Overzicht PL verificatie volgens ISO

Transcriptie

1 Overzicht PL verificatie volgens ISO Neem de risiobeoordeling door. Weet wat het gevaar, het risico en vereiste PL r is a b c d e. 2. Maak een blokschema van de beveiliging. ewegings sensor Convertor 1oo2 Safety relay Motor 2oo2 Ventiel Toon alle relevante onderdelen. 3. epaal of de beveiliging functioneel juist is (dus de gevaarlijke situatie voorkomt). De beveiliging is snel genoeg. De sensoren nemen de potentieel gevaarlijke situatie/handeling waar. De juiste actuators worden aangestuurd. De beveiliging is voldoende hufterproof (niet overbrugbaar). 4. epaal MTTF d (Mean Time To dangerous Failure) van ieder component. MTTF d 3 jaar Low Soms is een 10D waarde opgegeven (aantal schakelingen waarbij 10% gevaarlijk MTTF d 10 jaar Medium faalt). Deze omrekenen naar MTTF d met de formule MTTF d = 10 D /(0,1 n op ). MTTF d 30 jaar High n op = (operatie-dagen/jaar operatie-uren/dag 3600)/cyclustijd in seconden.. epaal de DC (Diagnostic Coverage) van ieder component / deelsysteem DC < 60% Geen DC DC=Diagnostic Coverage. Faalfrequentie gevaarlijke fouten 60% DC < 90% Low λ D = 1/(MTTF 24 36)h % DC < 99% Medium λ DD is de frequentie van de gedetecteerde gevaarlijke fouten. λ DD =DC λ D. DC 99% High λ DU is de frequentie van de ongedetecteerde gevaarlijke fouten. λ DU =(1-DC) λ D Wanneer een gevaarlijke fout is gedetecteerd door diagnostiek, moet er een automatische beveiligingsactie optreden. 6. epaal de categorie van ieder deelsysteem (SRP/CS sensor / logic solver / actuators). Cat. Enkel, geen DC, Low/Med MTTF d, basic safety principle (bv. fail safe). Cat. 1 Enkel, geen DC, High MTTF d, basic safety principle + well tried, widely used. Cat. 2 Enkel, Low/Med DC, basic safety principle + well tried, widely used, Testrate van test equipment 100x Demand rate van Safety Function. Cat. 3 Redundant, Low/Med DC, well tried,score CCF 6 (zie achterzijde van dit blad). Cat. 4 Redundant, High DC, High MTTF d, (elk kanaal) well tried, score CCF 6 (achterzijde). Omrekenformules: ij redundante kanalen: = λ du3 = λ du1 + λ du2 Als we uitgaan van: λ d3 = λ d1 + λ d2 Ofwel: 1/MTTF d3 =1/MTTF d1 +1/MTTF d2 Dan is: DC 3 = (DC 1 λ d1 + DC 2 λ d2 ) / λ d3 = MTTF d2 = 2/3 MTTF d1a + MTTF d1 - MTTF d1a MTTF d1 MTTF d1a + MTTF d1 Kies voor DC 2 de laagste DC 1A of DC 1. Optie: DC 2 berekenen. augustus

2 No. Cat. 3 en Cat. 4: epaal of de CCF (Common Cause Failure) score 6 is. 1 Separation/ Segregation Physical separation between signal paths: separation in wiring/piping, sufficient clearances and creep age distances on printed-circuit boards. 2 Diversity Different technologies/design or physical principles are used, for example: first channel programmable electronic and second channel hardwired, kind of initiation, pressure and temperature, Measuring of distance and pressure, digital and analog. Components of different manufactures. Score max Design/application/experience Protection against overvoltage, overpressure, overcurrent, Design/application/experience Components used are well-tried. 4 Assessment/analysis Are the results of a failure mode and effect analysis taken into account to avoid common-cause-failures in design? Competence/training Have designers/ maintainers been trained to understand the causes and consequences of common cause failures? 6.1 Environmental Prevention of contamination and electromagnetic compatibility (EMC) against CCF in accordance with appropriate standards. Fluidic systems: filtration of the pressure medium, prevention of dirt intake, drainage of compressed air, e.g. in compliance with the component manufacturers' requirements concerning purity of the pressure medium. Electric systems: Has the system been checked for electromagnetic immunity, e.g. as specified in relevant standards against CCF? For combined fluidic and electric systems, both aspects should be considered. 6.2 Environmental Other influences Have the requirements for immunity to all relevant environmental influences such as, temperature, shock, vibration, humidity (e.g. as specified in relevant standards) bee considered? 2 10 Totale score epaal de PL van ieder deelsysteem (SRP/CS- sensor, logic solver, actuators). Cat. Cat. 1 Cat. 2 Cat. 2 Cat. 3 Cat. 3 Cat.4 DC avg - - low med low med high MTTF d =Low a - a b b c - MTTF d =Med b - b c c d - MTTF d =High - c c d d d e 8. epaal de PL van de beveiliging (Safety Function) en controleer dat deze PL r is. epaal de laagst voorkomende PL van een SRP/CS en hoeveel SRP/CS deze PL hebben. PL low N low PL SF a >3-3 a b >2 a 2 b c >2 b 2 c d >3 c 3 d e >3 d 3 e 9. Documenteer de relevante informatie v. ontwerptekeningen, specificaties, logics, testmethodiek. 10. Verificaties en (uiteindelijk) validatie Verificaties:Is de applicatie software juist? Is het ontwerp gecontroleerd? PL verificatie. Validatie: Testen van het daadwerkelijke functioneren. augustus

