EN ISO 13849-1: Performance Level (PL)

Mitä suurempi riski, sitä korkeammat vaatimukset ohjausjärjestelmälle. Vaaratilanne jaetaan viiteen portaaseen, niin kutsuttuihin suoritustasoihin (PL): PL "a" (matala) - PL "e" (korkea). Vaadittu PL määritetään standardin EN ISO 13849-1 mukaisella riskiarvioinnilla.

EN ISO 13849-1 –standardista tulee standardin EN 954-1 seuraajana keskeinen standardi turvallisuuteen liittyvien ohjausten asennukselle koneturvallisuuden alalla.

EN ISO 13849-1 perustuu edeltävän standardin EN 954-1 deterministisen menettelyn sijaan tilastomatematiikkaan perustuvaan turvallisuuteen liittyvien ohjausjärjestelmien arviointiin.

Sähköisten, elektronisten ja ohjelmoitavien järjestelmien lisäksi standardi käsittelee myös muita ohjaustekniikoita kuten fluiditekniikkaa. EN 954-1 kategoriat säilytettiin, mutta lisäksi turvallisuuteen liittyvät ominaisuudet arvioidaan kvantitatiivisesti staattisilla laskentamenetelmillä. Kategorioiden perusteella selvitetään suorituskykytaso, joka kuvaillaan seuraavilla tunnusarvoilla:

• Luokka (rakenteellinen vaatimus)
• Keskimääräinen aika vaaralliseen vikaantumiseen (MTTFd)
• Diagnoosin kattavuuskerroin (DC) ja
• Yhteisen syyn vikaantuminen (CCF)

Validoinnilla käsitetään analysoitu testaus ml. ohjainten turvallisuuteen liittyvien osien turvallisuustoimintojen ja luokituksen analyysi ja testaus.

EN 954-1 on periaatteessa menettänyt vaatimustenmukaisuusolettamuksen 31.12.2011 eikä sitä saa sen vuoksi käyttää vaatimustenmukaisuusarviointimenettelyssä.

Poikkeus: Yksittäisissä tuotestandardeissa tietyille konetyypeille (esim. työkalukoneet) käyttö on edelleen sallittua kahdella edellytyksellä:

1) EN 954-1 standardi on merkittävä C-standardin normiviitteisiin julkaisupäivän kanssa

• EN 954-1:1996
  Esimerkki: EN 12417:2001 + A2:2009 Työstökoneet - Turvallisuus - Työstökeskukset

2) EN 954-1 ja EN ISO 13849-1 on lueteltu rinnakkain normiviitteissä julkaisupäivämäärineen

• EN 954-1:1996 ja EN ISO 13849-1:2006
  Esimerkki: EN ISO 23125:2015 – Työkalukoneet – Turvallisuus – Sorvit

Standardin EN ISO 13849-1 käyttöönoton myötä tulee myös koneensuunnitteluun uusia vaatimuksia menettelytapoihin. Ohjausten turvallisuuteen liittyvien osien suunnittelu on iteratiivinen prosessi, joka suoritetaan useammassa vaiheessa.

Vaihe 1 - Turvallisuustoiminnon vaatimusten määrittely

Tämä on tärkein vaihe. Seuraavaksi pitää määrittää turvallisuustoimintojen vaaditut ominaisuudet. Koneen turvaporttisuojausta varten vaaraa aiheuttavat liikkeet pitää pysäyttää kun turvaportti avataan. Uudelleenkäynnistys ei saa olla mahdollista, kun turvaportti on auki.

Vaihe 2 - Vaaditun suorituskykytason (PL) määrittely

Mitä suurempi riski, sitä korkeammat vaatimukset ohjausjärjestelmälle. Vaikutus luotettavuuteen saattaa vaihdella käytetystä teknologiasta riippuen. Vaaratilanteet on jaettu viiteen luokkaan a-e. Kun PL on "a", ohjaustoiminnon osuus riskin pienennykseen on alhainen. Luokassa PL "e" se on korkea. Edellä kuvatun turvallisuustoiminnon vaadittu suorituskykytaso (PL r) määritetään riskigraafin avulla.

Vamman vakavuus (S)
S1 = vähäinen (yleensä palautuva) vamma
S2 = vakava (yleensä palautumaton) vamma, mukaan lukien kuolema

Vaaralle altistumisen tiheys ja/tai kesto (F)
F1 = harvoin tai usein ja/tai lyhytkestoinen
F2 = usein tai jatkuvasti ja/tai pitkäaikainen

Mahdollisuudet välttää vaara (P)
P1 = mahdollista tietyissä olosuhteissa
P2 = tuskin mahdollista

Vaihe 3 - Turvallisuustoimintojen suunnittelu ja tekninen toteutus

Vaiheessa 1 kuvattu turvallisuustoiminto Turvaporttilukitus toteutetaan ohjausteknisesti. Turvaporttilukitukseen käytetään koodattua rajakytkintä, esim. PSENcode. Tällöin on olemassa mahdollisuus kytkeä useita turvaportteja sarjaan ilman, että valvontatoiminnon toimivuus heikkenee. Lisäksi koodaus tarjoaa tehokkaan suojan manipulaatiota vastaan. Vastaava anturien tulkinta tapahtuu monitoimisella turvallisuusjärjestelmällä esim. PNOZmulti. Käytön pysäytys tapahtuu kahdella kontaktorilla pakko-ohjatuilla koskettimilla.

Vaihe 4 – Suorituskykytason määritys ja kvantitatiivinen tarkastelu

Saavutetun suorituskykytason määrittämiseksi turvallisuustoiminto jaetaan anturi-, ohjaus- ja toimilaiteosiin. Kukin osajärjestelmä antaa panoksen turvallisuustoimintoon. Pilz-komponenteille on saatavana kaikki tarvittavat tunnusluvut. Pilz tarjoaa tätä varten käytännöllisen laskentatyökalun (PAScal).

Vaihe 5 - Varmennus

Tämä vaihe selvittää miten hyvin saavutettu suorituskykytaso vastaa vaadittua suorituskykytasoa. Saavutetun suorituskykytason pitää olla yhtä suuri tai parempi kuin riskiarvioinnin perusteella vaadittu PL r. Tämä tarkoittaa vihreää valoa koneensuunnittelulle.

Vaihe 6 - Validointi

Turvallisuustoiminnon suunnittelulle asetettujen puhtaasti kvalitatiivisten vaatimusten lisäksi on tärkeää välttää myös systemaattiset virheet. Tämä tapahtuu validoinnin yhteydessä.