Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb CW01 - Teorie měření a regulace © 2012 - Ing. Václav Rada, CSc. ZS – 2011/2012 x. 1.

Prezentace na téma: "Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb CW01 - Teorie měření a regulace © 2012 - Ing. Václav Rada, CSc. ZS – 2011/2012 x. 1."— Transkript prezentace:

1 Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb CW01 - Teorie měření a regulace © 2012 - Ing. Václav Rada, CSc. ZS – 2011/2012 x. 1

2 ČSN EN ISO 13849-1 Bezpečnostní části ovládacích systémů – Část 1: Všeobecné zásady pro konstrukci nahrazuje starou normu ČSN EN 954-1 Bezpečnost strojních zařízení – Bezpečnostní části řídicích systémů – Část 1: Všeobecné zásady pro konstrukci. ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Bezpečnost strojních zařízení

3 Bezpečnost je jeden z dominantních znaků jakosti výrobků a procesů důležitý pro uspokojování potřeb zákazníků a společnosti – státu. Zajišťování bezpečnosti je proto nedílnou součástí péče o jakost, která je vyjádřena závaznými požadavky, včetně postupů prokazování jejich splnění. Ty jsou zahrnuty do četných zákonů a předpisů zavedených v právních systémech jednotlivých států. ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR

4 Nejvýznamnější z nich je ČSN EN ISO 13849-1:2007 Bezpečnost strojních zařízení Bezpečnostní části ovládacích systémů. Část 1: Všeobecné zásady pro konstrukci. Norma obsahuje bezpečnostní požadavky a pokyny pro zásady konstrukce a integrace bezpečnostních částí ovládacích systémů (SRP/CS), včetně návrhu softwaru. Lze ji mimo jiné využít i jako návod pro ty, kteří konstruují a posuzují ovládací systémy. ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR

5 S účinností od července 2007 nahrazuje dosud používanou normu ČSN EN 954-1 Bezpečnost strojních zařízení. Bezpečnostní části řídicích systémů. Část 1: Všeobecné zásady pro konstrukci. ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR

6 Dále je možné pro stanovení bezpečnost- ních částí ovládacích systémů použít normu ČSN EN 62061:2005 Bezpečnost strojních zařízení. Funkční bezpečnost elektrických, elektronic- kých a programovatelných elektronických řídicích systémů související s bezpečností. ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR

7 Tato norma specifikuje funkce řídicích systémů vztahující se k bezpečnosti. Rozsah použití obou uvedených norem ilustruje tab. 1. ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR

8 Tab.1 Použití norem ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Technická zařízení pro řídicí funkce související s bezpečností ANeelektrická zařízení (např. hydraulická) BElektromechanická zařízení (např. relé, jednoduchá elektronická zařízení CSložitá elektronická zařízení (např. programo-vatelná) DA v kombinaci s B EC v kombinaci s B FC v kombinaci s A nebo C v kombinaci s A a B

9 Nová norma obsahuje především nový způsob hodnocení bezpečnostních systémů. Nejpozději od konce roku 2011 budou muset brát konstruktéři v úvahu nejen strukturu bezpečnost- ních obvodů, jak tomu bylo ve staré normě EN 954-1, ale podle nové normy i zohlednit spo- lehlivost použitých komponent, a je-li to nezbytné, i softwaru, a další nutná hlediska. ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR

10 Příklad bezpečnosti ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Na stroji je instalován bezpečnostní obvod se dvěma bezpečnostními spínači - první je spínač s odděleným vybavovacím mechanismem (aktuátorem - pohon, hnací stroj, hnací ústrojí) druhý je spínač s integrovaným aktuátorem a spínací páčkou pro zajištění redundance (informační nebo funkční nadbytek, větší množství informace, prvků nebo zařízení než je nezbytné - redundance = zbytečnost, plýtvání slovy a prostředky).

11 Příklad bezpečnosti ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Nuceně vedené kontakty obou spínačů jsou připojeny na bezpečnostní relé, které kontroluje jejich souběžnost (souběžné působení). Na výstupu jsou dva stykače, které se používají k bezpeč- nému zastavení činnosti stroje. Oba výstupy jsou kontrolovány zpětnou vazbou.

12 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Lze tedy konstatovat, že zařízení, které vyhovuje podmín- kám normy EN 954-1, bude s největší pravděpodobností splňovat i kritéria normy EN ISO 13849-1. Nový způsob výpočtu bezpečnostních obvodů ale dává lepší povědomí o tom, jak je bezpečnostní technika implementována. Vyhodnocení podle nové normy EN ISO 13849-1 je mno- hem jednodušší, používá-li se kompletní bezpečnostní systém.

