Sicherheitsspezifikationen - SIL, PL oder Steuerungszuverlässigkeit?
Wir werden oft gefragt, welches die "beste" oder "richtige" Methode ist, um sicherzustellen, dass die sicherheitsrelevanten Teile eines Steuerungssystems das für das Risiko erforderliche Maß an Zuverlässigkeit erfüllen. Die kurze Antwort lautet, ist es gibt keine richtige AntwortDie kurze Antwort lautet: Die Methode, mit der Sie sich am wohlsten fühlen oder die von Ihrem Arbeitgeber oder Kunden vorgeschrieben ist, führt zu einem sicheren System. Im Folgenden geben wir Ihnen jedoch einen kurzen Überblick über die Sicherheitsspezifikationen, falls Sie sich entscheiden müssen.
Was ist eine Sicherheitsspezifikation?
In der Maschinensicherheit gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Zuverlässigkeit der sicherheitsrelevanten Teile des Steuerungssystems (SRP/CS) zu beschreiben. Je höher das Risiko der Anwendung ist, desto zuverlässiger muss das Sicherheitssystem sein. Die Verwendung einer in einer Norm definierten Sicherheitsspezifikation ermöglicht die Quantifizierung dieser Zuverlässigkeit. Die am häufigsten verwendeten Spezifikationen sind Performance Levels (PL), Safety Integrity Levels (SIL) und Control Reliability.
Leistungsstufe (PL)
PLs werden in ISO 13849-1 behandelt und gelten für alle sicherheitsrelevanten Teile von Steuerungssystemen "unabhängig von der Art der verwendeten Technologie und Energie (elektrisch, hydraulisch, pneumatisch, mechanisch usw.) für alle Arten von Maschinen".
Die Leistungsstufen reichen von PLa (am wenigsten zuverlässig) bis PLe (am zuverlässigsten, für Anwendungen mit dem höchsten Risiko) und basieren auf der Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde (PFHd) der sicherheitsrelevanten Teile des Steuerungssystems (SRP/CS).
Sie können den PL Ihres Systems anhand verschiedener Parameter schätzen:
Sie können den PL Ihres Systems anhand verschiedener Parameter schätzen:
Sicherheits-Integritätslevel (SIL)
Die SILs stammen aus der IEC 62061, die sich bisher nur auf elektrische und elektronische Systeme konzentrierte. Die neue Revision von 2021 ist nun auf alle sicherheitsrelevanten Steuerungssysteme anwendbar und nähert sich damit dem Geltungsbereich der ISO 13849-1 an.
Ähnlich wie PLs basieren SILs auf der Wahrscheinlichkeit von gefährlichen Ausfällen pro Stunde (PFHd). Einzelheiten zu den Berechnungen und Parametern, die für die Berechnung von SILs für verschiedene Architekturen erforderlich sind, sind in der IEC 62061 enthalten. Im Allgemeinen wird die gefährliche Ausfallrate jedes Teilsystems ( λd) berechnet und mit dem Ausfallfaktor gemeinsamer Ursache ( β) und der Diagnose Abdeckung( DC) kombiniert, um einen PFHd-Wert für das System zu erhalten.
Kontrollzuverlässigkeit (CR)
ANSI B11.26, eine nationale US-Norm über funktionelle Sicherheit, beschreibt die Zuverlässigkeit von Kontrollen.
"Die Fähigkeit des Maschinensteuerungssystems, der technischen Steuergeräte, anderer Steuerungskomponenten und der zugehörigen Schnittstellen, bei einem Ausfall ihrer sicherheitsrelevanten Funktionen einen sicheren Zustand zu erreichen.
Die Zuverlässigkeit der Steuerung ist eine eher qualitative Anforderung an ein Steuerungssystem, die besagt, dass bei einem Ausfall ein sicherer Zustand erreicht werden muss. Wenn ein System jedoch PLd oder e erfüllt, kann davon ausgegangen werden, dass es kontrollsicher ist.
Schlussfolgerung
Es gab Versuche, die ISO 13849-1 und die IEC 62061 in einer gemeinsamen Norm zusammenzufassen, die jedoch bisher nicht erfolgreich waren. Die IEC 62061 wurde vor kurzem veröffentlicht, um den Anwendungsbereich zu erweitern, und die ISO 13849-1 wird derzeit überarbeitet, aber die beiden Normen sind noch nicht vollständig übereinstimmend.
In der Zwischenzeit können Sie sich darauf verlassen, dass beide Normen Anhaltspunkte für ein sicheres System bieten.
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