En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 1 Lg Risiko Vrist Prformn- Lvl PL r P P2 F2 P1 S2 F1 P1 P2 S1 Ctgoriën B 1 2 3 4
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Upt Wupprtl/Wttnrg, mi 2007 Bst Bst klnt, klnt, N noig onflitn n moilijkhn (zi ook MRL-Nws 24/02/07, pgin 13 v., Afshffing vn EN 954-1: D prigmvrnring is n fit!) is ontwrpnorm Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti nu inlijk ngnomn n ls EN ISO 13 849-1:2006 vn krht gworn. In i zin mot plnning voor ht inwrkingtrn (pgin 46 vn onz rohur, uitgv mrt 2006) n ook ngpst worn. D ovrgngsprio voor niuw norm loopt tot novmr 2009 (tot t ognlik mg, mr mot hij htr nog nit togpst worn). Evntul normn i in tgnsprk zijn mt niuw norm (mt nr woorn: EN 954-1: 1997 of ISO 13 849-1:1999) motn uitrlijk tgn novmr 2009 truggtrokkn n oor EN ISO 13 849-1:2006 vrvngn worn. All ovrig informti in onz rohur mt trkking tot htrgron, topssing n prktish omztting vn niuw norm is htr nog ltij tul n orrt. Mt vrinlijk grotn, Fririh Ams K.A. Shmrsl Holing GmH & Co. KG Vnf wnnr mot niuw EN ISO 13 849-1 togpst worn? Zijn r ovrgngsprios? Ovrgngsprio Novmr 2009 Hrmonisring 1. kwrtl 2007 Vrshiung Hrst 2006 Afstmming Njr 2006 Uitinlijk ontwrp Hlf 2006 2
Ctgoriën Wupprtl/Wttnrg, mrt 2006 Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Bst Bst klnt, klnt, In z rohur vint u n uitvorig tolihting op lngrijkst lzing uit Eln voorrhtnrks vn 2005, nmlijk trugtrkking vn norm EN 954-1 n niuw rgls n voorshriftn vn zijn opvolgr, EN ISO 13 849-1:2006. Op z mnir wil SCHMERSAL Grop hr omptnti op ht gi vn mhinvilighi onrstrpn. Als lvrnir vn vilighisshklomponntn n vilighissystmn voor vilighi vn mns, mhin n instllti gvn wij onz klntn xtr rn- n htrgroninformti om zo uw voorkursprtnr t zijn voor lls wt trkking hft op ht gruik vn vilighisonrln voor mhins n mhinsturingn. Uitgngspunt P voor oorling 1 vn risiovrminring P Ht proutgmm S 2 2 vn P 1 SCHMERSAL P 2 Grop is vng rs onform mt vr- Hoog Risio istn n spifitis vn i normn. Als u vrgn ovr it onrwrp hft, rzl n nit om ons t nrn. Voor n uilijk ovrziht hn wij ht onrwrp EN ISO 13 849-1: D niuw stnr voor mhinvilighi in fzonrlijk hoofstukkn opgsplitst, i op zih vrr onrvrl zijn u kunt us zlf kizn ho gronig u zih in mtri wil vripn. Wij vrgn u om uw grip voor ht gruik vn vl fkortingn n Engls woorn in tkst, i wgns grk n n offiiël vrtling htr onvrmijlijk zijn. Ht ovrziht (uitklpr pgin) trht htr nig uilijkhi t vrshffn n lsrhi t vrgrotn. Dz rohur vt n smnvtting vn strffn tosprk vn hrn Ir. Thoms Bömr n Ir. Krl-Hinz Büllsh, in mwrkrs vn ht Brufsgnossnshftlihn Instituts für Aritsshutz BGIA, St. Augustin, i oor hun wrk ij fling Elktroni vn ht vkgi Mhinvilighi & Bsturingsthnik nuw ij ht onrwrp trokkn zijn. D flingn in z ijrg zijn gsr op PowrPoint prsntti vn z hrn. Evntul utursrhtn voor z flingn rustn ij hn. Ht BGIA n ivrs ropsorgnistis i zih op mhinouw tospitsn, hn zih in hog mt gënggr voor ht ontwrp vn norm EN ISO 13 849-1:2006, mt ls ol klntn vn klin n milgrot mhin- n sturingsouwrs n nvouig n toh sustntiël lir t in voor ht ontwrpn vn vilighisgriht mhinsturingn in tokomst. Er is zwr gisutr ovr opvolging vn EN 954-1. An n zij oor voorstnrs vn IEC 62 061 n n nr zij oor voorstnrs vn EN 13 849-1:2006. D uitkomst vn z isussi is t i normn ghrmonisr zijn n t u kuz hft volgns wlk norm u gt wrkn. Howl wij ons st gn hn z smnvtting zo ovrzihtlijk n grijplijk moglijk t houn, zijn w hir, wgns omplxitit vn ht onrwrp, nit ltij vn go in gslg. Wij xusrn ons inin pl vrgn onntwoor lijvn of zlfs niuw vrgn opropn. Wij wnsn u vl lsplzir n vrhugn ons op n prttig smnwrking. Mt vrinlijk grotn, Hinz Shmrsl Algmn Dirtur K.A. Shmrsl Holing GmH & Co. KG Fririh Ams K.A. Shmrsl Holing GmH & Co. KG 1) Bropsorgnisti voor Arisshrming 3
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti 4
Ctgoriën En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio Inhousopgv Sit Inliing 6 Argumntn voor rvisi vn EN 954-1 7 Niuw risiogrf 9 Dsignt rhitturs 13 wrn 15 Foutnkking Dignosti Covrg (DC) 23 Foutn mt n gmnshpplijk oorzk Common-Cus-Filur Mngmnt (CCF) 26 Voorl 27 Vliti 32 SiStM 34 EN ISO 13 849-1:2006 n ovrzihtlijk SRP/CS 36 EN ISO 13 849-1:2006 n srishklingn vn SRP/CS 38 EN ISO 13 849-1:2006 n softwr 40 EN ISO 13 849-1:2006 vrsus IEC EN 62061 43 Inwrkingtrn vn EN ISO 13 849-1:2006 46! Vlgstl vrgn (FAQ) 47 Vooruitlik 49 Ovrziht: uitklpr pgin 51 Uitgvr Eln Shltlmnt GmH & Co. KG Im Ostprk 2 35435 Wttnrg Tlfoon +49 (0)641 9848-0 Fx +49 (0)641 9848-420 E-Mil: info@ln.shmrsl.om Intrnt: www.ln. Rti n ly-out Fririh Ams /o SCHMERSAL Holing GmH & Co. KG Möinghof 30 42279 Wupprtl E-Mil: fms@shmrsl.om Smnstlling n rlisti Wr-Grfik Hinz Flik, 35075 Glnh/ Druktm Ptr Bork, 35435 Wttnrg 5
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Inliing Binnn fzinr tij zl norm EN 954-1 1 vrvngn worn. D fshffing vn z norm zl voor mhinouwr n totl nr mnir vn nkn mt zih mrngn. D trministish npk zl plts motn mkn voor n mr proilistish nring vn vilighisrlvnt omponntn. Momntl zijn tw niuw normn in running ls opvolgr vn EN 954-1: nrzijs EN ISO 13 849-1:2006 2, i rhtstrks voortvloit uit rvisi vn EN 954-1 n nrzijs IEC EN 62 061 3, n zoghtn stornorm i zih spifik tot mhinouwr riht n vn IEC EN 61 508 fgli is. In tgnstlling tot EN 954-1, i zih uitsluitn srt op nlys vn strutuur ( trministish npk ), vrisn niuw normn n nlys vn trouwrhi n uitvlwrshijnlijkhi vn onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti ( proilistish npk ). In IEC EN 61 508 n IEC EN 62 061 wgt proilistish npk nog zwrr oor in vorm vn wiskunig wrshijnlijkhisrkningn n molln. D normlistiommissi vn EN ISO 13 849-1:2006 hft htr gtrht n vnwiht t vinn tussn trministish n proilistish npk. D vilighisvoorshriftn n rihtlijnn voor ht ontwrpn n vlurn vn onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti wr in n prktish n uitvorr vorm ggotn om oorsngruikrs vn norm ht lvn its t vrgmkklijkn (zi figuur 1). 1) EN 954-1:1997-03: Vilighi vn mhins Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Dl 1: Algmn ontwrpginsln (stmt ovrn mt ISO 13 849-1:1999-11) 2) EN ISO 13 849-1:2007-02: Vilighi vn mhins Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Dl 1: Algmn ontwrpginsln 3) IEC EN 62 061:2005-10: Vilighi vn mhins Funtionl vilighi vn lktrish/lktronish/progrmmrr lktronish vilighissystmn 4) IEC EN 61508:2002-11: Funtionl vilighi vn lktrish/lktronish/progrmmrr lktronish systmn Dl 1: Algmn rihtlijnn Dl 2: Vristn voor lktrish/lktronish/ progrmmrr lktronish vilighissystmn Dl 3: Softwrvristn Dl 4: Bgrippn n fkortingn Dl 5: Voorln voor ht pln vn ht vilighiintgrititsnivu (SIL, Sfty Intgrity Lvl) Dl 6: Rihtlijnn voor ht topssn vn IEC 61508-2 n IEC 61508-3 Dl 7: Rihtlijnn voor ht topssn vn prossn n mtrgln Rfrntiron: Buth Vrlg GmH, 10772 Brlin; www.uth. 6
