Funktionale Sicherheit Technik − kurz und bündig
Funktionale Sicherheit in der Bewegungssteuerung: Normen, Prozesse und Begriffe: maxon unterstützt die Kunden bei der Festlegung geeigneter Massnahmen zur funktionalen Sicherheit in der spezifischen Anwendung unter Berücksichtigung der dabei geltenden Normen.
Grundlegende Terminologien und Definition der funktionalen Sicherheit für Maschinen – DIN EN IEC 61508 – EN ISO 13849
Sicherheitsrelevante Antriebe – DIN EN 61800-5-2 Sicherheitsrelevante Steuerungssysteme
Anwendungsspezifische Sicherheitsanforderungen der
Kundenapplikation – E.g. ISO 3691-4
– EN ISO 13849 – EN 62061-1/2
Zwei Prozesse, die die Definition geeigneter Architekturen für funktionale Sicherheit unterstützen, sind die Risikobewertung sowie die Festlegung des Sicherheitsintegritätslevels oder Performance Levels. Die erforderliche Sicherheitsleistung hängt vom Risiko und somit von der Anwendung ab.
Risikobewertungsprozess (EN ISO 13849-1) EN ISO 13849-1 konzentriert sich auf die sicherheitsbezoge- nen Teile von Steuerungen (SRP/CS) für Maschinen. Der Risiko- bewertungsprozess bestimmt den erforderlichen Performance Level (PLr) für jede Sicherheitsfunktion. Dieser basiert auf der Schwere des potenziellen Schadens und der Wahrscheinlichkeit seines Eintretens. Die Schritte sind: 1. Identifikation der Gefahren und Sicherheitsfunktionen. 2. Bewertung der Risikoparameter für jede Gefahr. 3. Bestimmung des erforderlichen Performance Levels (PLr). 4. Entwurf und Überprüfung des sicherheitsbezogenen Steue- rungssystems. Sicherheitsintegritätslevel (SIL) vs. Performance Level (PL) Während die Normen IEC 61508 und IEC 62061 zur Klassifizierung des erforderlichen Sicherheitsniveaus den Begriff Sicherheitsinte- gritätslevel verwenden, wird in ISO 13849 der Begriff Performance Level verwendet. Auch wenn die Normen nicht dieselben Begriffe verwenden, lassen sich die Auswirkungen wie in der folgenden Tabelle dargestellt abbilden und vergleichen.
PL r
Risk estimation To calculate the performance level required ( PL r ) S Severity of injury S1 Slight (normally reversible injury) S2 Serious (normally irreversible injury or death) F Frequency and/or exposure to hazard F1 Seldom to less often and/or exposure is short F2 Frequent to continuous and/or exposuire time is long P Possibility of avoiding hazard of limiting harm P1 Possible under specific conditions P2 Scarcely possible
Low risk
a
P 1 P 2 P 1 P 2 P 1 P 2 P 1 P 2
F 1
b
F 2
S 1
c
S 2
F 1
d
F 2
e
High risk
10 -4 10 -5 3*10 -6 10 -6
PL r
a b c d
Not more than 1 dangerous failure of safety function in 10 years
PL r PL r PL r
SIL 1
Not more than 1 dangerous failure of safety function in 100 years
SIL 2
10 -7 10 -8
PL r
e
SIL 3
Not more than 1 dangerous failure of safety function in 100 years
PFH D = Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde
PFH D = decreases
Begriffserklärung Basic Functional Safety:
Advanced Functional Safety: Umfasst eine Reihe von komplexeren Funk- tionen für die funktional sichere Bewe- gungssteuerung (Safe Motion), die sensor- basiert einen dynamischen Schutz bieten.
Beispiele hierfür sind: – SLS – Safe Limited Speed – SS1 / SS2 – Safe Stop 1 & Safe Stop 2 – SOS – Safe Operating Stop – SDI – Safe Direction
Umfasst grundlegende Sicherheitsfunkti- onen wie STO (Safe Torque Off) und SBC (Safe Brake Control) zum sicheren Abschal- ten von Antrieben.
– SMS – Safe Maximum Speed – SSM – Safe Speed Monitor – SLP – Safe Limited Position – SLT – Safe Limited Torque – SBT – Safe Brake Test
Safe Operating Stop (SOS)
Safe Limited Speed (SLS)
Safe Torque Off (STO)
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