기본 안전 표준에는 모든 기계, 장치 및 시스템에 적용되는 기본 개념, 설계 원리 및 일반적인 측면(예: 개념 및 작업 방법)이 포함됩니다.
표준 예제:
EN ISO 12100(기계류 안전)
EN ISO 13849 및 EN IEC 62061 성능 레벨 및 SIL 요구 사항입니다.
기본적으로 사용자 보호를 위한 기계 및 시스템의 안전은 표준 및 지침의 올바른 적용에 달려 있습니다. 유럽에서는 기계류 지침이 그 근거로 사용되며, 이 지침은 기업이 안전 관련 기계를 설계할 때 이를 지원하기 위한 표준 사양을 제공합니다. 그러나 많은 유럽 표준이 국제적 지위로 인해 유럽 경제 지역 밖에서도 중요성이 커지고 있습니다. 이러한 맥락에서 기능 안전 표준 또한 중요한 역할을 합니다. 기계 컨트롤러에 대한 요구 사항은 EN ISO 13849 및 EN IEC 62061 표준에 모두 명시되어 있습니다.
기계류 안전과 관련한 글로벌 동향 PL 및 SIL에 대한 새로운 요구 사항
분산화 추세는 사람과 환경의 보호 및 기계류 안전과 관련하여 새로운 도전 과제로 떠오르고 있습니다. 안전 도어 잠금 장치, 비상 정지 장치, 안전 스위치와 같은 기존의 안전 장치 외에도 기계와 시스템의 복잡성이 증가함에 따라 프로그래밍 가능하거나 구성 가능한 안전 시스템이 기계와 시스템을 보호하는 데 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 2015년에 __EN ISO 13849__와 EN IEC 62061 표준을 통합하려는 시도가 있었습니다. 현재 두 표준은 별도로 개정되고 있습니다.
PL과 SIL과 관련하여 어떤 변화가 예상됩니까?
"보안 관련 소프트웨어"와 "사이버 보안" 등의 일부 분야에서는 두 표준이 이미 융합되었습니다. 그 외에도 많은 세부적인 변경 사항이 적용되어 두 표준 간의 일관성이 전반적으로 향상되었습니다. 이것이 기존의 안전성 평가에 영향을 미칠지 여부는 사례별로 판단해야 합니다. 백서에서 표준의 개정된 내용을 읽어보십시오.
기계류 안전에 대한 EN 표준 조율 표준 개요
기계류 지침에는 필수 건강 및 안전 요구 사항이 포함되어 있습니다. 기계류 지침에 대한 조화 표준은 유럽 연합의 해당 공식 저널에 나열되어 있습니다. 기계는 이러한 조화 표준에 따라 제조된 경우 필수 건강 및 안전 요구 사항을 충족합니다.
EN 표준은 다양한 타입으로 구분됩니다.
다양한 기계, 장치 및 시스템에 사용할 수 있는 하나의 안전 측면 또는 하나의 안전 관련 장비 타입과 관련된 그룹 안전 표준입니다.
타입 B1: 안전 거리 및 표면 온도 제한과 같은 특별한 안전 측면이 포함됩니다.
표준 예제:
EN ISO 13857(위험 지역의 안전 거리)
EN ISO 13855(안전 거리 계산)
EN ISO 13849(기계류 안전 - 제어 시스템의 안전 관련 부품)
타입 B2: 비상 정지 기능, 양손 제어 장치 등의 안전 관련 장치가 포함되어 있습니다.
*표준 예제:
EN ISO 13850(기계류 안전 – 비상 정지 기능)
EN 574(양손 제어 장치)
특수한 기계 또는 기계 그룹의 모든 중요 위험에 대한 자세한 안전 요구 사항이 포함된 기계류 안전과 관련된 표준입니다. 타입 C 표준은 제품 표준이라고도 합니다.
표준 예제:
EN 12622(공작 기계의 안전 – 유압 프레스 브레이크)
EN 415(포장 기계)
기능 안전에 대한 표준 범위 및 구분
기능 안전은 시스템의 안전에 중요한 안전 관련(제어) 시스템 및 기타 위험 감소 조치의 올바른 적용과 관련이 있습니다. 이 경우 중대한 오류가 발생하면 컨트롤러가 안전 상태를 시작합니다.
EN IEC 62061 및 EN ISO 13849-1 표준은 머신 빌딩 산업을 위한 EN 61508 표준에서 파생되었습니다. 이러한 두 표준은 특히 기계에서 제어 시스템의 세이프티 관련 컴포넌트에 대한 요구 사항을 다룹니다.
요구되는 성능 레벨의 결정
안전 기능에 대해 요구되는 성능 레벨을 결정하는 것은 기계 컨트롤러의 기능 안전에 있어서 핵심적인 측면입니다. EN IEC 62061과 EN ISO 13849-1은 모두 기계류 안전을 보장하기 위해 필요한 안전 기능의 성능 레벨을 평가하고 정의하기 위한 체계적인 방법을 제공합니다.
SIL 클래스 계산
EN IEC 62061에 따른 안전 무결성 수준
안전 관련 기능의 안정성을 위한 중요한 파라미터는 안전 무결성 수준(SIL)입니다.
필요한 안전 무결성 수준의 결정을 위해 다양한 기준이 평가됩니다.
