Einige spezifische Hintergrundinformationen zu EN ISO 13849-1: 2006

Einige spezifische Hintergrundinformationen zu EN ISO 13 849-1:2006* für Schmersal-/Elan-Vertriebsmitarbeiter sowie interessierte Kunden r erliche E r fo r d forma nc e - es Per Niedrig Level P r L R isiko a P1 b F1 P2 P1 S1 c t g s p u nk Au s g a n F2 P2 s chä tzung zur Ein r ung P1 d ominde d er Risik F1 P2 P1 e S2 F2 P2 Hohe s Risiko P2 F2 P1 S2 P2 F1 P1 S1 * EN ISO 13849-1:2006 wurde zwischenzeitlich durch eine Ausgabe EN ISO 13849-1:2008 ersetzt. 1 2 B Der Unterschied betrifft aber lediglich die Inbezugnahme der neuen EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG im neuen 4 Category 3 Anhang ZB der Norm. Nachfolgend bleiben wir bei EN ISO 13849-1:2006. Abkürzungserklärungen (nachfolgend häufiger verwendet) • B10d-Wert: Anzahl der Zyklen, bis 10 % der Komponenten einer Stichprobe von mindestens 7 Baumustern gefährlich ausgefallen sind (für verschleißbehaftete, d. h. mechanische, pneu- matische und elektromechanische Komponenten) • CCF: Common Cause Failure (auch „Common Mode Failure“ genannt): Fehler gemeinsamer Ursache, bei denen Bauteile, die aus Sicherheitsgründen das Gleiche mehrfach gleichzeitig bearbeiten, zur gleichen Zeit ausfallen (Beispiel am Auto: Alle 4 Bremsen versagen gleich- zeitig ihren Dienst). • DC: Diagnostic Coverage (Diagnosedeckungsgrad, Fähigkeit der – meist automatischen – Fehleraufdeckung) • MTTFd: Mean Time To dangerous Failure (mittlere Zeit bis zu einem Gefahr bringenden Aus- fall eines Bauteils/Gerätes). Diese Angabe darf nicht verwechselt werden mit einer garan- tierten Lebensdauer(1). • PFH/PFHd: Probability of dangerous Failure per Hour (Wahrscheinlichkeit eines Gefahr brin- genden Ausfalls pro Stunde)(2). • PL: Performance Level (EN ISO 13 849-1:2006) Es gibt 5 PL’s („a“, „b“, „c“, „d“, „e“), wobei die sicherheitstechnische Qualität entsprechend einer zunehmenden abzudeckenden Risikohöhe – von „a“ nach „e“ – ansteigt. • SIL: Safety Integrity Level (EN IEC 62 061:2005) Es gibt 3 SIL’s (1, 2, 3), wobei die sicherheitstechnische Qualität – entsprechend einer zu- nehmenden abzudeckenden Risikohöhe – von „1“ nach „3“ – ansteigt. • SILCL: SIL-Anspruchsgrenze bzw. SIL-Claim-Limit (IEC 62 061:2005) Maximaler SIL, der für ein Teilsystem (Subsystem) in Bezug auf strukturelle Einschränkun- gen und systematische Fehlerintegrität in Anspruch genommen werden kann. • SK: Steuerungskategorie (B, 1, 2, 3, 4); maßgeblich (deterministisch) bestimmt die Kategorie bereits die sicherheitstechnische Qualität eines SRP/CS. Während SK B und SK 1 auf die Qualität der verwendeten Bauteile eingehen, verlangen die höheren Kategorien zusätzliche Bauteile (Kanäle), die den Ausfall einzelner Bauteile kompensieren können. • SRP/CS: Safety Related Part of (a) Control System(s) (sicherheitsgerichtete(r) Teil(e) einer Steuerung) • Sub-PL/Sub-SIL: PL bzw. SIL auf Subsystemebene. Ein Subsystem ist ein System, das – bezogen auf eine Teilaufgabe – eine Sicherheitsfunktion bereits angemessen ausführt (zum Beispiel eine Eingangsbaugruppe, die die Eingänge sicher erfasst). • T10d-Wert: Richtwert für einen vorbeugenden Austausch (10 % des – aus dem B10d-Wert aus- gerechneten – MTTFd-Werts in Jahren). Bei diesem Wert sind bereits ca. 10 % aller Bauteile gefährlich ausgefallen. Hier empfiehlt die Norm EN ISO 13 849-1:12006 den Austausch. (1) Die Indexierung „d“ steht für Ausfälle in eine gefährliche Richtung. Beispiel: Ein Transistor fällt aus und schaltet nicht ab (= gefährlich im Sinne der funktionalen Maschinensicherheit); umgekehrt „schaltet nicht ein“ = ungefähr- lich im Sinne der funktionalen Maschinensicherheit, wenngleich die Verfügbarkeit berührend. (2) Bei diesem Wert ist die Unterscheidung über die Indexierung „d“ nicht besonders üblich, d. h. sowohl mit einem PFH- als auch mit einem PFHd-Wert ist im Regelfall die Gefahr bringende Ausfallrichtung gemeint. 2 Vorwort Mit dem Inkrafttreten der Normen EN ISO 13 849-1:2006 und EN IEC 62 061:2005 bekommt das Thema der Gestaltung sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen ein neues Bild, in dem sich ein SRP/CS künftig aus einer Kombination von deterministischen(1) und probabilistischen(2) Betrachtungsweisen zusammensetzt. Hinzu kommen noch ein paar weitere – nicht minder wichtige – neue Anforderungen unter den Stichwörtern „Systematische Fehler“ und „Soft- ware“ (siehe auch Seite 82 ff. sowie Lexikonteil, Stichwörter „Anhang G“ und „Software“). Das vorliegende Papier soll dazu dienen, Ihnen einige Hintergrundinformationen zum Thema „Neue SRP/CS-Normung“, die für Ihre tägliche Arbeit nützlich sind, bereitzustellen. Im Hinblick auf die künftige Kombination deterministischer und probabilistischer SRP/CS-Be- trachtungsweisen gibt es künftig einige neue Anforderungen, die unsere Kunden berücksichti- gen müssen. Es gibt aber auch mehr Gestaltungsspielräume für unsere Kunden. Als Hersteller von Sicherheitsbauteilen sind wir von diesen Änderungen unmittelbar betroffen und werden gefordert, hierzu Aussagen treffen zu müssen. Obwohl wir unseren Kunden aus praktischen Gründen empfehlen, für die künftige SRP/CS- Gestaltung EN ISO 13 849-1:2006 (und die PL-Philosophie dieser Norm) zugrunde zu legen, nehmen wir nachfolgend – überall dort, wo es alternativ in Frage käme – auch die SIL-Philoso- phie gemäß EN IEC 62 061:2005 in Bezug. Aufgrund von Zuständigkeitsquerelen der Normen- gremien bewerben sich in der Tat beide Normen um die Nachfolge von EN 954-1:1996. Den- noch wird nichts verbaut, wenn man sich für EN ISO 13 849-1:2006 entscheidet, da PL und SIL zueinander im Wesentlichen kompatibel sind und die dahinter stehende „Denke“ in einem hohen Maße gleich ist (siehe auch Lexikonteil, Stichwort „Normen“). EN IEC 62 061:2005 hal- ten wir nur in Sonderfällen für besser geeignet als EN ISO 13 849-1:2006. Die nachfolgende Broschüre basiert auf einer Erstausgabe mit Redaktionsstand „Mitte 2008“.