Uitwerken van veiligheidsfuncties met Sil en PL

Gerald van Engeland is Tüv-gecertificeerd functional safety-engineer voor het vakgebied machinebouw en werkt als adviseur en trainer bij D&F Consulting (www.denf.nl).

Leestijd: 3 minuten

Op dit moment kunnen machinefabrikanten kiezen tussen Performance Level (PL) of Safety Integrity Level (Sil). Dat lijkt lastig, maar ervaren gebruikers zien al snel meer overeenkomsten dan verschillen. De theorie achter beide normen is namelijk hetzelfde, waarbij PL op een aantal punten wat is vereenvoudigd en terugvalt op categorieën uit de vervallen EN 954-1-norm. Voor de architectuureisen van Sil worden extra termen en variabelen gebruikt.

De meest praktische methode om een veiligheidsfunctie van een machine door te rekenen, is door hem op te delen in subsystemen. Denk aan sensoren, processoren en actuatoren zoals lichtschermen, veiligheids-PLC‘s en magneetventielen. Voor elk subsysteem wordt de kans op gevaarlijk falen per uur berekend (probability of failure per hour, PFH). De som van de PFH-waardes van alle subsystemen is dan de PFH van de veiligheidsfunctie en deze moet klein genoeg zijn om aan het gewenste PL- of Sil-niveau te voldoen. Voor componenten zoals lichtschermen, veiligheidsrelais en veilige servodrives geeft de leverancier de PFH al op. Als dat niet het geval is, wordt de PFH berekend met de faalkansgegevens MTTFD (gemiddelde tijd tot gevaarlijk falen) of λ (faalkans per uur). Als deze data niet beschikbaar zijn, kun je terugvallen op de B10d (aantal schakelingen totdat tien procent van de producten gevaarlijk heeft gefaald) in combinatie met de schakelfrequentie.

Treedt bij een redundant systeem een fout op, dan zal het andere kanaal de veiligheidsfunctie toch uitvoeren. De terugkoppeling detecteert dat een kanaal faalt en voorkomt verlies van redundantie. De kwaliteit van de terugkoppeling (formeel het percentage gevaarlijke fouten dat wordt gedetecteerd) wordt met een waarde van 0 tot 100 procent aangegeven en noemen we diagnostic coverage (DC). Met de faalkans en de DC-waarde kun je de PFH van het subsysteem berekenen. Dit kan met de hand via formules en tabellen maar er zijn ook goede pc-tools beschikbaar die naast het rekenwerk ook nog de documentatie vereenvoudigen.

Dit artikel is exclusief voor premium leden van High-Tech Systems Magazine. Al premium lid? Log dan in. Nog geen premium lid? Neem dan een premium lidmaatschap en geniet van alle voordelen.

Inloggen

Problemen met inloggen? Bel dan (tijdens kantooruren) naar 024 350 3532 of stuur een e-mail naar info@techwatch.nl.