Az Ön által megtekintett tartalmak méretre vannak szabva Magyarország számára. Egyesült Államok tartalmainak megtekintése | Más ország kiválasztása

EN ISO 13849 és EN IEC 62061 Követelmények a Performance Level és a SIL tekintetében.

A funkcionális biztonság szabványai

A gépek és berendezések biztonsága a felhasználó védelme érdekében alapvetően a szabványok és irányelvek helyes alkalmazásától függ. Ennek alapja Európában a gépekről szóló irányelv, amely a gépek biztonsági konstrukciójára vonatkozó egységes előírásokkal támogatja a vállalatokat. Számos európai biztonsági szabvány azonban nemzetközi státuszuk miatt az Európai Gazdasági Térségen kívül is nagy jelentőséggel bír. A funkcionális biztonságra vonatkozó szabványok szintén fontos szerepet játszanak ebben az összefüggésben. A gépek vezérlőivel szembeni követelményeket mind az EN ISO 13849, mind az EN IEC 62061 meghatározza.

Globális trendek a gépek biztonsága terén Új követelmények a PL és a SIL tekintetében

A decentralizáció irányába mutató trend új kihívások elé állítja az emberek, a környezet és a gépek védelmét. A hagyományos biztonsági eszközök, mint például a biztonságiajtó-reteszelések, a vészleállító berendezések vagy a biztonsági kapcsolók mellett a gépek és berendezések védelmére a komplexitás növekedésével egyre gyakrabban alkalmaznak programozható vagy konfigurálható biztonsági rendszereket. 2015-ben kísérletet tettek a két szabvány, az EN ISO 13849 és az EN IEC 62061 egyesítésére. A kísérlet nem volt sikeres, ezért ma mindkét szabványt külön-külön átdolgozzák.

Milyen változások várhatók a PL és a SIL tekintetében?

A két szabvány néhány ponton már közeledett egymáshoz, például a „biztonság szempontjából fontos szoftverek” és a „kiberbiztonság” témakörében. Számos más kiigazítás is történt a részletekben, ami a két szabvány közötti általános összhangot eredményezi. Azt, hogy a korábbi biztonsági értékelésekre vannak-e hatások, eseti alapon kell kiértékelni. Olvassa el szakcikkünket, hogy megtudja, hogyan nézhetnek ki részletesen a szabványok módosításai.

Szakcikk
Új követelmények a PL és a SIL tekintetében

Milyen hatással van az EN ISO 13849 és az EN IEC 62061 nemzetközi szabványok jelenlegi átdolgozása az Ön gépeire és berendezéseire vonatkozó biztonsági követelményekre? Biztonsági szakértőink áttekintést készítettek az Ön számára: tudjon meg többet a „kiberbiztonság“ témakörére gyakorolt hatásokról, a "biztonsági szoftverek" területén bekövetkező változásokról és egyéb átdolgozásokról.

Szakcikk letöltése most
A funkcionális biztonság szabványai

EN szabványok a gépek biztonságáról A harmonizált szabványok áttekintése

A gépekről szóló irányelv alapvető biztonsági és egészségvédelmi követelményeket tartalmaz. Az Európai Unió hivatalos közlönyének erről szóló száma felsorolja a gépekről szóló irányelvvel harmonizált szabványokat. A gépek megfelelnek az alapvető biztonsági és egészségügyi követelményeknek, ha ezen harmonizált szabványok szerint gyártották őket.

Az EN szabványok különböző típusokba sorolhatók:

A funkcionális biztonság legfontosabb szabványai
A funkcionális biztonság legfontosabb szabványai
A funkcionális biztonság legfontosabb szabványai
A funkcionális biztonság legfontosabb szabványai

A biztonsági alapszabványok az alapfogalmakat, a kialakítás alapelveit és az általános szempontokat (pl. a koncepció kialakítása és a munkamódszerek) tartalmazzák, amelyek minden gépre, készülékre és berendezésre érvényesek.

  • Példa szabvány:
    EN ISO 12100 (A gépek biztonsága)

A funkcionális biztonság legfontosabb szabványai

A biztonsági csoportszabványok a biztonság egy szempontjáról vagy a biztonsági berendezések egy fajtájáról szólnak, amelyeket egy sor gépnél, készüléknél és berendezésnél alkalmazni lehet.

B1 típus: speciális biztonsági szempontokat tartalmaz, pl. a biztonsági távolságok vagy a felületi hőmérsékletek határértékei.

  • Példák a szabványokra:
    EN ISO 13857 (Biztonsági távolságok veszélyes területeken)
    EN ISO 13855 (A biztonsági távolságok kiszámítása)
    EN ISO 13849 (A gépek biztonsága – a vezérlések biztonsággal kapcsolatos alkatrészei)*

B2 típus – speciális biztonsági berendezéseket tartalmaz, pl. a vészkikapcsolók vagy a kétkezes kapcsolások.

