Dziś jest niedziela, 8 grudzień 2019 r.
Energoelektronika.pl na stronach Facebook REKLAMA MAPA SERWISU KONTAKT
Strona główna Załóż konto Artykuły branżowe Katalog firm Seminaria FAQ Kalendarium Słownik Oferta
Wyszukaj
1USD 3.85 -0.17% 1EUR 4.2721 -0.13% 1GBP 5.0527 -0.24%
Zaloguj się
Login (adres e-mail):
Haslo:
  Rejestracja
  Zapomniałem hasła
Reklama

Aktualności
Produkcja w Polsce w kontekście Czwartej Rewolucji Przemysłowej
więcej
Przyszłość sektora motoryzacji w Polsce ? raport Banku Pekao S.A.
więcej
Nowy cykl szkoleń praktycznych związanych z programowaniem sterowników marki Siemens
więcej
Przed nami 32. edycja targów ENERGETAB 2019
więcej

Zobacz archiwum

Kalendarium
12 grudzień 2019
XII EDYCJA SEMINARIUM Z ZAKRESU "Eksploatacji urządzeń elektrycznych w strefach zagrożenia wybuchem Ex ATEX" 
więcej
Newsletter
Jeżeli chcesz otrzymywać aktualne informacje o wydarzeniach w branży.
Podaj e-mail do subskrypcji:


Artykuły branżowe
1 kwiecień 2011.

Przemysłowe urządzenia ochronne - normy

Podział norm wg PN-EN 292-1

1. Normy grupy A
Podstawowe normy bezpieczeństwa tworzące definicje, określające ogólne zasady konstrukcji, podstawowe koncepcje oraz wytyczne do projektowania, które mogą być zastosowane we wszystkich maszynach i instalacjach.
Przykładowe normy:

  • PN-EN ISO 12100-1:2005 (zastąpiła PN-EN 292 część 1). Podstawowe definicje, ogólne zasady konstrukcji. Podstawowa terminologia i metodyka.
  • PN-EN ISO 12100-2:2005 (zastąpiła PN-EN 292 część 2). Podstawowe definicje, ogólne zasady konstrukcji. Zasady techniczne.
  • PN-EN 1050 Zasady oceny ryzyka.
2. Normy grupy B
Podstawowe normy przeznaczone do określenia aspektu bezpieczeństwa lub rodzaju urządzeń związanych z bezpieczeństwem dla całego szeregu maszyn, aparatów i urządzeń.
a) normy typu B1 odnoszą się do specjalnych aspektów bezpieczeństwa, takich jak; bezpieczne odstępy, temperatury powierzchni, hałas,
b) normy typu B2 odnoszą się do urządzeń wpływających na bezpieczeństwo: włączenie oburącz, blokady, oddzielające elementy ochronne.
Przykładowe normy:
  • PN-EN 574 Urządzenia do sterowania oburęcznego. Aspekty funkcjonalne oraz zasady konstrukcji.
  • PN-EN 1760 Maty bezpieczeństwa.
3. Normy grupy C
Normy bezpieczeństwa dla poszczególnych typów oraz grup maszyn.
Przykładowe normy:
  • PN-EN 201 Wtryskarki - Wymagania Bezpieczeństwa.
  • PN-EN 693 Obrabiarki i Prasy Hydrauliczne. Wymagania Bezpieczeństwa.
  • PN-EN 859 Bezpieczeństwo obrabiarek do drewna.
Należy zwrócić uwagę na to, że jeśli występuje zgodność maszyny w kwestii konstrukcji i bezpieczeństwa z wymogami Norm typu C, wówczas automatycznie spełnione są wymagania Norm A i B.

Podstawowe normy dotyczące bezpieczeństwa maszyn

- PN-EN ISO 12100-1:2005 Maszyny. Bezpieczeństwo - Pojęcia podstawowe, ogólne zasady projektowania - Część 1: Podstawowa terminologia, metodologia (zastąpiła PN-EN 292-1:2000).

