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EN ISO 13849-1: 성능 레벨(PL)

위험성이 클수록 제어 시스템의 요구사항은 높아집니다. 위험 상황을 5단계의 성능 레벨(PL)로 분류합니다. PL "a"(낮음)부터 PL "e"(높음)까지 있습니다. EN ISO 12100 및 EN ISO 13849-1에 따른 위험 평가의 일부로 필수 PL을 결정하고 지정합니다.

EN 13849-1/-2: 기계류 안전 - 제어 시스템의 안전 관련 부품

EN 954-1의 후속 표준인 EN ISO 13849-1은 기계류의 안전 관련 제어 시스템 설계를 위한 주요 안전 표준입니다.

EN ISO 13849-1:2008은 기계류 지침 2006/42/EC에 따라 조율된 표준으로서 EU 관보에 발표되었습니다. 따라서 적합성 추정이 적용됩니다.

EN ISO 13849-1은 현재 개정 중입니다. 수정된 버전은 새 EN ISO 13849-1로 발표되고 2016년 초에 2006/42/EC에 따른 조율을 거쳐 적용 승인을 받게 될 것입니다.

 

성능 레벨

결정론적(재생 가능한) 접근 방법을 취했던 이전 표준 EN 954-1과는 달리, EN ISO 13849-1은 안전 관련 제어 시스템을 평가하는 데 있어 확률적 접근 방법을 토대로 합니다.

이 표준에서는 전기, 전자 및 프로그래머블 전자 시스템뿐 아니라 유체 동력과 같은 제어 기술도 고려합니다.
EN 954-1에서 입증된 범주가 그대로 유지되었지만 안전 관련 특성은 통계적 계산법을 통해 양적으로 평가됩니다. 성능 레벨은 이 범주에 따라 결정됩니다. 이는 다음 매개변수로 설명이 가능합니다.

  • 범주(구조적 요건)
  • 평균 위험 고장 시간(MTTFd)
  • 진단 범위(DC)
  • 공통 원인 고장(CCF)

 

EN ISO 13849-2 기계류 안전 - 제어 시스템의 안전 관련 부품

EN ISO 13849-2:2012는 현재 "타당성 검사"가 신청된 상태입니다. EN ISO 13849-2:2012는 기계류 지침 2006/42/EC에 따라 조율된 표준으로서 EU 관보에 발표되었습니다. 따라서 적합성 추정이 적용됩니다.

타당성 검사란 제어 시스템의 안전 관련 부품의 안전 기능 및 범주에 대한 분석과 시험을 비롯한 평가 검사를 뜻합니다.

 

EN 954-1의 적용 가능성

원칙적으로 EN 954-1에서는 2011년 12월 31일의 기계류 지침 2006/42/EC의 준수에 대한 추정을 하지 않으므로 실제로는 더 이상 2006/42/EC에 따른 적합성 평가 절차에 적용되지 않을 수도 있습니다.

예외: 특정 기계 유형(예: 기계 공구)에 대한 개별 제품 표준에서는 다음 두 가지 조건에 한해서 적용이 허용됩니다.


1) EN 954-1을 표준 참조에서 발행일과 함께 언급해야 합니다.

  • EN 954-1:1996
    예: EN 12417:2001 + A2:2009 기계 공구 – 안전 – 머시닝 센터

2) EN 954-1 EN ISO 13849-1은 표준 참조에서 발행일과 함께 나란히 열거됩니다.

  • EN 954-1:1996 및 EN ISO 13849-1:2006
    예: EN ISO 23125:2015 – 기계 공구 – 안전 – 선반 기계

6단계로 목표 달성

EN ISO 13849-1을 도입함으로써 기계 설계에 대한 새로운 절차적 요구사항이 발생되었습니다. 제어 시스템의 안전 관련 부품 설계는 반복 공정으로서 여러 단계를 거쳐 완성됩니다.

1단계 - 안전 기능의 요구사항 정의

이 단계는 가장 중요한 단계입니다. 무엇보다도 안전 기능에 대해 필수 특성을 규정해야 합니다. 예를 들어, 기계의 안전 게이트 가드의 경우에는 안전 게이트가 개방되면 위험한 움직임이 차단되어야 할 것입니다. 안전 게이트가 개방된 상태에서는 기계를 재시작할 수 없어야 합니다.

2단계 - 필수 성능 레벨(PL) 결정

위험성이 클수록 제어 시스템의 요구사항은 높아집니다. 신뢰성과 구조의 기여도는 사용되는 기술에 따라 달라질 수 있습니다. 각 위험 상황의 수준은 "a"부터 "e"까지 다섯 단계로 분류됩니다. PL "a"는 제어 기능이 위험도 감소에 기여하는 수준이 낮은 것이며, PL "e"는 높은 것입니다. 위험도 그래프를 사용하여 안전 기능에 대한 필수 성능 레벨(PL r)을 결정할 수 있습니다.

상해 심각도(S)
S1 = 경상(정상으로 회복 가능)
S2 = 사망을 포함한 중상(정상으로 회복 불가능)

위험 발생 빈도 및/또는 노출
F1 = 노출이 거의 없거나 노출 시간이 짧음
F2 = 노출이 빈번하거나 지속적이고 노출 시간이 김

위험 방지 또는 위해 제한 가능성(P)
P1 = 특정 조건에서는 가능
P2 = 거의 불가능

3단계 - 안전 기능 설계 및 기술적 구현

1단계에서 설명한 "안전 게이트 인터록" 안전 기능이 제어 조치를 통해 실현됩니다. 안전 게이트 인터록은 PSENcode와 같이 코딩된 근접 스위치를 사용하여 구현됩니다. 모니터링 기능의 효율을 떨어뜨리지 않고 여러 개의 안전 게이트를 일렬로 연결할 수도 있습니다. 뿐만 아니라 코딩되어 있기 때문에 포괄적인 조작 보호가 가능합니다. 센서는 PNOZmulti와 같은 다기능 안전 시스템을 사용하여 평가됩니다. 드라이브는 포지티브 가이드 접점이 있는 2개의 접촉기를 통해 차단됩니다.

4단계 – 성능 레벨 결정 및 평가

달성한 성능 레벨을 확인하기 위해 안전 기능을 센서, 로직 및 액추에이터로 분리합니다. 각 서브시스템은 안전 기능에 기여합니다. Pilz 구성품에 대해 필요한 모든 성능 데이터가 제공됩니다. Pilz는 이 목적을 위해 사용이 편리한 계산 도구(PAScal)를 제공합니다.

5단계 - 검증

이 단계에서는 달성한 성능 레벨이 필수 성능 레벨과 어느 정도 일치하는지 확인합니다. 달성한 PL은 위험 평가에서 요구하는 PL r보다 크거나 같아야 합니다. 그러면 기계 설계가 "양호한 상태"인 것입니다.

6단계 - 타당성 검사

안전 시스템 설계의 질적 요구사항과 함께 시스템 고장을 방지하는 것도 중요합니다. 이것은 타당성 검사 때에 이루어집니다.

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