Ctgoriën Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio EN ISO 13 849-1 EN 954-1:1996 IEC 61508:1998 2000 Dtrministish npk Proilistish npk Bprof mthos: Vilighisfuntis Risiogrf Ctgoriën Niuw onptn: Kwntifiring: trouwrhi vn omponntn n kwlitit vn tsts Foutn mt n gmnshpplijk oorzk Figuur 1: Evnwihtsofning tussn trministish n proilistish npk Zonr fruk t willn on n inspnningn vn normlistiommissi vn EN ISO 13 849-1:2006, zoun w kunnn zggn t z norm n light vrsi is vn IEC EN 61 508. Light in i zin t EN ISO 13 849-1:2006 lngn vn mrrhi vn zijn klntn, nmlijk klin n milgrot ouwrs vn mhins, instlltis n sturingssystmn, tr hrt prort t nmn oor vrnvouigingn n vrlgmnisringn to t ltn i n olgrop ngpst n op vilighisthnish gi vrntwoor zijn. Dz mtrgl wr uilijk gtroffn om xtr kostn n inspnningn i proilistish npk mt zih mrngt, innn prkn t houn. Voor uitrst omplx univrsl sturingssystmn zols n vilighis-plc, vilighisussystm of vilighislsrsnnr is rr ht gruik vn nr normn zols IEC EN 61 508 ngwzn. Ahtrliggn rn voor rvisi vn EN 954-1 D wr rn voor rvisi vn EN 954-1 ligt nit in ht fit t ongvlln n n mt mhins t wijtn zijn n onvolkomnhn n hitn vn EN 954-1. Wl is r vnf ht gin l vl kritik op EN 954-1. Zo zou norm nit ltij nuiig zijn, wroor hl vl isussi ontstn is ovr prktish uitvoring rvn. D normommissi i zih zighout mt vrtring vn EN 954-1 hft uitinlijk gonlur t ht tr ws n totl niuw norm t shrijvn n huiig norm vrr n t pssn. Dit hft us grsultr in EN ISO 13 849-1:2006. 7
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti D juisthi vn npk n vristn vn EN 954-1 wr vk kritisr oor Duitsln n nr listtn vn Europs Gmnshp. Vnuit thortish stnpunt shouw srt z kritik zih hoofzklijk op ht fit t EN 954-1 lln mr mtrgln voor risiovrminring voorzit, i voor ll tgoriën tot nzlf rstrisio lin. In thori lijft ht risio wrn oprtor lootgstl wort, ltij htzlf, onght of SRP/CS n vristn vn tgori 1, 2, 3 of 4 ntwoort n ht risio n liht (omkrr) n wl rnstig (onomkrr) vrwoning inhout. D ritii zijn ovnin vn mning t n hogr risio ook ijkomn mtrgln tr vrminring vn ht rstrisio vrist. En tw punt vn kritik is t vristn vn EN 954-1 t winig rkning houn mt tonmn omplxitit vn inustriël utomtisring. In ht gvl vn goörinr smnwrkn mhins i n lkr gkoppl zijn, hout EN 954-1 r ijvoorl gn rkning m of SRP/CS in n iniviul mhin, n omplx instllti of n gïntgrr proutisystm gïntgrr is. Mt nr woorn: ho hogr omplxitit -> ho grotr ht rstrisio -> ho mr ijkomn mtrgln tr hrsing vn ht rstrisio! Ht fit t r t winig rkning ghoun wort mt omplxitit vn n SRP/CS, kn us nit ontkn worn. Ht stt htr vst t EN 954-1 huiig stn vn thnik nit lngr urt wrspiglt. Zo voorzit zij ijvoorl gn vristn voor hoogomplx sturingssystmn mt vilighisfunti, howl zij ht gruik vn z systmn nit pr finiti uitsluit. W gvn hir n (nit-prkn) lijst mt kritikpuntn, zot lzr n tr inziht krijgt in htrliggn rnn, i tot rvisi vn EN 954-1 gli hn, zonr t w ipr op it onrwrp motn ingn (zi ook figuur 2). Kritik: Ontrkn vn gtillr vristn, onnks intgrti vn omplx progrmmrr lktronish systmn in norm Onvolon vristn voor ht oorln vn trouwrhi Door uitsluiting vn foutn in tgori 1 ontrkt n hiërrhi voor oorling vn risiovrminring Risiogrf: gn rhtstrks vrn tussn risiovrminring n tgori, omplxitit lijft uitn shouwing Figuur 2: Enkl puntn vn kritik op stn norm EN 954-1 1) Zi ook CR 954-100: Rihtlijnn voor ht gruik n topssing vn EN 954-1 2) OPGELET! Vnf it punt worn onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti ngui oor fkorting SRP/CS, nr nlogi mt Engls trm Sfty Rlt Prt/Control Systm! 8
Ctgoriën Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog risio Figuur 3: Vrist risiovrminring n Prformn Lvl: S rnst vn vrwoning; F frqunti n/of uur vn lootstlling n ht gvr, P moglijkhn voor gvrfwning Niuw risiogrf Thori D EN ISO 13 849-1: 2006 mkt nog ltij gruik vn ht igrm voor ht sltrn vn tgoriën, risiogrf (zi figuur 3). Als inrsultt mot mn htr nit lngr n tgori toknnn, zols ij EN 954-1, mr n Prformn Lvl (PL) vn (lg) tot (hoog). Ht PL vrtgnwoorigt ht vrmogn vn n SRP/CS om n vilighisfunti uit t vorn, zot vrwht risiovrminring rikt wort. D norm spifirt vrr prmtrs i n rol spln ij ht pln vn it Prformn Lvl, zols trouwrhi vn ht mtril ( MTTF), strutuur vn ht systm n wking (DC, Dignosti Covrg of foutnkking), CCF (Common Cus Filurs of foutn mt n gmnshpplijk oorzk) n tgori vnls kwlittiv n kwntifirr sptn i ht grg vn SRP/CS ïnvlon zols systmtish foutn. D iniviul risioprmtrs S (rnst vn vrwoning), F (frqunti n/of uur vn lootstlling n ht gvr) n P (moglijkhi tot gvrfwning) vn EN ISO 13 849-1: 2006 lijvn ongwijzig tn opziht vn EN 954-1. Topssing D wrshijnlijkhi vn n gvrlijk uitvl vn ht systm, vrtgnwoorig oor wr PFH (zi ook figuur 4) is fhnklijk vn ivrs ftorn, wronr systmstrutuur, foutnkking (Dignosti Covrg DC), trouwrhi vn omponntn ( Mn Tim to Dngrous Filur, ), CCF (Common Cus Filurs of foutn mt n gmnshpplijk oorzk), ht ontwrppros, lsting, omgvingsvoorwrn n rijfsmoi. D nlys vn wrshijnlijkhi vn rstfoutn is niuw npk vn norm, n ontstt oor ht topssn vn trouwr nginring n ominti vn trministish n proilistish nring. D PL lssifitis zijn zo gkozn t zij mt zoghtn Sfty Intgrity Lvls (SIL s) vn IEC EN 61 508 ovrnstmmn n n vrwijzing nr sturingstgoriën vn EN 954-1 toltn; ijvoorl, sturingstgori 1 stmt ovrn mt (is htr nit glijkgstl n) PL, sturingstgori 2 mt PL nz. 1) PFH Proility of Filur pr Hour: wrshijnlijkhi vn ht optrn vn n fout pr uur 9