Definiuje między innymi pojęcia wykorzystywane do formułowania zasad odnoszących się do elementów systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem:

  • urządzenie ochronne inne niż osłona,
  • urządzenie blokujące (blokada),
  • urządzenie zezwalające,
  • wyposażenie ochronne wykrywające człowieka,
  • aktywne optoelektroniczne urządzenie ochronne,
  • urządzenie oburęcznego sterowania,
  • urządzenie sterujące z ręcznym podtrzymaniem,
  • zatrzymywanie awaryjne,
  • funkcja bezpieczeństwa,
  • uszkodzenie i uszkodzenie niebezpieczne,

- PN-EN ISO 12100-2:2005 Maszyny. Bezpieczeństwo - Pojęcia podstawowe, ogólne zasady projektowania - Część 2: Zasady techniczne (zastąpiła PN-EN 292-2:2000).

W punkcie 4.11 określa podstawy stosowania właściwych zasad bezpieczeństwa zalecanych do projektowania elementów systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem, w tym dotyczących:
  • uruchamiania i zatrzymywania maszyny,
  • przerwy w zasilaniu i ponownego uruchomienia po przerwie w zasilaniu,
  • automatycznego monitorowania funkcji bezpieczeństwa,
  • implementacji funkcji bezpieczeństwa poprzez wykorzystanie elektronicznych programowalnych systemów sterowania,
  • zasad realizacji sterowania ręcznego,
  • trybów sterowania związanych z nastawianiem, szkoleniem, zmianą procesu, wykrywaniem defektów, konserwacją i obsługą techniczną,
  • wyboru trybów sterowania i działania maszyny,
  • stosowania środków umożliwiających spełnienie wymagań w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej,
  • wprowadzenia systemów diagnostycznych wspomagających wykrywanie defektów;
W punkcie 4.12 określa podstawy minimalizacji prawdopodobieństwa uszkodzeń układów sterowania realizujących funkcje bezpieczeństwa poprzez stosowanie:
  • niezawodnych elementów,
  • elementów o znanej charakterystyce uszkodzeń (odpowiednio),
  • zdwojenia (redundancji) elementów składowych lub podsystemów;

Normy dotyczące bezpieczeństwa funkcjonalnego związanego z systemami sterowania maszyn

Bezpieczeństwo funkcjonalne: bezpieczeństwo maszyny, które zależy od poprawnego funkcjonowania systemu sterowania. System sterowania związany z bezpieczeństwem: system sterowania elektrycznego maszyny, którego uszkodzenie może skutkować bezpośrednim wzrostem ryzyka (wg PN-EN 62061).

- PN-EN 61508 (IEC 61508) Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych/ elektronicznych/ programowalnych elektronicznych systemów związanych z bezpieczeństwem. Część 1: Wymagania ogólne.

Norma ta opiera się na międzynarodowej normie IEC 61508, która jest zasadnicza normą odnoszącą się do systemów związanych z bezpieczeństwem składających się z komponentów elektrycznych/elektronicznych lub systemów elektrycznych/elektronicznych/programowalnych elektronicznych. Stanowi normę podstawową lub ramową dla opracowania norm sektorowych.
PN-EN 61508 jest norma ogólną i podstawową, pokrywa swoim zakresem różne gałęzie przemysłu. Jest szczególnie ważna dla producentów i wytwórców systemów elektrycznych, elektronicznych i programowalnych elektronicznych systemów związanych z bezpieczeństwem (E/E/PES).

