečnostních (řídicích) systémů a na další opatření ke zmírnění rizika, která jsou pro bezpečnost systému zásadní. V případě, že zde dojde k výskytu kritické chyby, řídicí jednotka převezme zavedení bezpečného stavu.
Pro odvětví strojírenství byly z normy EN 61508 odvozeny normy EN IEC 62061 a EN ISO 13849-1. Obě tyto normy zohledňují speciální požadavky na bezpečnostní součásti řídicích jednotek strojů.
Určení požadované výkonnosti
Určení požadované výkonnosti bezpečnostních funkcí je ústředním aspektem funkční bezpečnosti řídicích systémů strojů. Normy EN IEC 62061 i EN ISO 13849-1 poskytují strukturované metody pro posuzování a stanovení požadované výkonnosti bezpečnostních funkcí s cílem zajistit bezpečnost strojního zařízení.
Výpočet třídy SIL
###Safety Integrity Level dle IEC 62061
Důležitou charakteristickou veličinou pro spolehlivost bezpečnostních funkcí je úroveň integrity zabezpečení (SIL).
Pro určení požadované úrovně integrity zabezpečení se posuzují různá kritéria:
- Závažnost poranění (S)
- Četnost a trvání expozice ohrožení (F)
- Pravděpodobnost výskytu nebezpečné události (W)
- Možnost vyhnout se škodě nebo ji omezit (P)
Stanovení jakostního stupně (PL)
Jakostní stupeň dle EN ISO 13849-1
Ke stanovení požadované úrovně výkonu (PLr) je třeba posoudit různá kritéria: Rozsah poškození, četnost a délku výskytu a také možnosti, jak se tomuto nebezpečí vyhnout.
Rizikové parametry:
S: Závažnost zranění
- S1 – lehké zranění (zpravidla vratné)
- S2 – těžké zranění včetně smrtelného (zpravidla nevratné)
F: Četnost a/nebo trvání expozice ohrožení
- F1 – zřídkavé až častější a/nebo krátké trvání
- F2 – časté až trvalé a/nebo dlouhé trvání
P: Možnost zamezení ohrožení
- P1 – možné za určitých podmínek
- P2 – téměř nemožné
Poznámka: Pokud lze pravděpodobnost vzniku považovat za nízkou, lze požadovaná úroveň výkonu (PLr) o jednu úroveň snížit.
Určení dosaženého výkonnosti
Po návrhu architektury řízení se určí výkonnost bezpečnostních funkcí. Normy EN IEC 62061 a EN ISO 13849-1 používají různé metody a charakteristické veličiny k zajištění spolehlivého provedení bezpečnostní funkce.
###Safety Integrity Level dle IEC 62061
Charakteristická veličina týkající se bezpečnosti subsystémů vyplývá z následujících hodnot:
- Chybová tolerance hardwaru (HFT), specifická pro aplikaci
- Podíl bezpečných poruch (SFF), údaje o výrobci
- Stupeň diagnostického pokrytí (DC), údaje o výrobci nebo norma EN ISO 13849-1
- Pravděpodobnost nebezpečného výpadku na hodinu (PFHd), vyplývá z jiných hodnot
- Interval zkušebního testu nebo doba používání, specifikace výrobce/specifické údaje
- Diagnostický testovací interval, specifický pro danou aplikaci
- Náchylnost k častým poruchám v důsledku společné příčiny, údaje o výrobci nebo norma EN ISO 13849-1
Jakostní stupeň dle EN ISO 13849-1
Jakostní stupeň (PL) bezpečnostního dílu řídicí jednotky (SRP/CS) se stanoví posouzením následujících parametrů:
- Kategorie: V normě specifikována jako definovaná struktura.
- Střední doba do výskytu nebezpečného výpadku (MTTFd): Údaj poskytne výrobce dané součásti.
- Diagnostické pokrytí (DC): Dle normy.
- Výpadek způsobený společnou příčinou (CCF): Stanoven v podobě bodového systému podle různých kritérií.
- Dosažený jakostní stupeň (PL): Stanoven pomocí tabulky, musí být stejný nebo vyšší než požadovaný PLr.
Vztah mezi koncepcemi PL a SIL
Normy funkční bezpečnosti
Více informací o normách EN ISO 13849 a EN IEC 62061
Chcete získat další informace o aktuální revizi mezinárodních norem EN ISO 13849 a EN IEC 62061?
Více informací najdete v našem dokumentu Whitepaper:
[x] Připravované revize norem EN ISO 13849 a EN IEC 62061
[x] Dopad na problematiku „kybernetické bezpečnosti“
[x] Změny v oblasti „bezpečnostního softwaru“