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Wrshijnlijkhi vn ht optrn vn n gvrlijk fout pr uur EN ISO 13849-1 PL 10 4 10 5 3 x 10 5 10 6 10 7 10 8 Bviliging vn lg risio s Bviliging vn hog risio s Figuur 4: Dfiniti vn ht Prformn Lvl PL ls vilighisrlvnt trouwrhisftor Topssing D ontwrpr mot ll vilighisfuntis i vrist zijn voor ht uitvorn vn vilighismtrgln vn ht sturingssystm voor topssing oorln n nlysrn, ijvoorl stilzttn in noogvl (noostop), ht vrgrnln vn wgr vilighisvoorziningn, nz. Voor ir gsltr vilighisfunti mot n vrist Prformn Lvl PL r ( r rquir ) pl n goumntr worn. Ht pln vn ht Prformn Lvl PL is n oorling vn glol rhittuur vn vilighisrlvnt funtis, i in susystmn zols snsorn (ttrn), logi (vrwrkn) n tutorn (shkln) onrvrl zijn. D vilighisfuntis worn uitgvor oor onrln vn n sturingssystm mt vilighisfunti (SRP/CS) Snsor Logi Atutor ttrn vrwrkn shkln Voorstlling volgns norm: SRP/CS i SRP/CS i lx SRP/CS Voorln voor mhinouw: Vilig stilstn ij ht opnn vn vilighisvoorzining Vilig snlhisvrminring tijns ht fstlln PL Figuur 5: Vilighisfuntis n SRP/CS 1) D norm mkt systmtish n onrshi tussn PL r n PL. PL r vrtgnwoorigt ht vrist Prformn Lvl (in fit gwnst of olwr) i uit risiooorling voortvloit. Ht PL is ht rsultt vn nlys vn risiovrminring (in fit wrklijk wr). 10
Ctgoriën Systmtish foutn hn trministish, nit tovllig of inin- Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r ht ontwrp, ht proutipros, gruiksprours, oumntti tl oorzkn n kunnn lln oor S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 of nr gpst ftorn gëliminr worn. ht nrngn vn wijzigingn n Hoog Risio Niuw sptn voor oorling Door ominti vn trministish n proilistish npk wort PL vn SRP/CS oor vrshilln sptn (zi figuur 6) pl, zols: 1. D tgori (min of mr), wrvoor norm zoghtn Dsignt Arhitturs voorshrijft, i n vrnvouig npk voor ht kwntifirn vn rkn wrn vttn; 2. D trouwrhi vn omponntn in vorm vn wr ( Mn Tim to ngrous Filur gmil kns op gvrlijk fout); 3. D foutnkking kns op tti vn foutn of Dignosti Covrg (DC); 4. D mtrgln tr vrmijing vn foutn mt n gmnshpplijk oorzk ( Common Cus Filur of CCF). Hir worn vrr nog mtrgln tr vrmijing vn systmtish foutn n togvog, n vrist i ook nu l vn topssing is. Dz mtrgln worn sprokn in Bijlg G vn EN ISO 13 849-1: 2006. D norm mkt n onrshi tussn tovllig foutn (zi ) n systmtish foutn (zi figuur 7). Bijlg G stlt mtrgln voor: Enrgi-uitshkling, zi EN ISO 13 849-2 Bhrsing of vrtring vn omgvingsinvlon Mtrgln op informtigi: wking vn progrmm-floop vn SRP/CS mt softwr Bviliging n hrsing vn tommuniti Figuur 7: Systmtish foutn vrmijn n hrsn Topssing D ontwrpr mot ll vilighisfuntis i vrist zijn voor ht uitvorn vn vilighismtrgln vn ht sturingssystm voor topssing oorln n nlysrn, ijvoorl stilzttn in noogvl (noostop), ht vrgrnln vn wgn vilighisvoorziningn, nz. Voor ir gsltr vilighisfunti mot n vrist Prformn Lvl PL r ( r rquir ) pl n goumntr worn. Ht pln vn ht Prformn Lvl PL is n oorling vn glol rhittuur vn vilighisrlvnt funtis, i in susystmn zols snsorn (ttrn), logi (vrwrkn) n tutorn (shkln) onrvrl zijn. (zi figuur 5) im EN 954-1 (1997) Ctgoriën (Runnti, tst) (kwlitit vn omponntn) ls funti vn tgori 1) D norm mkt systmtish n onrshi tussn PL r n PL. PL r vrtgnwoorigt ht vrist Prformn Lvl (in fit gwnst of olwr) i uit risiooorling voortvloit. Ht PL is ht rsultt vn nlys vn risiovrminring (in fit wrklijk wr). vnf tgori 2 CCF DC (kwlitit vn tsts) vnf tgori 2 Figuur 6: Uitriing vn ht grip tgori 11
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Prformn lvl tg gmil hoog tgori B DC vg 0 tgori 1 DC vg 0 tgori 2 DC vg tg tgori 2 DC vg gmil tgori 3 DC vg tg tgori 3 DC vg gmil tgori 4 DC vg hoog Figuur 8: Vrnvouig mtho voor ht pln vn ht Prformn Lvl PL Prformn Lvl in plts vn n tgori D rsulttn vn oorling vn trouwrhiswrn (us vluti vn Dsignt rhitturs,, DC n CCF) wort vrvolgns in n stfigrm gpltst om ht Prformn Lvl (zi figuur 8) t kunnn pln. Dit tknt t Prformn Lvl n strutuur vrist i ovrnstmt mt tgori 4, mt n hog wr pr knl n n hog DC (uitlg vn DC vg : zi vrr). Wil mn n Prformn Lvl of rikn voor vrist risiovrminring, n kunnn ivrs ontwrpmoglijkhn gkozn worn, ijvoorl: voor n Prformn Lvl n strutuur volgns tgori 2, mt hoog n DC gmil. Vnf tgori 2 motn CCF ltij in oorling opgnomn worn. Omwill vn vg fkning vn grnszons vn ivrs PL in ht igrm is ht gruik vn n vrnvouig mtho togstn ( norm vrmlt hirvoor n tl in plts vn n grfik, zi figuur 9). Tot zovr n kort shrijving vn grot lijnn vn EN ISO 13 849-1. Prformn lvl lg gmil hoog 1) In r Systmtik r Norm wir zwishn PL r un PL untrshin. PL r stht i für n ufgrun r Risikotrhtung nötigtn Prformn Lvl (prktish in Soll-Ermittlung). PL ist nn s wrtt Ergnis (prktish i Ist-Ermittlung). tgori B DC vg 0 tgori 1 DC vg 0 tgori 2 DC vg lg tgori 2 DC vg gmil tgori 3 DC vg lg tgori 3 DC vg gmil tgori 4 DC vg hoog Figuur 9: Prformn Lvl PL: Altrntiv pling mt hulp vn n tl 12
Ctgoriën Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio Dsignt Arhitturs Thori D EN 13 849-1 mkt nog ltij gruik vn ou tgoriën vn EN 954-1 om SRP/CS op sis vn hun foutstnighi n hun grg tn gvolg vn foutn in t ln. D EN ISO 13 849-1: 2006 voorzit htr ht gruik vn Dsignt rhitturs voor ht pln vn tgoriën, typish rhitturn i n vristn vn ijhorn tgori ntwoorn. D ijrg vn z struturn n risiovrminring wr op voorhn rkn mt hulp vn Mrkov-molln (f. IEC EN 61 508). D gruikr vn EN ISO 13 849-1: 2006 mot us gn ingwikkl wiskunig rkningn uitvorn. D inhtnming vn Dsignt Arhittur vn n SRP/CS oruurt vrr op trministish npk vn EN 954-1 mr is slhts n vn vl sptn vn ht Prformn Lvl PL. D Dsignt rhitturs zijn in fit gkn n prof struturn vn SRP/CS i rs jrn mol stn voor vrshilln tgoriën vn EN 954-1. Ctgori 2 vormt htr n uitzonring. Uitvoring Figuur 10 toont Dsignt rhitturs i in EN ISO 13 849-1:2006 gruikt worn. Topssing Ht gruik vn Dsignt rhitturs is n onrl vn vrnvouig npk vn EN ISO 13 894-1. Nt ls ij intrprtti vn EN 954-1 lijvn ook nu wr pl vrgn onntwoor. Nmn w ls voorl uitvoring vn 2-knlighi vn snsorn n tutorn voor tgoriën 3 n 4: motn in it gvl tw snsorn of tutorn gruikt worn voor positiwking vn wgn vilighisvoorziningn? En wt t on ls mn vn Dsignt rhitturs wil fwijkn? D gruikr hft vl moglijkhn: En rst moglijkhi is gsr op C-norm (proutnorm) i onrt voorstlln voor uitvoring formulrt. Voor positiwking vn wgn vilighisvoorziningn n print- n rukmhins ijvoorl volstt n gwon vilighisshklr mt 2 lktrish knln. Ctgori B n 1: Ctgori 2: Ctgori 3 n 4: O L O I Bwking Bwking L Bwking TE Bwking Ingngssignl Uitgngssignl Ingngssignl Uitgngssignl 2 uitshklknl of signlknl O OTE I1 I2 Gkruist wking L1 L2 Uitgngssignl Bwking Ingngssignl Uitgngssignl Bwking Ingngssignl O1 O2 Figuur 10: Inliing tot Dsignt rhitturs 13