Norma ta obejmuje:
- PN-EN 61508-1:2004 Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych/ elektronicznych/ programowalnych elektronicznych systemów związanych z bezpieczeństwem. Część 1: Wymagania ogólne.
Część 1 określa zakres prowadzonych w czasie cyklu istnienia działań i wymagania dla bezpieczeństwa funkcjonalnego, uwzględniając analizy zagrożeń i ryzyka, specyfikację wymagań, realizację, ocenę techniczną poprawności, ocenę bezpieczeństwa funkcjonalnego, kompetencje odpowiednich osób, dokumentacją i ustalenia systemu zarządzania.
- PN-EN 61508-2: Część 2: Wymagania dotyczące elektrycznych/ elektronicznych/ programowalnych elektronicznych systemów związanych z bezpieczeństwem.
Część 2 określa cykl istnienia związanych z bezpieczeństwem E/E/PES. Stanowi również wytyczne dla SIL podsystemów opartych na tolerancji błędów i diagnostyce systemów A i B. Ukazuje sposób, w jaki można określać SIL na podstawie konfiguracji podsystemów.
- PN-EN 61508-3:2004 Część 3: Wymagania dotyczące oprogramowania.
Część 3 określa cykl istnienia dla oprogramowania, uwzględniając ocenę techniczną poprawności i weryfikację, oraz dostarcza zaleceń dla narzędzi i metod odpowiednich dla poszczególnych SIL.
- PN-EN 61508-4:2004 Część 4: Definicje i skrótowce.
- PN-EN 61508-5:2005 Część 5: Przykłady metod określania poziomów nienaruszalności bezpieczeństwa
Część 5 dostarcza przeglądu całości normy i dokładnego przewodnika pomocnego w jej stosowaniu. Podaje również przykłady:
- obliczeń PFD dla architektury kanałowej sprzętu;
- obliczeń czynników uszkodzeń o wspólnej przyczynie,
* użycia tablic integralności oprogramowania z części 3.
- PN-EN 61508-6:2003 (U) Część 6 Wytyczne do stosowania PN-EN 61508-2 oraz PN-EN 61508-3
- PN-EN 61508-7:2003 (U) Część 7: Przegląd technik i miar.
Część 7 zapewnia przegląd technik i pomiarów zastosowanych dla osiągnięcia:
- kontroli przypadkowych uszkodzeń sprzętu;
- kontroli uszkodzeń systematycznych;
- integralności bezpieczeństwa oprogramowania.

- PN-EN 954-1:2001 Maszyny. Bezpieczeństwo - Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem - Część 1: Ogólne zasady projektowania. (Projektowana nowelizacja jako pr PN-EN ISO 13849-2)
- zakres normy - wymagania dotyczące bezpieczeństwa i wskazania dotyczące zasad projektowania elementów systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem,
- norma dotyczy wszystkich rodzajów systemów sterowania niezależnie od rodzaju zastosowanej energii (elektryczna, hydrauliczna, pneumatyczna, mechaniczna), jak również systemów programowalnych,
- elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem powinny być zaprojektowane i zbudowane z uwzględnieniem wyników oceny ryzyka i zapewniać wymagany poziom redukcji ryzyka:

  • podczas zgodnego z przeznaczeniem oraz dającego się przewidzieć niewłaściwego użytkowania,
  • podczas występowania defektów,
  • w przypadku wystąpienia dających się przewidzieć błędów ludzkich podczas zgodnego z przeznaczeniem użytkowania maszyny jako całości;
  • proces doboru i projektowania elementów systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem powinien uwzględniać :
  • analizę zagrożeń i ocenę ryzyka;
  • decyzję o sposobach zmniejszenia ryzyka środkami sterowania;
  • określenie wymagań dotyczących bezpieczeństwa (dobór kategorii);
  • projektowanie;
  • walidację;
  • norma wprowadza podział na Kategorie (B,1, 2, 3, 4) - klasyfikacja (jakościowa) pod względem ich odporności na defekty oraz zachowania się w przypadku defektu. Kategorie osiągane są poprzez odpowiednie rozwiązania strukturalne i/lub niezawodność elementów.
- PN-EN ISO 13849-2:2005 Maszyny. Bezpieczeństwo - Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem - Część 1:Ogólne zasady projektowania, Część 2: Walidacja. (Pierwotnie planowana jako PN-EN 954-2) - Wprowadza pojęcie i zasady walidacji (proces potwierdzania zgodności projektu elementów systemów sterowania z ogólnymi wymaganiami bezpieczeństwa maszyn),
  • walidacja powinna wykazać spełnienie wymagań PN-EN 954-1:2001, a w szczególności spełnienie wymagań wyznaczonej kategorii, lub osiąga wymagany poziom nienaruszalności bezpieczeństwa SIL (PN-EN 62061:2005),
  • walidacja powinna wykazać, że spełnia wymagania w zakresie odporności i wytrzymałości na przewidywane warunki środowiskowe,
  • walidacja powinna być przeprowadzona przez osoby niezwiązane z procesem projektowania,
  • Definiuje architekturę systemów poszczególnych kategorii
  • Wprowadza ilościową klasyfikacje na "poziomy zapewnienia bezpieczeństwa" (PL= a, b, c, d, e)
  • Szacowanie PL (Performance Level) odbywa się na podstawie architektury oraz oszacowania parametrów niezawodnościowych.