  • Példák a szabványokra:
    EN ISO 13850 (A gépek biztonsága – vészleállítás)
    EN 574 (Kétkezes kapcsolások)*

A funkcionális biztonság legfontosabb szabványai

A gépek azon biztonsági szabványai, amelyek részletes biztonsági követelményeket tartalmaznak a meghatározott gép vagy gépek csoportjának összes lényeges veszélyeztetésével kapcsolatban. A C típusú szabványokat termékszabványoknak is nevezik.

  • Példák a szabványokra:
    EN 12622 (A szerszámgépek biztonsága − hidraulikus élhajlító sajtók)
    EN 415 (Csomagológépek)

A funkcionális biztonság szabványai Alkalmazás és elhatárolás

A funkcionális biztonság a rendszerek biztonsága szempontjából döntő jelentőségű biztonsági (vezérlő)rendszerek és egyéb kockázatcsökkentő intézkedések helyes alkalmazására vonatkozik. Ha kritikus hiba történik, akkor a vezérlő biztonságos állapotba juttatja a rendszert.

A gépgyártási ágazat számára vezették le az EN 61508 szabványból az EN IEC 62061 és az EN ISO 13849-1 szabványokat. Ez a két szabvány speciálisan a gépek vezérlőinek biztonsági összetevőivel szembeni követelményeket tárgyalja.

A szükséges teljesítőképesség meghatározása

A biztonsági funkciók előírt teljesítőképességének meghatározása a gépvezérlők funkcionális biztonságának központi szempontja. Mind az EN IEC 62061, mind az EN ISO 13849-1 strukturált módszereket kínál a biztonsági funkciók értékelésére és meghatározására a gépek biztonságának garantálása érdekében.

A SIL osztály kiszámítása

A SIL osztály kiszámítása

Safety Integrity Level az EN IEC 62061 szerint

A biztonsági funkciók megbízhatóságának fontos jellemző értéke a biztonsági integritási szint (SIL, Safety Integrity Level).

A szükséges biztonsági integritási szint meghatározásához különböző kritériumokat értékelnek:

  • a sérülések súlyossága (S),
  • a veszélynek való kitettség gyakorisága és időtartama (F),
  • valamely veszélyt hozó esemény bekövetkeztének valószínűsége (W),
  • a kár elkerülésének vagy korlátozásának lehetősége (P).
A jósági fok meghatározása

A jósági fok meghatározása

Performance Level az EN ISO 13849-1 szerint

A szükséges jósági fok (PLr) meghatározásához meg kell becsülni különböző kritériumokat: ilyenek a károsodás mértéke, a veszélyeztetés gyakorisága és időtartama, valamint elkerülésének lehetőségei.

Kockázati paraméterek:

S: a személyi sérülés súlyossága:

  • S1 − könnyű sérülés (általában visszafordítható)
  • S2 − súlyos sérülés, beleértve a halált is (általában nem visszafordítható)

F: a veszélyeztetésnek való kitettség gyakorisága és/vagy időtartama:

  • F1 − a ritkától a gyakoribbig terjed és/vagy az időtartam rövid
  • F2 − a gyakoritól a tartósig terjed és/vagy az időtartam hosszú

P: a veszélyeztetés elkerülésének lehetősége:

  • P1 − meghatározott feltételek között lehetséges
  • P2 − alig lehetséges

Megjegyzés: Ha a bekövetkezés valószínűsége csekélyként sorolható be, akkor a szükséges jósági fok (PLr) egy fokozattal csökkenthető.

Az elért teljesítőképesség meghatározása

A vezérlési architektúra megtervezése után a biztonsági funkciók elért teljesítőképességének meghatározása következik. Az EN IEC 62061 és EN ISO 13849-1 szabványok különböző megközelítéseket és jellemző értékeket alkalmaznak a biztonsági funkció megbízható megvalósítására.

Safety Integrity Level az EN IEC 62061 szerint

A részrendszerek biztonságtechnikai jellemző értéke a következő értékekből adódik:

  • A hardver hibatűrése (HFT) − alkalmazásfüggő
  • A biztos kiesések részaránya (SFF) − a gyártó adja meg
  • Diagnosztikai lefedettségi fok (DC) − a gyártó adja meg, vagy az EN ISO 13849-1 szabványból vehető
  • A veszélyes kiesés valószínűsége óránként (PFHd) − a többi értékből adódik
  • Próbavizsgálati időköz vagy alkalmazási időtartam − gyártói adatok/specifikációk
  • Diagnosztikai tesztelési időköz − alkalmazásspecifikus
  • A közös ok miatti üzemzavarra való hajlam − a gyártó adja meg, vagy az EN ISO 13849-1 szabványból vehető