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti En tw moglijkhi is ht gruikmkn vn foutuitsluiting (zi figuur 11). Hir mot ht foutwrstnsvrmogn vn SRP/CS gëvlur worn. Bij nkl omponntn kunnn in uitzonrlijk gvlln pl foutn uitgslotn worn tijns lvnsuur vn SRP/CS. Onr z omstnighn hoft mn ij pling vn ht Prmn Lvl gn rkning t houn mt z foutn. Inin gruik wort gmkt vn foutuitsluiting mot in oumntti n uitvorig rhtvriging worn opgnomn. Bijlgn A tot D vn EN ISO 13 849-2 ( vrogr EN 954-2) vttn lijstn mt lngrijkst foutn voor vrshilln thnologiën. Dz foutlijstn zijn nit prkn n inin noig, motn vntul ijkomn foutn oorl n vrml worn onr strikt topssing vn prgrf 3.3 vn EN ISO 13 849-2. Ook in it gvl mot gruikt vlutimtho uilijk shrvn worn. Wnnr mg ik foutn uitsluitn? Bij vluti vn n SRP/CS mogn soms pl foutn uitgslotn worn. Voor mr tils ovr foutuitsluiting vrwijzn w nr EN ISO 13 849-2. D foutn kunnn uitgslotn worn op sis vn: thnish onwrshijnlijkhi t n fout zih voorot lgmn nvr thnish rvring, onfhnklijk vn topssing thnish vristn vn topssing n spil risio s n gvrn In gvl vn foutuitsluiting mot oumntti n uitvorig rhtvriging vttn. Figuur 11: Foutuitsluiting Als r moglijkhi kn mn vrnvouigingn vn EN ISO 13 849-1: 2006 ovroor gooin n mt hulp vn Mrkov-molln, Ptrintwrkn (GSPN) of trouwrhisigrmmn zlf noig wiskunig rkningn (ltn) uitvorn (zi figuur 12). Is ht gruik vn Dsignt rhitturs vrpliht? 4.5.1 Er stn ivrs mthos om ht Prformn Lvl PL voor ir typ systm (ijvoorl n omplx strutuur) t rknn, zols Mrkovmolln, Gnrlis Stohsti Ptri Nts (GSPN), trouwrhislokigrmmn [zi ijvoorl séri EN 61 508 (IEC 61 508)]. Om oorling vn kwntittiv sptn vn ht Prformn Lvl PL t vrgmkklijkn it z norm n vrnvouig mtho voor ht rknn vn ht PL, prkt tot vijf Dsignt rhitturs, i n spil ontwrpritri n n spifik grg in gvl vn n fout ntwoorn) Figuur 12: Gn rgls zonr uitzonringn OPGELET ij ht gruik vn Dsignt rhitturs voor tgori 2! D nvoln strutuur voor tgori 2 vormt n uitzonring op gkn Dsignt rhitturs. D SPR/CS vn tgori 2 i 1-knlig uitgvor zijn, motn zonig ontworpn zijn t hun funtis op gpst tijstippn mt n tstfrqunti i 100 ml hogr ligt n gshtt lsting vn vilighisfunti gontrolr worn oor mhinsturing; rnst mot n tw uitgng nwzig zijn. (zi figuur 13, pgin 15). 14
Ctgoriën Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio Ctgori 2: In fit kn z Dsignt rhittur ls n light vrsi vn tgori 3 shouw worn. Wij rn u mt nrng n SRP/ CS mt sturingstgori 2 t tstn mt ht oog op onformitit mt tokomstig gwijzig vristn. wrn I Bwking L Bwking Bwking Bwking Ingngssignl Uitgngssignl Thori Bij ht rknn vn wrn in ht kr vn EN ISO 13 849-1: 2006, mot mn r rkning m houn t SRP/CS ltij n zkr prntg rstrisio s inhoun, i vilighisfunti kunnn ïnvlon (nmlijk wrshijnlijkhi vn tovllig gvrlijk foutn). Ht komt r us op n z rstrisio s t hrsn n tot n nvrr nivu trug t ringn. En shklontt kn ijvoorl nit opnn of sluitn. Gwoonlijk vroorzkt z tostn in mhinsturing n gvrlijk situti ij grk n n gpst runnt systm of n gshikt wking. All onttn zijn htr nit htzlf: r stn kwlititsvrshilln op ht gi vn hun ontwrp, ht gruikt mtril, nz. O 2 uitshklknl TE OTE of signlknl Figuur 13: Niuw vristn voor tgori 2 Dz kwlititsvrshilln kunnn wrshijnlijkhi vn ht optrn vn tovllig foutn ïnvlon. D wr is us n oorling vn kwlitit vn trouwrhi op vilighisgi vn omponntn n systmn i in n SRP/CS gruikt worn. is n sttistish gmil wr i vrwht wrkuur zonr fout of storing in jrn uitrukt (, Mn Tim To Dngrous Filur). En fout wort gfinir ls ht vrwijnn vn ht vrmogn vn n ntitit om vrist funti t vrvulln. D foutn i lln shikrhi vn ht ngstuur pros ïnvlon, mkn gn l uit vn ht topssingsgi vn EN ISO 13 849-1: 2006. Omt nit ll foutn invlo hn op vilighi, is MTTF wr ltij > MTTF wr. D wr wort uitgrukt in jrn ( y). D wr is ltij riproqu vn PFH wr n omgkr. En wr vn 10 jr [ 1 8.760 uur] is ijvoorl ht quivlnt vn n PFH wr vn 1,14 10 5 [1/(10 8.760)]. Voor ht topssn vn EN ISO 13 849-1 is ht vn ssntil lng t ltij shouw wort voor ir knl vn n SRP/CS. D rkningn vn MTTF of wrn gn ltij uit vn n xponntiël vrling vn tovllig foutn. N ht vrstrijkn vn MTTF of, is n (gvrlijk) fout opgtrn n 63% vn ll nhn of, nrs gzg: ovrlvingswrshijnlijkhi vn troffn nhn n ht vrstrijkn vn MTTF of rgt nog slhts 37% (zi figuur 14 n 15). 1) PFH wrn i volgns IEC EN 61 508 rkn wrn, mogn in rkningn volgns EN ISO 13 849-1 opgnomn worn, mits inhtnming vn SIL vrmlingn. Dit is n zr vrnvouig rkningsmtho, voorl voor 2-knlig struturn, i htr n t roosklurig voorstlling vn tostn vrmijt. 15
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti jrn Vrling vn trouwrhi vn nhn vn ri olltivn 60 18 18 Jhr 60 Jhr intt 6 37% 63% 72% 28% 90% 10% fout Figuur 14: Anshouwlijk voorstlling vn n gmil lvnsuur. D ri gtoon olltivn hn vrshilln trouwrhisnivus. Hun nhn (voorgstl oor puntjs) gn op tovllig momntn in storing. D tijstippn wrop fout optrt, worn oor vrtil oörintn vrtgnwoorig. D foutn zijn vrspri ovr n tmlijk lng prio; pl fzonrlijk nhn hn n lvnsuur vn 18 jr, trwijl n nrn l n één jr n fout optrt. N 6 jr hft zih n fout voorgn n 63% vn nhn. (Bron: Inliing tot mthos voor trouwrhisnlys, SIEMENS AG, I&S IS ICS IT2). Anrs gzg: MTBF 6 jrn MTBF 18 jrn MTBF 60 jrn 100% gvrlijk foutn [%] 80% 60% 40% 20% onnvrr lg gmil hoog 3 y 10 y 30 y 100 y onnvrr 0% 0 5 10 15 20 25 30 tij [jrn] Figuur 15: Wt tknt 16
