EN ISO 13849 e EN IEC 62061 Requisiti per il livello di prestazione e SIL.
La sicurezza di macchine e impianti per la protezione degli utenti dipende essenzialmente dalla corretta applicazione delle norme e delle direttive. In Europa ci si basa sulla Direttiva macchine, che supporta le aziende con specifiche standardizzate per la progettazione di macchine orientate alla sicurezza. Tuttavia, molte norme di sicurezza europei sono di grande importanza anche al di fuori dello Spazio Economico Europeo a causa della loro portata internazionale. Anche le norme sulla sicurezza funzionale svolgono un ruolo importante in questo contesto. I requisiti per i controllori delle macchine sono definiti sia nella EN ISO 13849 che nella EN IEC 62061.
Tendenze globali in materia di sicurezza dei macchinari Nuovi requisiti per PL e SIL
La tendenza alla decentralizzazione pone nuove sfide per la protezione di persone, ambiente e macchine. Oltre ai tradizionali dispositivi di sicurezza, come i blocchi delle porte di sicurezza, i dispositivi di arresto di emergenza o gli interruttori di sicurezza, i sistemi di sicurezza programmabili o configurabili sono sempre più utilizzati per proteggere macchine e impianti, man mano che aumenta il livello di complessità. Nel 2015 si è cercato di combinare le due norme EN ISO 13849 e EN IEC 62061. Oggi entrambe le norme vengono riviste separatamente.
Quali cambiamenti sono attesi per quanto riguarda PL e SIL?
Le due norme hanno già trovato alcuni punti di convergenza, come ad esempio in ambito "Software di sicurezza" e nel tema "Cyber Security". Molti altri aggiustamenti sono stati apportati nel dettaglio, affinché i due standard risultassero tra loro coerenti nel complesso. Eventuali effetti sulle precedenti valutazioni di sicurezza devono essere valutati caso per caso. Leggi il nostro whitepaper per scoprire nel dettaglio quali potrebbero essere le modifiche alle norme.
Norme EN per la sicurezza delle macchine Panoramica delle norme armonizzate
La Direttiva macchine include requisiti essenziali di sicurezza e di tutela della salute. Nella relativa Gazzetta ufficiale dell'Unione europea sono elencate le norme armonizzate per la Direttiva macchine. Una macchina è conforme ai requisiti essenziali di sicurezza e di tutela della salute se è stata prodotta nel rispetto di queste norme armonizzate.
Le norme EN sono suddivise in diversi tipi:
Norme sulla sicurezza funzionale Applicazione e delimitazione
Il termine sicurezza funzionale si riferisce alla corretta applicazione di sistemi (di controllo) di sicurezza e di altre misure di attenuazione dei rischi critici per la sicurezza di un sistema. Se si verifica un errore critico, il controllore avvia la condizione di sicurezza.
Per il settore della costruzione di macchine, dalla norma EN 61508 sono derivate le norme EN IEC 62061 e EN ISO 13849-1. Entrambe le norme prendono in considerazione in modo specifico i requisiti dei componenti di sistemi di controllo relativi alla sicurezza nelle macchine.
Determinazione dell'efficienza richiesta
La determinazione delle prestazioni richieste dalle funzioni di sicurezza è un aspetto centrale della sicurezza funzionale dei sistemi di controllo delle macchine. Sia la EN IEC 62061 che la EN ISO 13849-1 forniscono metodi strutturati per valutare e definire l'efficienza richiesta dalle funzioni di sicurezza per garantire la sicurezza delle macchine.
Calcolo della classe SIL
Safety Integrity Level secondo EN IEC 62061
Una grandezza caratteristica importante per l'affidabilità delle funzioni legate alla sicurezza è il livello di integrità delle funzioni di sicurezza (SIL).
Per determinare il livello di integrità delle funzioni di sicurezza richiesto, vengono valutati diversi criteri:
- Gravità dei danni (S)
- Frequenza e durata dell'esposizione al rischio (F)
- Possibile minaccia di un evento pericoloso (W)
- Possibilità di evitare o limitare il danno (P)
Determinazione del Performance Level
Livello di prestazione secondo EN ISO 13849-1
Per determinare il livello di prestazione richiesto (PLr), occorre valutare diversi criteri: l'entità del danno, la frequenza e la durata, nonché le possibilità di prevenzione del pericolo.
Parametri di rischio:
S: Gravità dei danni:
- S1 - Lesione lieve (di norma reversibile)
- S2 - Lesione grave, compresa la morte (di norma irreversibile)
F: Frequenza e/o durata dell'esposizione al rischio:
- F1 - Da rara a frequente e/o di breve durata
- F2 - Da frequente a permanente e/o di lunga durata
P: Possibilità di prevenzione del pericolo:
- P1 - possibile in determinate condizioni
- P2 - pressoché impossibile
Nota: se la probabilità di accadimento può essere classificata come bassa, il livello di prestazione richiesto (PLr) può essere ridotto di un livello.
Determinazione delle prestazioni raggiunte
Una volta progettata l'architettura di comando, si determinano le prestazioni delle funzioni di sicurezza. Le norme EN IEC 62061 e EN ISO 13849-1 utilizzano approcci e parametri diversi per garantire l'esecuzione affidabile della funzione di sicurezza.
Safety Integrity Level secondo EN IEC 62061
I parametri dei sistemi di sicurezza per sottosistemi derivano dai seguenti valori:
- Tolleranza ai guasti hardware (HFT), specifica dell'applicazione
- Frazione dei guasti sicuri (SFF), specificata dal produttore
- Copertura diagnostica (DC), indicazioni del produttore o dalla norma EN ISO 13849-1
- Possibilità di guasti pericolosi all'ora (PFHd), dipende da altri valori
- Intervallo Proof-Test o tempo d'uso, indicazioni del produttore/specifici
- Intervallo tra prove diagnostiche, specifico dell'applicazione
- Suscettibilità ai guasti da cause comuni, specificata dal produttore o dalla norma EN ISO 13849-1
Livello di prestazione secondo EN ISO 13849-1
Il livello di prestazione (PL) del componente di un sistema di controllo di sicurezza (SRP/CS) viene stabilito attraverso la valutazione dei seguenti parametri:
- Categoria: viene indicata nella norma come struttura definita.
- Tempo medio prima di un guasto pericoloso (MTTFd): viene messo a disposizione dal produttore dei componenti.
- Copertura diagnostica (DC): conforme allo standard.
- Guasto da causa comune (CCF): stabilito come sistema a punti in base a diversi criteri.
- Performance Level (PL) raggiunto: viene stabilito in base a una tabella e deve essere uguale o superiore al PLr richiesto.
Relazione tra i concetti di PL e SIL
Norme sulla sicurezza funzionale
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❯ Rielaborazioni previste per le norme EN ISO 13849 e EN IEC 62061
❯ Effetti sull'argomento "Cyber Security"
❯ Cambiamenti nell'ambito del "software rilevante ai fini della sicurezza"