- 부상의 심각도(S)
- 위험에 노출되는 빈도 및 기간(F)
- 위험한 사건이 발생할 확률(W)
- 손상을 방지 또는 제한할 수 있는 가능성(P)
성능 레벨의 결정
EN ISO 13849-1에 따른 성능 레벨
요구되는 성능 레벨(PLr)을 결정하려면 손상 정도, 빈도, 지속 기간과 같은 다양한 기준을 평가해야 하며, 위험을 피하기 위한 옵션도 평가해야 합니다
위험 파라미터:
S: 부상의 심각도:
- S1 - 가벼운 부상(일반적으로 회복 가능)
- S2 - 사망을 포함한 심각한 부상(일반적으로 회복 불가능)
F: 위험에 노출되는 빈도 및/또는 기간:
- F1 – 거의 또는 매우 자주 그리고/또는 노출 시간이 짧음
- F2 – 빈번한, 연속적 및/또는 노출 시간이 김
P: 위험을 피하거나 제한할 수 있는 가능성:
- P1 – 특정 조건 하에서 가능
- P2 – 거의 불가능
참고: 발생 확률이 낮다고 분류할 수 있는 경우, 요구되는 성능 레벨(PLr)을 한 단계 낮출 수 있습니다.
달성 성능의 결정
제어 아키텍처가 설계되면 안전 기능의 성능이 어느 정도인지 결정됩니다. EN IEC 62061 및 EN ISO 13849-1 표준은 각각 다른 접근 방식과 특성을 사용하여 안전 기능의 안정적인 실행을 보장합니다.
EN IEC 62061에 따른 안전 무결성 수준
하위 시스템에 대한 안전 관련 파라미터는 다음 값에 기초합니다.
- 하드웨어 결함 허용 오차(HFT), 애플리케이션별
- 안전 오류 비율(SFF), 제조업체 사양
- 진단 범위(DC), 제조업체 사양 또는 EN ISO 13849-1
- 시간당 위험 오류 확률(PFHd), 다른 값에 기초
- 검증 테스트 간격 또는 임무 시간, 제조업체 사양/제조업체별
- 진단 테스트 간격, 애플리케이션별
- 일반 원인, 제조업체 사양 또는 EN ISO 13849-1로 인한 오류에 대한 취약성
EN ISO 13849-1에 따른 성능 레벨
컨트롤러(SRP/CS)의 안전 관련 부품의 성능 레벨(PL)은 다음 파라미터를 평가하여 결정됩니다.
- 카테고리: 표준에서 정의된 구조로 지정됨.
- 위험 오류 발생까지의 평균 시간(MTTFd): 컴포넌트 제조업체에 의해 지정됨.
- 진단 범위(DC): 표준에 따름.
- 일반 원인으로 인한 오류(CCF): 다양한 기준에 따라 점수제로 결정됨.
- 달성된 성능 레벨(PL): 표에서 결정되며 필수 PLr 이상이어야 함.
PL 및 SIL 개념 간의 관계
EN ISO 13849 및 EN IEC 62061에 따른 기계류 안전 기본 절차
기계류 지침 부록 I에 따라 EU 내 시장에 출시되는 모든 기계에 대해 위험 평가를 실시해야 합니다. 나머지 상주 위험은 안전 관련 제어 부품을 사용하여 기술적 보호 조치를 취하는 범위 내에서 최소화할 수 있습니다. 제어 부품이 EN ISO 13849 및 EN IEC 62061 조화 표준에 따라 설계된 경우, SIL 또는 PL 안전 기능을 통해 필요한 위험 최소화할 수 있습니다.
기능 요구 사항의 사양과 관련하여 관련 안전 기능을 자세히 설명해야 합니다. 이를 위해 다른 제어 기능 및 오류 응답에 대한 중요한 인터페이스를 정의해야 합니다. 그 결과로 생성되는 문서는 향후 설계 엔지니어링 과정에서 가장 중요한 기초가 됩니다.
EN IEC 62061 또는 EN ISO 13849-1에 따라 요구되는 성능 레벨을 결정합니다.
제어 아키텍처가 설계되면 안전 기능의 성능이 어느 정도인지 결정됩니다. EN IEC 62061 및 EN ISO 13849-1 표준은 각각 다른 접근 방식과 특성을 사용하여 안전 기능의 안정적인 실행을 보장합니다.
EN IEC 62061: 하드웨어 오류로 인해 SRCF(안전 관련 제어 기능)의 위험한 오류가 추가로 발생할 수 있습니다. 여기서 확률은 사양(1단계)에 나와 있는 지정된 오류 임계값보다 작거나 같아야 합니다.
SRECS(안전 관련 전기 제어 시스템)에 의해 달성되는 SIL(안전 무결성 수준)은 안전 기능 실행에 관련된 모든 하위 시스템의 가장 낮은 SIL보다 낮거나 같아야 합니다.
EN ISO 13849-1: 다양한 안전 기능에 대해 연관된 SRP/CS(제어 시스템의 안전 관련 부품)의 PL(성능 레벨)이 "필수 PL"과 일치해야 합니다.
안전 기능의 일부인 다양한 SRP/CS의 PL은 해당 기능의 필수 성능 레벨보다 크거나 같아야 합니다.
마지막으로 애플리케이션에서 기능의 유효성을 검증하기 위해 애플리케이션의 전체 안전 관련 제어 기능을 평가해야 합니다. 여기서 적합성은 특정 유형의 오류를 시뮬레이션하는 방법과 같은 분석이나 테스트를 통해 결정할 수 있습니다.
기능 안전 표준
EN ISO 13849 및 EN IEC 62061에 대한 추가 정보
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백서에서 다음에 대한 자세한 내용을 알아보십시오:
❯ EN ISO 13849 및 EN IEC 62061 표준에 대한 향후 개정 사항
❯ "사이버 보안"에 미치는 영향
❯ "안전 관련 소프트웨어" 분야의 개정