Ctgoriën Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio OPGELET! Slijtggvolig omponntn hn n vrshilln lvnsuur n worn uitgslotn uit z vronrstlling vn xponntiël vrling, i typish is voor lktrish omponntn. D EN ISO 13 849-1: 2006 hout rkning mt it soort omponntn vi uitkomst vn rkning vn B 10 wr. Uitvoring Volgns EN ISO 13 849-1:2006 motn rkningn vn n PFH giffrntir worn op sis rvn of zij gruikt worn: voor n vilighisomponnt of n knl vn n SRP/CS of n vollig SRP/CS Dz iffrntiti is lln mr zinvol ls ht mrnl vn gruikrs vn EN ISO 13 849-1: 2006 hun omponntn n nr vilighisrlvnt systmn i in SRP/ CS gïntgrr worn, nit zlf frirt, mr nkoopt. D gruikrs vn EN ISO 13 849-1: 2006 i gruiksklr vilighisomponntn kopn ij firm s zols Shmrsl Grop, zulln zih voortn in n voorrht positi vinn. Ht is immrs logish t ll kn frikntn vn vilighisomponntn op situti zulln inspln n zo snl moglijk volgns EN ISO 13 849-1: 2006 vrist wrn in hun proutspifitis zulln opnmn (zi ook prgrf Inwrkingtrn vn EN ISO 13 849-1: 2006 ). Dz wrn motn vnns mgl worn voor omponntn, pprtn n systmn i volgns Europs Mhinrihtlijn strikt gnomn gn vilighisomponntn, mr rr ul us proutn zijn, it wil zggn omponntn n tostlln voor ul gruik, us voor vilighisgriht n gwon topssingn. OPGELET! In gvl vn n foutuitsluiting voor n pl omponnt, mot MTTF wr voor z omponnt in formul glijkgstl worn n (zi vrr). Topssing: voor n knl In it gvl mot gruikr mt hulp vn n formul wr vn ir knl fzonrlijk rknn volgns zoghtn Prts Count Mtho. Dz rkning mkt gruik vn wrn vn ll fzonrlijk omponntn vn ht ijhorn knl zi rkningsvoorl pgin 18. 1 N Σ 1 i i 1 Figuur 16: vn n knl (volgns Prts Count Mtho ) Vrvolgns mot hij ht rsultt vrglijkn mt wrn uit tl (figuur 17) om vilighisrlvnt kwlitit vn één knl vn SRP/CS t pln. 1) Gruhsfrtig Sihrhitsutil im MRL-Sinn un Dul-Us-Proukt (wi vor) in inm SRP/CS wrn nhfolgn pushl uh ls sihrhitsgrihtt Grät zihnt. 17
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Bshrijving vn kwlitit wr lg 3 jr < 10 jr gmil 10 jr < 30 jr hoog 30 jr 100 jr is n gmil sttistish wr n vrtgnwoorigt in gn gvl ggrnr lvnsuur! Figuur 17: Gmil wr voor rijfsuur zonr gvrlijk fout in n knl vn ht sturingssystm Brkningsvoorl j Componnt nhn (n j ),j worst s [y] 1/,j worst s [1/y] nj/,j worst s [1/y] 1 Trnsistor ipolir, lg vrmogn 2 1142 0,000876 0,001752 2 Wrstn, ronfilm 5 11416 0,000088 0,000438 3 Connstor, stnr gn vrmogn 4 5708 0,000175 0,000701 4 Rlis (ggvns volgns friknt) 4 1256 0,000796 0,003185 5 Contt 1 32 0,031250 0,031250 Σ(n j /,j ) 0,037325 1/Σ(n j /,j ) [y] 26.79 D uitkomst vn it voorl, n vn 26,8 jr, stmt volgns figuur 17 ovrn mt lssifiti gmil. In it voorl ofnt ht ontt grootst invlo uit. Ht rsultt is gwoonlijk tr,.w.z. lvrt n hogr op. Hirij motn volgn splrgls in ht gnomn worn: D wrn gln ltij voor n knl, onght Dsignt rhittur (1 of 2 knln), hlv ls knln ivrsitir opgouw zijn. In t gvl mot n symmtriformul gruikt worn (zi figuur 18). Volgns Europs Mhinrihtlijn is mhinouwr of vrkopr vrntwoorlijk voor ht (ltn) rknn vn wr vn n knl. OPGELET! Als uitkomst vn voor n knl vn n SRP/CS > 100 jr wort ht gtl ovn 100 uitn shouwing gltn, omt mximl wr vn n knl vn n SRP/CS prkt is tot 100 jr (it in tgnstlling tot n fzonrlijk [vilighis]omponnt, i n hogr sor kn hn). Door z limit op 100 jr vst t stlln wil ht normlistiomité n t roosklurig voorstlling vn wrn vrmijn om zo tot n hogr Prformn Lvl t komn. Dz prour vrhinrt vnns ht gruik vn rkningsmthos, wroor uitinlijk ht gruik vn 1-knlig struturn togltn is, ls topssing in fit 2-knlig struturn vrist. 18
Ctgoriën Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio D Dsignt rhitturs gn rvn uit t MTTF wrn vn vrshilln knln vn n runnt SRP/CS intik zijn. Symmtriformul ij vrshilln wrn: 2 1 C1 + C2 3 1 1 + C1 C2 Voorl: C1 3 jr, C3 100 jr, ruit volgt 66 jr Figuur 18: Symmtrrn vn voor vrshilln knln OPGELET! Ht ominrn vn fzonrlijk vilighisrlvnt omponntn vn n SRP/CS gt rvn uit t: topssing plts vint onr strikt inhtnming vn vntul opmrkingn n instrutis uit iningshnliingn n togpst foutuitsluitingn volgns ISO 13 849-2 ggrnr zijn, voorl wt kling trft spil vristn vn EN ISO 13 849-1:2006 (zi prgrf 4.6) vn topssing zijn op vntul gruikt softwr Als tw knln vn n SRP/CS n ivrsitir strutuur hn, mot symmtriformul togpst worn (zi figuur 18). Opmrkingn Frikntn i iniviul omponntn voor n SRP/CS lvrn, i n vristn vn IEC EN 61 508 (of IEC EN 62 061) motn ntwoorn, zijn vrpliht n lm wr (λ) t vrmln. Wil of mot mn voor vilighisgriht omponntn ggvns uit tw wrln vn EN ISO 13 849-1:2006 n IEC EN 61 508 (of IEC EN 62 061) gruikn, n wort nvoln ht SIL nivu om t zttn nr Prformn Lvl PL of ht Prformn Lvl PL in n SIL nivu (zi ook pgin 44). Ht is ongwnst tw grippn oor lkr t gruikn. Is lln MTTF wr shikr is (n us gn wr), n mg MTTF wr vrul worn om wr t pln, mits ht vnwiht tussn gvrlijk n ongvrlijk foutn min of mr houn lijft. In gvl vn twijfl rt EN ISO 13 849-1:2006 n slhts n glt (voorstl: 10%) in rkning op t nmn. Als lln MTBF wr (Mn Tim Btwn Filur, gmil tij tussn foutn) shikr is, mg z, om prour t vrnvouign, zols n MTTF wr hnl worn. Topssing: rkning voor n fzonrlijk vilighisrlvnt omponnt Dit voorl is ol voor prsonn i vilighisgriht omponntn, systmn n ul us proutn voor ign gruik ouwn. Zij motn vilighisgriht pprtuur vollig opln in fzonrlijk funtionl omponntn n wr mt hulp vn Prts Count Mtho rknn. In it gvl vrstrkt EN ISO 13 849-1:2006 vnns hulpmiln i gruikt kunnn worn ls MTTF of wrn ontrkn of nit shikr zijn. Bijlg C vn norm vt tlln mt typish gmil wrn vn fzonrlijk lktrish n lktronish omponntn (zi figuur 19). Anr nslgwrkn zijn ijvoorl norm SN 29 500 of MIL hnokn. 19
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Tlln C.2 tot C.7 vrmln typish gmil wrn voor lktrish omponntn vn SN 29 500, ijvoorl Componnt Voorl MTTF [y] omponnt Trnsistor, ipolir TO18, TO92, SOT23 [y] typish Figuur 19: voor lktrish omponntn (uittrksl/voorln) [y] worst s 34.247 68.493 6.849 50% Znrio 15.981 31.963 3.196 50% Connstor KS, KP, MKT, 57.078 114.155 11.416 50% MKC Wrstn, ronfilm 114.155 228.311 22.831 50% Opto-kopplr mt ipolir uitgng SFH 610 7.648 14.840 1.484 50% Gvrlijk foutn EN ISO 13 849-1: 2006 stt spil nht n slijtggvolig omponntn vn n SRP/CS, omt lsting ( frqunti wrm n vilighisrlvnt funti vn SRP/CS gtivr wort) vn oorslggvn lng is voor hun wr. En irt wr is lln shikr voor lktronish n vilighisgriht omponntn, omt zognm kuipurv ls initor voor slijtgonfhnklijk foutn int. D linkrknt (slutlwoor: vrogtijig foutn) vn U-urv wort nit in rkning gnomn, omt friknt ngpst mtrgln zols kunstmtig vrouring kn trffn om vrogtijig foutn uit t sluitn. D rhtrknt wort vnns uitgslotn omt z wrklijk lvnsuur