- PN-EN 62061:2005(U) Bezpieczeństwo maszyn. Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych, elektronicznych i programowalnych elektronicznych systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem.

- Wprowadza metodologię bezpieczeństwa funkcjonalnego do obszaru bezpieczeństwa maszyn;
- defekty systematyczne eliminuje się za pomocą działań prewencyjnych,
- defekty przypadkowe eliminuje się poprzez odpowiedni dobór struktury systemu oraz stosowanie niezawodnych elementów i podzespołów,
- drogą do uzyskania bezpieczeństwa funkcjonalnego jest przestrzeganie odpowiednich procedur przez odpowiednio wyszkolony personel,
- poprzez audity i ocenę realizowanych działań uzyskujemy pewność, że osiągnęliśmy wymagany poziom bezpieczeństwa funkcjonalnego,
- miernikiem osiągniętego poziomu bezpieczeństwa funkcjonalnego są wskaźniki probabilistyczne,
- Odporność na defekty - wyrażana poprzez prawdopodobieństwo utraty zdolności do realizacji założonych funkcji bezpieczeństwa.
- Stosuje podejście ilościowe, czyli ilościowa klasyfikacja odporności systemów na defekty (poziomy nienaruszalności bezpieczeństwa SIL=1,2,3, poziomy odpowiadają trzem przedziałom wartości prawdopodobieństwa utraty funkcji bezpieczeństwa).
- Norma zawiera wymagania dotyczące SRECS( bezpieczeństwo elektronicznych systemów sterowania) w zakresie:
- zarządzania bezpieczeństwem funkcjonalnym, sporządzania specyfikacji, projektowania i integracji, informacji dla użytkownika, walidacji, modyfikacji.

Porównanie norm PN-EN ISO 13849-1:2005 i PN-EN 62061:2005(U)

Ustanowienie normy PN-EN 62061:2005(U) oraz PN-EN ISO 13849-1:2006 (U) wynikało z tego, że dotychczasowa norma PN-EN 954 nie odnosi się do zastosowania układów elektronicznych w funkcjach związanych z bezpieczeństwem, w ten sposób w niedostatecznym stopniu odzwierciedla stan techniki. Nie definiuje również w sposób dostateczny praktykowanego stopnia przyporządkowanej integralności w sensie bezpieczeństwa (odporności na błędy), natomiast kryteria ustalania danej kategorii są niejednoznaczne.
Normy PN-EN 13849 dotyczą głównie bezpiecznego sterowania maszynami, bez względu na rodzaj zastosowanej technologii ( elektryczna, hydrauliczna, pneumatyczna). Natomiast norma PN-EN 62061:2005(U) nie uwzględnia wszystkich rodzajów energii, obejmuje jedynie bezpieczne sterowanie układami elektrycznymi, elektronicznymi oraz programowalnymi.
Norma PN-EN 62061:2005(U) korzystniejsza jest w przypadku stosowania złożonych systemów elektrycznych i elektronicznych. Z normy PN-EN ISO 13849-1 należy korzystać w przypadku zastosowania komponentów elektrycznych bądź elektronicznych o małym stopniu złożoności.

Porównanie pomiędzy PL (Performance Level) i SIL( Safety Integrity Level)
Performance level
(PL)
Prawdopodobieństwo wystąpienia awarii stwarzającej zagrożenie w ciągu godziny [1/h]
Poziom integralności bezpieczeństwa SIL*)
a
≥10-5  to< 10-4
brak szczególnych wymagań
b
≥3x10 -6 to < 10-5
1
c
≥10-6  to <3x 10-6
1
d
≥10-7 to < 10-6
2
e
≥10-8  to < 10-7
3

