TIA Safety Integrated
TIA Safety Integrated Náhled do norem
Opatření Evropské směrnice pro stroje Evropské směrnice pro stroje předepisují: Výrobci strojů a zařízení musí před vlastní konstrukcí provést analýzu a posouzení možných rizik. Do provozu mohou být uvedeny pouze stroje s akceptovatelným rizikem tzv. bezpečné stroje. stroj nebezpečí Analýza a posouzení rizik bezpečný stroj Opatření pro minimalizaci rizik Proces je předepsán zákonodárcem a zakotven v normách nebezpečí akceptovatelné riziko Strana3/22 15-18.června 2009 Safety Integrated
Kroky pro posouzení rizik Analýza a posouzení rizik Zjištění omezení stroje Identifikace nebezpečí Posouzení rizik Vyhodnocení rizik úrov.bezpečnosti Analýza rizik Posouzení rizik ano bezpečnost splněna? opatření k minimalizaci rizik akceptovatelné riziko Strana4/22 15-18.června 2009 Safety Integrated ne opatření Rozhodujicí jsou platné směrnice a normy v místě nasazení zařízení resp. stroje
Normy Rozdělení norem Bezpečnostní normy jsou hierarchicky rozděleny do 3 skupin: základní normy TYP A-normy Tvorba směrnic a základní pojmy pro stroje např.: IEC 61508 skupinové normy odborné normy např. EN 954-1 IEC 62061 ISO 13849-1 IEC 60204 B1-normy B1-Normen všeobecné bezpeč- Allg. Sicherheitsaspekte Nostní aspekty TYP B-normy TYP C-normy B2-normy Vazba na speciální bezpečnostní zařízení např.: IEC 61800-5-2 specifické bezpečnostní vlastnosti jednotlivých typů strojů (např. lisů). Pokud taková specifická norma existuje, musí být použita (zohledněna)! Strana5/22 15-18.června 2009 Safety Integrated
Normy Relevantní normy Normy vzniklé v minulosti v různých zemích byly harmonisovány a redukovány na několik málo evropských norem. Často používaná norma EN 954-1 bude po přechodovém termínu do října 2009 zrušena. Zbylé relevantní normy: IEC 61508: IEC 62061: ISO 13849-1: IEC 61800-5-2: Základní norma pro bezpečnostní fukce (zahrnuje např. také PLC) Aplikační norma pro stavbu strojů. Pokrývá elektrickou a elektronickou bezpečnostní techniku. Aplikační norma pro stavbu strojů. Zahrnuje elektrickou, elektronickou a další techniku (např. pneumatiku, hydrauliku). Nahrazuje normu EN 954-1. Produktově specifická norma pro elektrické pohony s integrovanými bezpečnostními funkcemi. IEC 62061 a ISO 13849-1 se většinou vztahují na posouzení a vyhodnocení rizik na strojích, IEC 61508 a IEC 61800-5-2 se naopak zabývají posouzením rizik u bezpečnostních zařízení (např. také PLC). Strana6/22 15-18.června 2009 Safety Integrated
Normy Stop-kategorie podle EN 60204-1 Zstavení pohonu při Not-Halt může probíhat různými způsoby. EN 60204-1 proto definuje 3 stop-kategorie: Stop-kategorie 0: Přívod energie je okamžitě odpojen n Energie vypnuta odpojení elektromechanicky nebo elektronicky galvanické oddělení není požadováno doběh unkontrolliert t Stop-kategorie 1 Pohon je elektricky (řízeně) zastaven V klidovém stavu je přívod energie odpojen odpojení elektromechanicky nebo elektronicky n Energie zůstává Energie vypnuta galvanické oddělení není požadováno brždění t nekontrolováno Stop-kategorie 2 Pohon je elektricky (řízeně) zastaven V klidovém stavu je přívod energie zachován Strana7/22 15-18.června 2009 Safety Integrated n Energie zůstává t Brždění kontrolováno
Normy Definice podle normy IEC 61800-5-2 Pro bezpečnost pohonů platí produktová norma IEC 61800-5-2. Zde jsou definovány jednotlivé funkce, např.: Funkce pro zastavení pohonu: Safe Torque Off (STO): bezpečné odpojení momentu (Stop-Kat. 0) Safe Stop 1 (SS1): Aktivní zastavení, pak odpojení momentu (Stop-Kat. 1) Safe Stop 2 (SS2): Aktivní zastavení, pak moment zachován (Stop-Kat. 2) Safe Brake Control (SBC): bezpečné řízení brzdy Funkce pro hlídání otáček: Safe Operating Stop (SOS): Safely-Limited Speed (SLS): Safe Speed Monitor (SSM): Další funkce: Safely-Limited Position (SLP): Safe Direction (SDI): bezpečné držení pozice bezpečné limitované otáčky Signál, pokud jsou otáčky pod definovanou hranicí bezpečná oblast pojezdu bezpečný směr otáčení Certifikovaná bezpečnost pohonů díky normovaným funkcím Redukované náklady pro bezpečnostní koncepty a převzetí stroje Strana8/22 15-18.června 2009 Safety Integrated
