Το πρότυπο ISO 13849-1 παρέχει κατευθυντήριες γραμμές για τον σχεδιασμό και την επαλήθευση αυτών των λειτουργιών ασφάλειας μέσω συστηματικών υπολογισμών. Το άρθρο αυτό περιγράφει τη διαδικασία βήμα προς βήμα για τον σχεδιασμό και την επαλήθευση των κυκλωμάτων ασφαλείας σύμφωνα με το πρότυπο ISO 13846-1.

Κατανόηση των απαιτήσεων ISO 13849-1

Το πρότυπο ορίζει τα επίπεδα επιδόσεων ασφάλειας για τα συστήματα ελέγχου. Επιδεικνύει την εκτίμηση κινδύνου, το σχεδιασμό λειτουργίας ασφάλειας και την επαλήθευση. Το πρότυπο κατηγοριοποιεί τις λειτουργίες ασφάλειας σε επίπεδα επιδόσεων (PL), που κυμαίνονται από PL ένα (χαμηλότερο) έως PL e (υψηλότερο).

Στάδιο 1: Εκτίμηση κινδύνου και απαιτήσεις ασφάλειας

Η διαδικασία αρχίζει με τον εντοπισμό των πιθανών κινδύνων και την αξιολόγηση της σοβαρότητας τους. Με βάση αυτό, καθορίζονται απαιτήσεις ασφάλειας, συμπεριλαμβανομένου του αναγκαίου επιπέδου επιδόσεων (PL).

Βήμα 2: Σχεδιασμός λειτουργιών ασφάλειας

Η λειτουργία ασφάλειας έχει σχεδιαστεί για να μειώσει τον κίνδυνο σε αποδεκτό επίπεδο. Περιλαμβάνει την επιλογή κατάλληλων αισθητήρων, μονάδων λογικής και ενεργοποιητών. Ο σχεδιασμός πρέπει να εξασφαλίζει ότι η λειτουργία ασφάλειας μπορεί να ανιχνεύσει αξιόπιστα σφάλματα και να ξεκινήσει ασφαλείς στάσεις ή στάσεις.

Βήμα 3: Υπολογισμός της διαγνωστικής κάλυψης (DC)

Η διαγνωστική κάλυψη μετρά την ικανότητα του συστήματος ασφάλειας να ανιχνεύει σφάλματα. Εκφράζεται ως ποσοστό και επηρεάζει το επίπεδο ακεραιότητας ασφάλειας (SIL) ή το επίπεδο απόδοσης (PL).

Βήμα 4: Καθορισμός των Ρυθμών Αποτυχίας

Τα ποσοστά αποτυχίας των συστατικών στοιχείων λαμβάνονται από τα δεδομένα ή τα πρότυπα του κατασκευαστή. Αυτά τα ποσοστά χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της πιθανότητας επικίνδυνων αστοχιών. Ο στόχος είναι να εξασφαλιστεί η πιθανότητα αποτυχίας ευθυγραμμίζεται με την PL στόχο.

Βήμα 5: Υπολογισμός της Συνολικής Αξιοπιστίας

Η συνολική αξιοπιστία του κυκλώματος ασφαλείας υπολογίζεται με συνδυασμό των ατομικών ποσοστών αστοχίας και της διαγνωστικής κάλυψης. Ο τύπος εξετάζει την πιθανότητα επικίνδυνων αστοχιών ανά ώρα, εξασφαλίζοντας ότι πληροί τις απαιτήσεις για την επιθυμητή ΕΤ.

Βήμα 6: Επαλήθευση και επικύρωση

Το τελικό βήμα περιλαμβάνει την επαλήθευση ότι το κύκλωμα ασφάλειας πληροί τους υπολογισμένους στόχους αξιοπιστίας. Δοκιμές, εγχύσεις ελαττωμάτων και τεκμηρίωση χρησιμοποιούνται για την επικύρωση των επιδόσεων της λειτουργίας ασφάλειας. Συνιστάται τακτική συντήρηση και περιοδικές δοκιμές για τη διατήρηση των επιπέδων ασφάλειας.