Проектирование и проверка схем безопасности на Iso 13849-1: пошаговые расчеты

В этой статье излагаются пошаговые процессы проектирования и проверки цепей безопасности в соответствии с ИСО 13849-1, которые необходимы для предотвращения аварий и обеспечения защиты оператора. Стандарт ИСО 13849-1 содержит руководящие принципы проектирования и проверки этих функций безопасности посредством систематических расчетов.

Требования ISO 13849-1

ISO 13849-1 определяет уровни эффективности безопасности для систем управления. Он подчеркивает оценку риска, конструкцию функции безопасности и проверку. Стандарт классифицирует функции безопасности на уровни производительности (PL), начиная от PL a (самый низкий) до PL e (самый высокий). Достижение соответствующей PL зависит от тяжести риска и надежности функции безопасности.

Шаг 1: Оценка рисков и требования безопасности

Процесс начинается с выявления потенциальных опасностей и оценки их тяжести. На основании этого определяются требования безопасности, в том числе необходимый уровень производительности (PL). Этот шаг определяет целевую надежность для цепи безопасности.

Шаг 2: Функция безопасности

Функция безопасности предназначена для снижения риска до приемлемого уровня. Она включает в себя выбор соответствующих датчиков, логических блоков и исполнительных механизмов. Конструкция должна обеспечивать функцию безопасности, которая может надежно обнаруживать неисправности и инициировать безопасные отключения или остановки.

Шаг 3: Расчет диагностического охвата (DC)

Диагностический охват измеряет способность системы безопасности обнаруживать неисправности. Он выражается в процентах и влияет на уровень целостности безопасности (SIL) или уровень производительности (PL). Более высокий DC повышает надежность функции безопасности.

Шаг 4: Определение ставок неудач

Показатели отказов компонентов получены из данных производителя или стандартов. Эти показатели используются для расчета вероятности опасных отказов. Цель состоит в том, чтобы обеспечить соответствие вероятности отказов целевой ПЛ.

Шаг 5: Расчет общей надежности

Общая надежность схемы безопасности рассчитывается путем объединения индивидуальных показателей отказов и диагностического покрытия. Формула учитывает вероятность опасных отказов в час, обеспечивая ее соответствие требованиям к нужной ПЛ.

Шаг 6: Проверка и проверка

Заключительный этап включает проверку того, что цепь безопасности соответствует рассчитанным целям надежности. Для проверки работоспособности функции безопасности используются испытания, впрыск неисправностей и документация. Для поддержания уровня безопасности рекомендуется регулярное техническое обслуживание и периодические испытания.