Utformning och verifiering av säkerhetskretsar per Iso 13849-1: steg-för-steg-beräkningar

Säkerhetskretsar är avgörande i maskiner för att förhindra olyckor och säkerställa operatörsskydd. ISO 13849-1-standarden ger riktlinjer för att utforma och verifiera dessa säkerhetsfunktioner genom systematiska beräkningar. Denna artikel beskriver steg-för-steg-processen för att utforma och verifiera säkerhetskretsar enligt ISO 13849-1.

Förstå ISO 13849-1 Krav

ISO 13849-1 specificerar säkerhetsprestandanivåerna för kontrollsystem. Det betonar riskbedömning, säkerhetsfunktionsdesign och verifiering. Standarden kategoriserar säkerhetsfunktioner i prestandanivåer (PL), allt från PL a (lägst) till PL e (högst). Att uppnå lämpligt PL beror på risksvårighetsgraden och säkerhetsfunktionens tillförlitlighet.

Steg 1: Riskbedömning och säkerhetskrav

Processen börjar med att identifiera potentiella faror och bedöma deras svårighetsgrad. Baserat på detta definieras säkerhetskrav, inklusive den nödvändiga Prestationsnivån (PL). Detta steg bestämmer målsäkerheten för säkerhetskretsen.

Steg 2: Säkerhetsfunktionsdesign

Säkerhetsfunktionen är utformad för att minska risken till en acceptabel nivå. Det innebär att välja lämpliga sensorer, logikenheter och ställdon. Designen måste säkerställa att säkerhetsfunktionen tillförlitligt kan upptäcka fel och initiera säkra avstängningar eller stopp.

Steg 3: Beräkning av Diagnostic Coverage (DC)

Diagnostisk täckning mäter säkerhetssystemets förmåga att upptäcka fel. Det uttrycks som en procentandel och påverkar säkerhetsintegritetsnivån (SIL) eller Prestationsnivå (PL). Högre DC förbättrar säkerhetsfunktionens tillförlitlighet.

Steg 4: Fastställande av felfrekvensen

Underlåtenhetsgraden av komponenter erhålls från tillverkarens data eller standarder. Dessa priser används för att beräkna sannolikheten för farliga fel. Målet är att säkerställa att misslyckande sannolikheten anpassar sig till målet PL.

Steg 5: Beräkning av den totala tillförlitligheten

Säkerhetskretsens övergripande tillförlitlighet beräknas genom att kombinera individuella felfrekvenser och diagnostisk täckning. Formeln anser sannolikheten för farliga misslyckanden per timme, vilket säkerställer att den uppfyller kraven för önskad PL.

Steg 6: Verifiering och validering

Det sista steget innebär att man kontrollerar att säkerhetskretsen uppfyller de beräknade tillförlitlighetsmålen. Testning, felinjektion och dokumentation används för att validera säkerhetsfunktionens prestanda. Regelbunden underhåll och periodisk testning rekommenderas för att upprätthålla säkerhetsnivåer.