ruimshoots ovrshrijt. B 10 wrn Bij ht rknn vn wr voor slijtggvolig (mhnish, lktromhnish of vloistof) omponntn mot n tussngroott, zoghtn B 10 wr, gruikt worn. Dz stmt min of mr ovrn mt ht ntl shklingn wrvoor vilighisgriht funti, volgns Wiull nring, ls nvrr shouw wort. D B 10 wr wort omgzt in n wr mt inhtnming vn topssingsvoorwrn, nmlijk lvnsuur n gmil lstingsgr vn vilighisfunti vn troffn omponnt (zi figuur 20). D friknt vrmlt B 10 wr vn omponnt (in vorm vn ht ntl shklingn, wrij 10% vn gtst prototyps sttistish gzin n gvrlijk fout vrtonn). Vrvolgns mot gmil shklfrqunti vn topssing pl worn, ijvoorl 0,2 Hz > intrvl t yl 5 s. Omztting vn B 10 (shklingn) in (jrn): B 10 0,1 n op op h op 3.600 h s n op t yl op gmil ntl rijfsgn pr jr h op gmil ntl rijfsurn pr g n op : gmil ntl shklingn pr jr t yl gmil lsting vn vilighisfunti in s (ijvoorl 4 pr uur 1 pr 15 min. 900 s) Figuur 20: Brkning vn wr voor slijtggvolig omponntn 20
Ctgoriën Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio mhnish omponntn hyrulish omponntn 150 jr 150 jr B 10 pnumtish omponntn 20.000.000 Rlis/ontt (lg lsting) B 10 20.000.000 Rlis/ontt (mximl lsting) B 10 400.000 Ftor 50 Hoofshklr (lg lsting) B 10 20.000.000 Hoofshklrontt (nominl lsting) B 10 2.000.000 Noostopvoorzining B 10 10.000 Binorgn (rukknop) B 10 100.000 Figuur 21: B 10 wrn (uittrksl) volgns norm Drnst vrmlt EN ISO 13 849-1:2006 nvoln B 10 wrn (zi figuur 21) voor typish slijtggvolig omponntn, i ontwrpr vn SRP/CS kn gruikn ij grk n spifitis vn friknt. Hirij hout norm (ijvoorl voor onttgvrs n rlis) rkning mt lsting vn omponnt. Blsting mot hir nit uitsluitn in lktrish tknis gzin worn; omgvingsvoorwrn n rijfsomstnighn motn in hun ghl kkn worn. D norm stlt 20% voorop ls mtstf voor n lg lsting, howl tussnwrn (htr nit linir) togstn zijn. Bijvoorl: (voor 20 miljon shklingn n 20%) 7,5 miljon shklingn ij 40%, 2,5 miljon shklingn ij 60% n 1 miljon shklingn ij 80%. t yl 24 h 1 h 1 min. 1 s. Pnumtish omponntn 547.945 22.831 380 6,3 Rlis/ontt (lg lsting) 547.945 22.831 380 6,3 Rlis/ontt (mximl lsting) 10.960 457 7,6 0,1 Hoofshklr (lg lsting) 547.945 22.831 380 6,3 Hoofshklr (nominl lsting) 54.794 2.283 38 0,6 Noostopvoorzining 274 11 0,2 0,003 Binorgn (rukknop) 2.739 114 1,9 0,032 > 100 jr Figuur 22: Gonvrtr wrn voor pnumtish n lktromhnish omponntn in funti vn lstingsgr (t yl ) 21
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Voor mhnish n hyrulish omponntn i vn norm fwijkn, hft ht normlistiomité op sis vn mpirish onrzokn wr vstgstl op 150 jr, onfhnklijk vn lstingsgr. Voor rkning vn wrn vn fzonrlijk omponntn wort volgn prour n volgor voorgshrvn: 1. Gruik vn spifitis Figuur 22 toont ht voorl vn omrkning vn B 10 wrn in wrn op sis vn vrshilln lstingsgrn (1 ll 24 uur, 1 x pr uur, nz.). Ht voorl gt uit vn n wrking vn 24u/g, 365 gn pr jr. vn friknt 2. Mtho vn Bijlg C 3. Vstgstl 10 jr Voorwr: Goo Enginring Prtis Juist nginring prktijkn T 10 wrn OPGELET! EN ISO 13849-1 voorzit t uit rkn B10 wr vrvolgns n T 10 wr fgli wort. Dz stmt ovrn mt 10% vn rkn wr. In it vrn wort n ook nvoln vilighisgriht omponntn t vrvngn zor zij hun T 10 wr rikn. Juist nginring prktijkn EN ISO 13 849-1:2006 shrijft voor t ontwrpr in rkning ij voorkur spifitis vn friknt voor gruikt omponntn gruikt. D vntul ontrkn wrn kunnn vrvolgns ingvul worn mt hulp vn hirvoor vrml vrnvouig mthos ( tlln). Tglijkrtij formulrt norm krvoorwrn i ijkomn in ht gnomn motn worn, voorl ij ht gruik vn tlln zi figuur 24. Figuur 23: D wrn voor fzonrlijk omponntn Nlving vn ssntiël n prof vilighisprinips (EN ISO 13 849-2) ij ht ontwrp vn omponnt Duilijk vrmling vn gshikt topssingn n togltn gruiksvoorwrn (friknt) Nlving vn ssntiël n prof vilighisprinips tijns instllti n ht gruik vn omponnt Als z voorwrn vrvul zijn, gln foutmrgs zols z in norm vrml worn Dz voorwrn gln zowl voor friknt, instlltur ls gruikr vn omponnt Figuur 24: Goo Enginring Prtis Juist nginring prktijkn 1) BIA rpport 6/04, Onrzok vn vrouringsprossn vn hyrulish klppn www.hvg./gi. Wo: 1006447 22
Ctgoriën Lg risio u Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 P 1 s Hoog Risio DC + u Dignosti Covrg (foutnkking) Figuur 25: Dignosti Covrg DC Dignosti Covrg Thori Howl vristn vn EN ISO 13 849-1: 2006 mt trkking tot rkningn tmlijk uilijk n rhtlijnig zijn, motn r ij nlys vn Dignosti Covrg ( DC) toh onssis gn worn. Dz onssis hn trkking op vrhouing tussn wrshijnlijkhi vn gttr gvrlijk foutn vn ht troffn onrl tot wrshijnlijkhi vn ll gvrlijk foutn vn ht onrl, mt nr woorn n kwntifiring vn ffiiënti vn gtroffn mtrgln voor ht ttrn vn foutn vn n SRP/CS. Hir vronrstlt norm t () wrshijnlijkhi stt t r foutn optrn (zi ) n () gruikt mthon voor fouttti n vrshilln mt vn ffiiënti zittn n r us n ntl nit gttr foutn is. Dz vronrstlling is rltif, omt foutn in SRP/CS nit ltij onmillijk gttr worn. Soms worn zij ps ij volgn lsting vn vilighisfunti ontkt, ijvoorl ovrrugging vn n lktromhnish vilighisontt of n vrklf rlis tijns ht opnn vn wgn vilighisvoorzining. Intifiti vn ll onlin tstn n wkingsmtrgln DC wrn voor lr mt vn n tl 90% S1 60% 90% S2 90% CPU1 M1 99% 90% Intkt 99% M2 90% 90% A1 99% 0% EN ISO 13 849-1:2006, Bijlg E IEC 61 508-2, Tl A.2-15 CPU2 90% 99% 99% A2 Figuur 26: Boorling vn gmil DC voor ht vollig systm, l 1 23
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Boorling vn gmil DC voor ht vollig systm mt hulp vn n formul: Btknis Wrtrih DC gn DC < 60% lg 60% DC < 90% gmil 90% DC < 99% hoog 99% DC Formul voor DC vg volgns figuur 28 PL Figuur 27: Boorling vn gmil DC voor ht vollig systm, l 2 Vnuit vilighisthnish stnpunt is ht onrwrp fouttti vn groot lng om umulti of opnstpling vn foutn t vrmijn,.w.z. vrmijn t n tw fout n rst fout, i in SRP/CS nit gttr wr, togvog wort, wroor vilighisfunti vrlorn gt. Uit mpirish onrzokn is glkn t n nvouig runnt systm mt fouttti n hogr vilighisnivu rikt n n omplx runnt systm zonr fouttti. Hiruit lijkt uilijk ht lng vn kwlitit vn Dignosti Covrg nog fgzin vn ht fit t gwon runnt systmn ovnin gokopr zijn. Uitvoring In zin vn vrnvouiging vrlt EN ISO 13 849-1: 2006 kwlitit vn foutnkking of Dignosti Covrg DC in vrshilln nivus: non (gn), low (lg), mium (gmil) n high (hoog) zi figuur 27. Bijlg E vn EN ISO 13 849-1:2006 it n xtr vrnvouiging (zi pgin 25). Mtrgl Rlis/ontt Plusiilititsontrol, ijvoorl gruik vn gwongn uitgvor mk- n vrrkonttn Atutor Snsor Bwkingn vn uitgngn vi ht 2 knl zonr ynmish tsts Bwking vn pl ignshppn (rtitij, rik vn nlog signln, ijvoorl lktrish wrstn, pitit) Figuur 28: Voorln voor Dignosti Covrg DC 99% 0 99% fhnklijk vn signlwissls in topssing 60% Logi Zlftsts oor softwr 60 90% 24