3 Safety Solutions Consultants V 1. Risico Inschatting Gebruik zaagmachine Wat is het gevaar? Schat het risico in met de EN-100 risicograaf. Heeft dit scenario te maken met ISO / IEC 62061? Moet het risico gereduceerd worden? Hoe? Eens per dag wordt een half uurgezaagd. 2. Risico Inschatting Gebruik papiersnijmachine Werknemer gebruikt papiersnijmachine 4 uur/dag. Hand werknemer onder de snijinrichting. Eerst wordt de stapel papier gepositioneerd. Dan door een drukbalk vastgehouden (door voet bediend). Vervolgens wordt er een gedeelte afgesneden als de werknemer op 2 knoppen drukt. Gevaar: Amputatie van vingers. Schat het risico s in met de ISO risicograaf. Aan welke PL moet de besturing voldoen? 3. PL verificatie van een beveiliging De stikstof afsluiter is in rusttoestand (geen elektrische spanning op de spoel) geopend. Gewenste beveiligingsactie: ij geopende deur (gemeten met 2 schakelaars) moet de afsluiter dicht. Gewenste betrouwbaarheid: PL c. A Gewone (niet gecert.) Kunt u hier al iets van zeggen? Pagina 1 of 3

4 Safety Solutions Consultants V 4. MTTF d bepaling Van een relais dat toegepast wordt in een machine, geeft de leverancier aan dat de 10 waarde 2 10 bedraagt. Er wordt van uitgegaan dat van de 2 optredende fouten, 1 fout gevaarlijk is. ereken 10d. Het relais schakelt ieder half uur een keer. De machine wordt 16 uur continue per etmaal gebruikt. 220 dagen per jaar staat de machine aan. ereken de MTTFd.. etrouwbaarheidsverificatie van een beveiliging Een robot motor moet stoppen als de toegangsdeur niet dicht is. De beveiliging moet voldoen aan PL r =c. SW1A is Normally closed, voldoet aan basic safety principles en is Well tried. MTTF d,sw1a = 20 jaar Contactor K1A voldoet aan basic safety principles en is Well tried. MTTF d,k1a = 0 jaar. epaal de PL van de beveiliging. Zoals uit het plaatje blijkt: Geen DC. 6. etrouwbaarheidsverificatie van d beveiliging Een robot motor moet stoppen als de toegangsdeur niet dicht is. De beveiliging moet voldoen aan PL r =c. Reset functie bij Reset Gecertificeerde veiligheids +24V SW1 is Normally open, voldoet aan basic safety principles en is Well tried. MTTF d,sw1a = 60 jaar Contactor K1A voldoet aan basic safety principles en Well tried. MTTF d,k1a = 0 jaar. : Gecertificeerd voor PL e. Zoals uit het plaatje blijkt: Geen DC. epaal de PL van de totale beveiliging. Pagina 2 of 3

5 Safety Solutions Consultants V 7. epaling van Categorie en PL Een SRP/CS sensor is opgebouwd uit een redundant meting: Transmitter A en transmitter met tripamplifier. In het zijn de metingen van sensor A en in 1oo2 configuratie verwerkt: Als een van de sensoren lage druk meet, wordt de beveiliging geactiveerd. Sensor A Tak A Sensor Isolator Tak SRP/CS sensor Sensor A: MTTF d = 60 jaar, DC= 90% Sensor : MTTF d = 80 jaar, DC= 60% Isolator MTTF d = 40 jaar, DC= 80% Alle componenten zijn well tried. Common Cause Failures score bedraagt 70. epaal de categorie en het PL van de SRP/CS sensor Pagina 3 of 3