Performance Level az EN ISO 13849-1 szerint

A vezérlő biztonsági alkatrészeinek (SRP/CS) jósági fokát (PL) a következő paraméterek becslésével lehet meghatározni:

  • Kategória: a szabványban meghatározott struktúraként van előírva.
  • Egy veszélyes kiesésig eltelő átlagidő (MTTFd): az összetevő gyártója adja meg.
  • Diagnosztikai lefedettség (DC): a szabvány szerint.
  • Közös ok miatti kiesés (CCF): pontrendszerként különböző kritériumok alapján kell meghatározni.
  • Elért jósági fok (PL): egy táblázat alapján kell meghatározni, és a szükséges PLr értéknél nagyobbnak vagy azzal egyenlőnek kell lennie.
A PL és a SIL koncepció kapcsolata

A PL és a SIL koncepció kapcsolata

A gépek biztonsága az EN ISO 13849 és az EN IEC 62061 szerint Alapvető eljárásmód

Veszély ikon
Lista ikon
SIL ikon
A PL és a SIL koncepció kapcsolata
SIL ikon
Pipa ikon
Veszély ikon

A gépekről szóló irányelv I. függeléke szerint minden olyan gép esetében, amelyet az EU-ban forgalomba hoznak, kockázatértékelést kell végezni. A fennmaradó maradék kockázatok a műszaki védelmi intézkedések keretében minimalizálhatók a biztonság szempontjából lényeges vezérlőelemek alkalmazásával. Ha a vezérlőelemeket az EN ISO 13849 és az EN IEC 62061 harmonizált szabványoknak megfelelően tervezik, akkor a szükséges kockázatminimalizálás SIL vagy PL biztonsági funkció(k) révén érhető el.

Lista ikon

A funkcionális követelmény meghatározásakor a feladat az adott biztonsági funkció pontos és részletes leírása. Ebből a célból rögzíteni kell a döntő interfészeket a többi vezérlési funkcióhoz és a hibákra adott reakciókhoz. Az így létrejövő dokumentum a későbbi tervezési folyamat legfontosabb alapja.

SIL ikon

A szükséges teljesítőképesség meghatározása az EN IEC 62061 ill. az EN ISO 13849-1 szerint.

A PL és a SIL koncepció kapcsolata

A vezérlési architektúra megtervezése után a biztonsági funkciók elért teljesítőképességének meghatározása következik. Az EN IEC 62061 és EN ISO 13849-1 szabványok különböző megközelítéseket és jellemző értékeket alkalmaznak a biztonsági funkció megbízható megvalósítására.

SIL ikon

EN IEC 62061: a hardver kiesései miatt fennáll az a lehetőség, hogy az SRCF (Safety Related Control Function, biztonsággal kapcsolatos vezérlőfunkció) további veszélyes kiesései is bekövetkeznek. Ennek a valószínűségnek kisebbnek vagy egyenlőnek kell lennie azzal a rögzített kiesési határral, amelyet a specifikálás során (1. lépés) határoztunk meg:
Az SRECS (Safety Related Electrical Control System, biztonsággal kapcsolatos elektromos vezérlőrendszer) által elért SIL (biztonsági integritási szint) kisebb bármelyik, a biztonsági funkció ellátásában részt vevő részrendszer legalacsonyabb SIL értékénél, vagy egyenlő azzal.

EN ISO 13849-1: a különböző biztonsági funkciók esetében szükséges az, hogy a hozzájuk tartozó SRP/CS (Safety Related Parts of Control System, a vezérlőrendszer biztonsági alkatrészei) PL (Performance Level, jósági fok) értéke megfeleljen a „szükséges PL“ értéknek.
Valamely biztonsági funkció részét képező különböző SRP/CS-ek PL értékeinek az adott funkció szükséges jósági fokánál nagyobbnak vagy azzal egyenlőnek kell lenniük.

Pipa ikon

Végül meg kell ítélni valamely alkalmazás biztonsági vezérlőfunkcióját abból a szempontból, hogy használható-e az alkalmazáshoz. Ehhez az alkalmasságot elemzéssel vagy vizsgálattal lehet megállapítani, pl. meghatározott hibatípusok szimulálásával.

A funkcionális biztonság szabványai

A funkcionális biztonság szabványai

További információk az EN ISO 13849 és az EN IEC 62061 szabványokról

Szeretne további információkat kapni az EN ISO 13849 és az EN IEC 62061 nemzetközi szabványok jelenleg folyó átdolgozásáról?

Szakcikkünkből többet tudhat meg a következőkről:

❯ az EN ISO 13849 és IEC 62061 szabványok küszöbön álló átdolgozásai
❯ hatások a „cyber security” témájára
❯ változások a „biztonsági szoftverek” terén