Ctgoriën Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio Ht Prformn Lvl PL hout lln rkning mt gmil DC (DC vg ),.i. n gwogn wr vn ll tsts. D wgftor is vn ht gtst onrl n NIET vn tstpprtuur. DC 1 DC + 2 DC +... + S MTTF DC vg 1 2 N 1 1 1 + +... + 1 2 N D onrln zonr fouttti, ijvoorl onrln i nit gtst wrn, hn n DC 0. All omponntn vn SRP/CS, wrvoor gn foutuitsluiting ngtoon kn worn, motn oorl n opgtl worn. Er wort rkning ghoun mt n DC vn ir omponnt. Figuur 29: Gmil Dignosti Covrg DC vg Topssing D rkn gmil DC, DC vg, vrtgnwoorigt kwlitit vn Dignosti Covrg of fouttti vn ll SRP/CS i vilighisfunti uitvorn. D wrn vn ll SRP/CS i vilighisfunti uitvorn, worn in rkning mgtl, in i zin t n ominti vn n lg n n lg iniviul DC zwrr oorwgt n DC vg ot ln (n omgkr). Bijlg E somt ivrs gkn n prof mtrgln voor Dignosti Covrg op n gft n oorling vn DC in prontn. Bpl mtrgln krijgn htr oorling 0 99% fhnklijk vn. Dit vrist ignlijk n ipr n gronigr nlys f. IEC EN 61 508, its t EN ISO 13 849-1:2006 ignlijk trht t vrmijn. Dz inutiv npk voor ht rknn vn gmil foutnkking DC vg is in zkr zin orrt, howl zij nit onmillijk ntwoort n ht vrnvouigingsprinip. Bijlg E vn EN ISO 13 849-1:2006 vt wl n gtillr tl i rkning vrgmkklijkt. 25
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Mtrgln tr voorkoming vn foutn mt n gmnshpplijk oorzk (CCF) Thori Nst Dsignt rhitturs, wr n DC plt nog n vir prmtr ht Prformn Lvl PL, nmlijk foutn mt n gmnshpplijk oorzk (Common Cus Filurs CCF). D oorling vn invlo vn CCF is lln vrist voor 2-knlig struturn vnf tgori 2, omt EN ISO 13 849-1 lln rkning hout mt mtrgln tr voorkoming vn foutn mt n gmnshpplijk oorzk vn n SRP/CS. Dit soort foutn kn tot n kritik vilighistostn vn i knln tglijk lin. En voorl: n liksminslg op runnt hlfgliruitgngn (ovrspnning of surg fft) rooft i knln tglijk vn hun in- of uitshklvrmogn. Fout knl 1 Gmnshpplijk oorzk Fout knl 2 Voor mrknlig struturn (tgori 2, 3, 4) zijn mtrgln tgn CCF vrist, i volgns IEC 61 508-6, Bijlg D ovrnstmmn mt n β ftor vn 2% of minr. Figuur 30: Foutn mt n gmnshpplijk oorzk (CCF) Uitvoring D fftn vn CCF motn voor ht vollig systm oorl worn. Ir omponnt n onrl vn ht sturingssystm mot fzonrlijk gëvlur worn. EN 13 849-1 vt n tl mt mtrgln n ijhorn wrn i ijrg vn ir mtrgl n vrminring vn foutn mt n gmnshpplijk oorzk (CCF) vrtgnwoorign. Omwill vn motivti htr CCF nlys krijgn mtrgln zols fysik shiing tussn signlknln, ivrsitit of spil EMV mtrgln n hog sor (htzlf glt voor shrmingsmtrgln tgn ovrspnning, ovrruk of filtrrmtrgln in vloistofthnik). Om n vristn vn EN ISO 13 849-1: 2006 t ntwoorn mot n minimumsor vn 65 puntn hl worn. D mximl sor rgt 100 puntn. Dit is n ht quivlnt vn zoghtn β ftor vn 2% vn IEC EN 61 508. CCF: foutn vn vrshilln onrln/omponntn vn ht systm oor n gmnshpplijk oorzk Mtrgln tr voorkoming vn CCF (mximumsor: 100 puntn) Fysik shiing tussn signlknln 15 puntn Divrsitit 20 puntn Bviliging tgn ijv. ovrspnning, ovrruk, nz. 15 puntn Bvrign lngurig gruik vn omponntn, rkning houn mt omgvingsvoorwrn 5 puntn Wort r rkning ghoun mt rsulttn vn nlys vn foutmoi n hun fftn om foutn mt n lgmn oorzk ij ht ontwrp t vrmijn 5 puntn Comptnti/opliing vn ontwikklr 5 puntn EMV of filtrn vn ht rukmium n shrming tgn smtting 25 puntn Anr invlon: tmprtuur, vohtighi, shokkn, virtis, nz. 10 puntn Dol: minstns 65 puntn Figuur 31: Mtrgln tgn CCF 26
Ctgoriën Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio Vnuit risionlys (EN ISO 12 100-1) Slti vn vilighisfuntis i SRP/CS mot uitvorn 1 Bpling vn vrist ignshppn voor ir vilighisfunti Bpling vn ht vrist Prformn Lvl PL 2 r Ontwrp n thnish rlisti vn vilighisfuntis; 3 intifiti vn vilighisgriht onrln i vilighisfunti uitvorn 4 Bpling vn ht Prformn Lvl PL Ctgori DC CCF 5 6 7 Nr risionlys PL PL r 8 nn j Vliti nn j Wrn ll vilighisfuntis gnlysr? j nn Figuur 32: Itrtif ontwrp- n rlistipros voor SRP/CS volgns pren ISO 13 849-1:2006 Voorl EN ISO 13 849-1:2006 vt n ngpst vrsi vn ht itrtiv ontwrppros voor onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti (SRP/CS), zols it uit EN ISO 12 100-1 kn is. Ht pros wort hir in 8 thortish stppn onrvrl n gint mt slti vn vilighisfuntis i SRP/CS mot uitvorn (stp 1). Ht pros inigt mt onlusi of ht vrist Prformn Lvl PL r hl wr (stp 8). In ht voorl (zi figuur 33) wort vrgrnling vn n wgn vilighisvoorzining sprokn: gvrlijk wging stopt zor shrmvoorzining gopn wort, hrstrt vn mhin wort vrhinr, nz. (zi EN 1088: Vilighi vn mhins Vrgrnlvoorziningn in ominti mt shin shrmvoorziningn Gronginsln voor ht ontwrp n kuz). ➊ Voorl: Vrgrnling vn n shin vilighisvoorzining Vilighisfunti: D gvrlijk wging wort gstopt zor ur vn shrmvoorzining gopn wort Figuur 33: Slti n finiti vn vristn wrn vilighisfunti mot volon 27
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti ➋ Hoog risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Bginpunt voor oorling vn risiovrminring S 2 PL r Lg risio Figuur 34: Bpling vn ht vrist Prformn Lvl PL r D oorling vn ht vrist Prformn Lvl, us risionlys mt hulp vn niuw risiogrf vn EN ISO 13 849-1: 2006, mot uitmonn in n vrist Prformn Lvl PL r (zi figuur 34). Figuur 35 sprkt strutuur vn SRP/ CS (Dsignt rhittur). ➌ opnn sluitn + + SW1B + L SW2 K1B SW1B K1B API PLC SPS SW2 PLC CC sturingssignl CC RS CC: stroomomvormr PLC: Progrmml Logi Controllr M: Motor RS: Drisnsor : Shklr (in) RS n M Figuur 35: Ontwrp n intifiti vn SRP/CS 28