13 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Bezpečnostní části řídicích systémů strojních zařízení mají především zajistit bezpečnostní funkce řídicích systémů. Většinou se skládají z hardwaru i ze softwaru. Mohou být samostatné nebo jsou nedílnými částmi řídicího systému. Obecným návrhem a posouzením bezpečnostních částí ovládacích systémů se zabývá velký soubor technických norem. Analýza norem ČSN EN ISO 13849-1 a ČSN EN 62061

14 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Uvedný postup vede k volbě takových bezpečnostních částí ovládacího systému, které riziko u výrobního zařízení zcela vyloučí nebo alespoň sníží na požadovanou úroveň. Postup k dosažení bezpečnosti stroje podle požadavků normy ČSN EN ISO13849-1 lze shrnout do pěti základních kroků…… Analýza norem ČSN EN ISO 13849-1 a ČSN EN 62061

15 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Krok 1: Posouzení rizika Krok 2: Opatření ke snížení rizika Krok 3: Specifikace požadované úrovně vlastností (PLr) Krok 4: Hodnocení dosažené úrovně vlastností (PL) Krok 5: Ověření platnosti Analýza norem ČSN EN ISO 13849-1 a ČSN EN 62061

16 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Krok 1: Posouzení rizika Identifikace rizik, která se vyskytují u daného strojního zařízení za každého režimu provozu a v každé etapě životnosti stroje. Následná volba snížení rizikovosti pro daná použití. Analýza norem ČSN EN ISO 13849-1 a ČSN EN 62061

17 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Krok 2: Opatření ke snížení rizika Rizika u stroje mohou snížit opatření ohledně konstrukce nebo bezpečnostní ochranná zařízení. Za bezpečnostní části musí být považovány ty součásti řídicího systému, které jsou nedílnou součástí konstrukce stroje nebo přispívají k ovládání bezpečnostních ochranných zařízení. Analýza norem ČSN EN ISO 13849-1 a ČSN EN 62061

18 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Krok 3: Specifikace požadované úrovně vlastností (PLr) Pro každou zvolenou bezpečnostní funkci, která je vykoná- vána bezpečnostními částmi ovládacího systému, je nutné určit požadovanou hodnotu PLr – required performance level. Tato hodnota se stanovuje na základě výsledku posouzení rizika a vyjadřuje, do jaké míry má být riziko sníženo bez- pečnostními částmi ovládacího systému. Čím větší je požadovaná míra snížení rizika bezpečnostními částmi ovládacího systému, tím vyšší musí být hodnota PLr. Analýza norem ČSN EN ISO 13849-1 a ČSN EN 62061

19 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Krok 4: Hodnocení dosažené úrovně vlastností (PL) Pro účely této normy je schopnost bezpečnostních částí vykonávat bezpečnostní funkci vyjádřena úrovní vlastností PL – performance level, která se označuje písmeny a, b, c, d, nebo e. Písmeno e odpovídá nejvyšší úrovni. Jestliže dosahuje úroveň PL hodnoty a až c, mají bezpeč- nostní části vyloučit závady, při úrovních d až e mají bez- pečnostní části ovládacího systému vést k vyloučení, detekci nebo tolerování závad. ……………. Analýza norem ČSN EN ISO 13849-1 a ČSN EN 62061

20 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR ………. Pro každou bezpečnostní část ovládacího systému nebo pro kombinaci bezpečnostních částí ovládacího systé- mu, která vykonává bezpečnostní funkci, tedy musí být od- hadnuta hodnota PL na základě odhadu těchto parametrů: - hodnoty střední doby do nebezpečné poruchy (MTTFd) pro jednotlivé součásti ovládacího systému, - hodnoty diagnostického pokrytí (DC) – ve většině případů může být hodnota DC odhadnuta metodou režimů poruchy, - a analýzy poruchy (FMEA – Failure Mode and Effects Analysis), - …… Analýza norem ČSN EN ISO 13849-1 a ČSN EN 62061

21 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR ………. - poruchy se společnou příčinou (CCF – Common Cause Failure) – jedna závada v kterékoliv části ovládacího systému nesmí vést ke ztrátě bezpečnostní funkce, - kategorie bezpečnostních částí ovládacího obvodu. Hodnoty těchto parametrů jsou určeny podle příloh C, D, E a F této normy nebo jsou tyto parametry udány výrobcem. Analýza norem ČSN EN ISO 13849-1 a ČSN EN 62061

22 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Krok 5: Ověření platnosti Při ověřování je nutné prokázat, že kombinace bezpeč- nostních částí ovládacího systému stroje k vykonávání bezpečnostních funkcí splňuje všechny relevantní poža- davky normy ČSN EN ISO13849-1 při splnění podmínky PL ≥ PLr. Analýza norem ČSN EN ISO 13849-1 a ČSN EN 62061

23 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR Norma ČSN EN ISO13849-1 je využívána jako podklad k posouzení konstrukce a vlastností každého způsobu použití bezpečnostních částí ovládacího systému strojního zařízení, např. třetí stranou, vlastní firmou nebo nezávislou zkušebnou. Analýza norem ČSN EN ISO 13849-1 a ČSN EN 62061

24 ČSN EN ISO 13849-1 2011/2012 TMaR ………