Posouzení rizik Posouzení rizika a příslušných bezpečnostních stupňů Velikost rizika se zjišťuje z: závažnost poranění těžké Wie schwer lehké četnost a/nebo délka trvání často zřídka Možnost zamezení sotva možné možné Přesný výpočet se liší a je specifický pro danou normu. V závislosti na výšce rizik je vyžadován určitý bezpečnostní stupeň. Označení bezpečnostních stupňů je následující: norma EN 954-1: Kategorie B, 1-4 norma ISO 13849-1: Performance Level a - e (PL) norma IEC 62061: Strana9/22 15-18.června 2009 Safety Integrated Safety Integrity Level 1-3 (SIL)
Spolehlivost bezpečnostního systému EN 954-1 Bezpečnostní kategorie norem stanovují, jak velká smí být pravděpodobnost vzniku nebezpečné situace (ohrožení) Norma EN 954-1 popisuje strukturu bezpečnostních systémů (qualitativně) Bezpečnostní systémy s různou strukturou (příklad ochranných dveří): Kategorie 1 Kategorie 4 bezpečnostní obvod bezpečnostní obvod zavřeno otevřeno S1 1 2 K1 M K1 zavřeno otevřeno K1 K2 Ein Bezpečnost. relé M K1 K2 nucené rozpojení K1 K2 Strana10/22 15-18.června 2009 Safety Integrated
Spolehlivost bezpečnostního systému ISO 13849-1 und IEC 62061 ISO 13849-1 a IEC 62061 definují spolehlivost bezpečnostního systému kvantitativně přes pravděpodobnost výpadku PFH D = Probability of Dangerous Failure per Hour resp. MTTFD (Mean Time To Failure dangerous). PFH D -hodnoty jednotlivých komponentů udává jejich výrobce. pravděpodobnost výpadku celého systému se získá ze sumy PFH D -hodnot dílčích systémů a musí být přepočítána. Bezpečnostní systém Dílčí systém zachycení Dílčí systém vyhodnocení Dílčí systém reakce nebo PFH D + PFH D + PFH D = PFH D Celý systém Strana11/22 15-18.června 2009 Safety Integrated
Posouzení rizik Určení potřebného PL podle ISO 13849-1 Riziko je dáno : Riziko poranění (S) četnost a trvání (F) možnost zamezení (P) Grafické určení: Strana12/22 15-18.června 2009 Safety Integrated
Posouzení rizik Určení potřebné SIL podle IEC 62061 vzorec: Pravděpodobnost výskytu poruchy (třída K) Risiko = Riziko poranění (S) četnost a trvání (F) pravděpodobnost nebezpečí (W) + + + možnost zamezení (P) příklad: Třída poruchy (K) Riziko (S) poranění SIL Strana13/22 15-18.června 2009 Safety Integrated
Posouzení rizik Význam bezpečnostních stupňů u IEC 62061 a ISO 13849-1 Bezpečnostní stupně SIL příp. PL stanovují, jaká musí být spolehlivost bezpečnostního systému: bezpečnostní požadovaná spolehlivost opatření pro dosažení stupeň bezpečnostního systému dané spolehlivosti SIL PL (počet výpadků za hodinu) - PL a 10-5 až 10-4 SIL 1 PL b 3x10-6 až 10-5 SIL 1 PL c 10-6 až 3x10-6 SIL 2 PL d 10-7 až 10-6 SIL 3 PL e 10-8 až 10-7 spolehlivost Nasazení spolehlivých prvků, Pravidelná kontrola funkce, automatické rozpoznání poruchy, Redundantní provedení, Redundance + rozpoznání poruchy Při konkrétním nasazení bezpečnostního systému je jeho pravděpodobnost výpadku stejně důležitá jak pravděpodobnost nebezpečí. IEC 62061 a ISO 13849-1 definují také kvantitativní riziko a zacházejí tím dále oproti normě EN 954-1. Strana14/22 15-18.června 2009 Safety Integrated
Posouzení rizik Porovnání norem EN 954-1, ISO 13849-1 a IEC 62061 EN 954-1 ISO 13849-1 IEC 62061 Kat. B PL a - Kat. 1 PL b SIL 1 Kat. 2 PL c SIL 1 Kat. 3 PL d SIL 2 Kat. 4 PL e SIL 3 SIL a PL jsou srovnatelné v obou směrech. SIL a PL jsou také porovnatelné s kategoriemi normy EN 954-1. Opačně ale není srovnání možné, protože norma EN 954-1 obsahuje pouze kvalitativní formulace. Strana15/22 15-18.června 2009 Safety Integrated
Děkuji za pozornost Radek Novotný Siemens s.r.o. I IA&DT MC PM Tel: 541 191 767 Email: novotny.radek@siemens.com Siemens s.r.o. Technická 15, 616 00 Brno