Uwaga
Ryzyko w punkcie a jest niskie, natomiast w punkcie e jest wysokie.
Technologia, w której wykonywana(ne) jest (są) funkcje sterujące odniesione do bezpieczeństwa
ISO 13849-1 (w trakcie rewizji)
IEC 62061
A
Nieelektryczna, np. hydraulika
X
nie rozpatrywana
B
Elektromechanika, np. przekaźniki
lub prosta elektronika
ograniczona do przewidzianych architektur
(p. uwaga 1) oraz do PL=e
wszystkie architektury i do SI 3
C
Złożona elektronika,
np. programowana
ograniczona do przewidzianych architektur
(p. uwaga 1) oraz do PL= d
wszystkie architektury i do SIL 3
D
A w kombinacji z B
ograniczona do przewidzianych architektur (p. uwaga 1) oraz do PL = e
X p. uwaga 3
E
C w kombinacji z B
ograniczona do przewidzianych architektur
(p. uwaga 1) oraz PL = d
wszystkie architektury i do SIL 3
F
C w kombinacji z A lub
C w kombinacji z A i B
X p. uwaga 2
X p. uwaga 3

Uwaga

X oznacza, że punkt ten jest omawiany w normie podanej w nagłówku kolumny.
Uwaga 1: przewidziane architektury są zdefiniowane w załączniku B do EN ISO 13849 -1 (rav.) w celu stworzenia uproszczonego punktu wyjścia do kwantyfikacji Performance Level.
Uwaga 2: dla złożonych układów etektronicznych: zastosowanie przewidzianych architektur zgodnie z EN IS013649 1 (rev.) doPL=d lub każdej architektury wg lEC 62061,
Uwaga 3: dla technologii nieelektrycznej; zastosowanie elementów ISO 13849-1 (rev,) jako systemów częściowych.

Ocena ryzyka (wg PN-EN 1050)

Przy konstruowaniu urządzenia technologicznego konstruktor powinien przeanalizować możliwe zagrożenia jakie praca urządzenia może spowodować dla obsługi. Jednocześnie powinien zapewnić warunki ochrony przed tymi zagrożeniami dla zmniejszenia ryzyka spowodowania wypadku.
Ocena ryzyka obejmuje:
- określenie ograniczeń dotyczących maszyny, jego przeznaczenie, kształt, ilość zajmowanego miejsca, ograniczenia dotyczące układu sterowania;
- identyfikacja zagrożeń;
- oszacowanie ryzyka;
- ocena ryzyka.
Poniżej na schemacie przedstawiony jest schemat działania służący do oceny przewidywanych sposobów użycia zabezpieczeń. Działania oznaczone na schemacie zielonym polem maja na celu redukcję wartości funkcji ryzyka do poziomu akceptowalnego. W przedstawionej sieci działań czerwonymi strzałkami zaznaczona została ścieżka wyboru negatywnego, a zielonymi wybór pozytywny.

Ocena ryzyka (wg PN-EN 1050)

Na podstawie wyników oceny ryzyka wnioskuje się, czy jest do zaakceptowania całkowita lub częściowa utrata funkcji bezpieczeństwa ze względu na defekty.

Kategorie Zatrzymania Maszyny

Typy zatrzymania wg normy PN-EN 60204-1 (Bezpieczeństwo maszyn. Wyposażenie elektryczne maszyn. Część 1: Wymagania ogólne):
- stop typu 0 - zatrzymanie niekontrolowane, poprzez bezzwłoczne odłączenie zasilania od napędów,
- stop typu 1 - zatrzymanie kontrolowane, poprzez odłączenie zasilania od napędów, po wcześniejszym ich zatrzymaniu,
- stop typu 2 - zatrzymanie dynamiczne, po którym nie następuje pozbawienie energii (zasilanie maszyny nawet w stanie zatrzymania - kontrolowane zatrzymanie),
stop typu 2 może oznaczać zarówno zatrzymanie napędu, jak i przejście do zadanej bezpiecznej prędkości bezpiecznej - pełzania.
Źródło: Energoelektronika
O nas  ::  Regulamin  ::  Polityka prywatności (Cookies)  ::  Reklama  ::  Mapa stron  ::  FAQ  ::  Kontakt
Ciekawe linki: www.klimatyzacja.pl  |  www.strony.energoelektronika.pl  |  promienniki podczerwieni
Copyright © Energoelektronika.pl