Ctgoriën Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio Op sis vn Dsignt rhittur vn figuur 35 tknt it: ➍ D vristn vn tgori B zijn vrvul En iniviul fout lit nit tot ht vrlis vn vilighisfunti? Gltlijk fouttti En umulti vn nit-gttr foutn lit nit tot ht vrlis vn vilighisfunti? (nit-gttr fout in 1st PLC, fout in 2 knl A) > Ctgori 3 kn rikt worn ➎ SW2, SPS, CC: ll 20 y (spifiti friknt) 1 1 + 1 + 1 3 C2 MTTF SW2 MTTF PLC MTTF CC 20 y Knl 2: 6,7 y Symmtrrn voor i knln: 2 1 C1 + C2 3 1 1 + C1 C2 20 y (gmil) Figuur 38: Bpln vn ht Prformn Lvl PL: voor knl B n glol Figuur 36: Dfiniti vn tgori voor ht PL Omt in ht voorl i knln n ivrsitir strutuur hn (zi strutuur SRP/CS), motn vrshilln wrn vn knln A n B pl n op lkr fgstm worn ( symmtri ). ➎ SW1B: gwongn vrrkn ontt: Foutuitsluiting voor ht nit-opnn vn onttn, ht nit inn vn shklr omwill vn n mhnish fout (ijvoorl ruk vn stotr, slijtg vn hfoom, fwijking) K1B: 30 y spifiti friknt) 1 1 1 C1 K1B 30 y Knl 1: 30 y Figuur 37: Bpln vn ht Prformn Lvl PL: voor knl A Nu wort Dignosti Covrg DC oorl: ➏ DC K1B 99%, hoog omwill vn gwongn uitgvor lktrish onttn, tl Bijlg E.1 DC SW2 60%, lg omwill vn wking vn ingngssignln zonr ynmish tsts DC PLC 30%, gn omwill vn lg ffiiënti vn zlftsts DC CC 90%, gmil omwill vn prkt uitshklwg mt wking vn tutor oor ht sturingssystm, tl E.1, Bijlg E.1 DC 1 DC + 2 DC +... + S MTTF DC vg 1 2 N 1 1 1 + +... + 1 2 N DC vg 67% (lg) Figuur 39: Bpln vn ht Prformn Lvl PL: DC vg 29
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti ➐ Ansluitn worn mtrgln tr voorkoming vn foutn mt n gmnshpplijk oorzk (CCF) oorl: CCF: fout vn ivrs omponntn oor n gmnshpplijk oorzk Fysik shiing tussn signlknln 15 puntn Divrsitit 20 puntn Bshrming tgn ovrspnning, ovrruk, nz. 0 puntn Gruik vn prof omponntn 5 puntn Inhtnming vn rsulttn vn nlys vn foutmoi n hun fftn om foutn mt n lgmn oorzk ij ht ontwrp t vrmijn 5 puntn Comptnti/opliing vn ontwikklr 0 puntn EMV of filtrrn vn ht rukmium n shrming tgn smtting 25 puntn Tmprtuur, vohtighi, shokkn, virtis, nz. 10 puntn n tot slot worn ll prmtrs in ht lokigrm ingvor tr ontrol of PL > PL r (figuur 41). Opmrking: nuwkurig opsplitsing in it voorl is uitrr n tj ovrrvn. Bovnin zit ht systm uit ht voorl tw knln mt ivrsitir strutuur zowl op snsornivu ls op ht nivu vn ht sturingssystm. Ht is us n tj ingwikklr n struturn i gwoonlijk gruikt worn. Ht voorl illustrrt htr prft ghtgng vn EN ISO 13 849-1:2006 n hr niuw vristn, howl voor vrgrnling (ls lktromhnish omponnt) gn B 10 wr rkn wort. In it gvl zou ht voorl wrklijkhi nog mr nrn. Σ 80 puntn > 65 puntn Figuur 40: Bpln vn ht Prformn Lvl PL: CCF ➑ Prformn lvl lg gmil hoog Ctgori B DC vg 0 Ctgori 1 DC vg 0 Ctgori 2 DC vg lg Ctgori 2 DC vg gmil Ctgori 3 DC vg lg Ctgori 3 DC vg gmil Ctgori 4 DC vg hoog PL PL r Figuur 41: Control of ht rkn Prformn Lvl PL PL r 30
Ctgoriën Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio Is u nits opgvlln? Digrm: SW1B K1B Vronrstlling: 240 gn / 16 urn / togng ll 20 s shklingn n op 240 16 3.600 691.200 20 jr SW2 SPS RS CC 20.000.000 289 Jhr 0,1 691.200 D mximl lvnsuur i norm voorzit is: T 10 B 10 /n op 28,9 jr B 10 0,1 n op Figuur 43: Brkning vn voor K 1B n SW2 op h op 3.600 s h n op t yl n op gmil ntl shklingn pr jr Figuur 42: Elktromhnish omponntn hn wl glijk n B 10 wr Mt n B 10 wr zou voor K 1B n SW2 ls volgt hrrkn motn worn, ls w rvn uitgn t shrmvoorzining 240 gn pr jr n 16 uur pr g funtionrt mt n gmil lsting ll 20 s: In it voorl zou prmtr F1 vn risiogrf nit lngr vn topssing zijn (zi: frqunti n/of uur vn lootstlling n ht gvr: zln of kort). Hir zou rr F2 vn topssing zijn, wroor ht vrist Prformn Lvl PL wort. Dnkzij gorrigr wr is ht prolm opglost. Opmrking vn rtur D vrist orrtiprour uit ht voorl toont n t ook ht opstlln vn normn n itrtif pros is. Ht voorl komt immrs uit norm, howl ht opgstl wr op n ognlik wrop oorling vn B 10 wr nog nit opgnomn ws. En ht zijn juist oorlingn vn B 10 wrn i voor gruikr vn norm vn ssntil lng zijn. Zonr z wrn zou EN 13 849-1 hr spifik vristn voor prktish topssing nit lngr kunnn rhtvrign. 31
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti Strt Proutspifiti Foutlijstn (3.2, 3.3) Boorlingn ij ontwrp (EN 954-1: 1996, Prgrf 4) Vlitishm (3.4) Pln Rihtlijnn voor vliti (3.1) Doumntn (3.5) Critri voor foutuitsluiting (zi ijlg in kwsti) Anlys (prgrf 4) Volot nlys? Nn Nn Control (prgrf 5) Tsts J? Control vollig? J Vlitirpport (3.6) Protoolln/ rpportn Ein Figuur 44: Vlitishm volgns EN ISO 13 849-2 Vliti 1 Ht ontwrp vn SRP/CS mot volgns EN ISO 13 849-2 gvlir worn. Angzin vliti op it ognlik ook l vn topssing is, zulln w hir nit ipr ingn op it onrwrp. D EN ISO 13 849-2 hft trkking op inhou i nvnklijk voor norm EN 954-2 voorzin ws, i htr n hr nvring rhtstrks op ISO nivu omgzt wr. Hoogstwrshijnlijk zl ook z norm innnkort n rvisi onrgn om uitgv vn 1998/1999 t uptn n vrwijzingn nr EN 954-1 n huiig norm, EN ISO 13 849-1:2006, n t pssn. 1) W gn hir nit ipr in op mtrgln tr hrsing n voorkoming vn systmtish foutn, omt z rs l uitmkn vn vristn voor n SRP/CS. Bijlg G vn EN ISO 13 849-1 gft n gtillr voorstlling. 32
Ctgoriën Lg risio Vrist Prformn Lvl PL r S 1 Uitgngspunt voor oorling vn risiovrminring S 2 Hoog Risio D mst ongvlln n n mt mhins zijn htr nit n tovllig foutn to t shrijvn. Zij hngn rr smn mt foutiv spifitis vn vilighisvoorshriftn n foutn in ht ontwrp, frig, instllti n ht gruik vn ht mtril. Drom is vliti vn ht grootst lng voor vilighi vn n mhin. D informtiv ijlgn vn EN ISO 13 849-2 spln n lngrijk rol voor EN ISO 13 849-1:2006. Zij zijn opgsplitst volgns thnologi mhnish omponntn (Bijlg A), pnumtish omponntn (Bijlg B), hyrulish omponntn (Bijlg C) n lktrish omponntn (Bijlg D) n vttn volgn lijstn: D ssntiël vilighisprinips (lngrijk voor tgori B volgns EN 954-1 of PL ), D prof vilighisprinips (lngrijk voor tgori 1 n volgn volgns EN 954-1 of PL PL ), D prof vilighisomponntn (lngrijk voor tgori 1 volgns EN 954-1 of PL ), D lijstn mt t shouwn foutn n togltn foutuitsluitingn (lngrijk voor tgori 2, 3 n 4 volgns EN 954-1 of PL PL ). 33
En niuw norm voor mhinvilighi: EN ISO 13 849-1:2006 Onrln vn sturingssystmn mt n vilighisfunti SiStM Ht zl nit lng urn voor r n softwrprogrmm op mrkt komt om hir shrvn voorlprours t vrnvouign. Momntl rit BGIA n softwrprogrmm, SiStM gnm (Vilighi vn Mhinsturingn) voor t innnkort ls frwr shikr gstl zl worn. Omt SiStM nog nit shikr is (voorzin rlstum: hlf 2006), it ropsorgnisti l onrstuning ij ht gruik n topssing vn EN ISO 34