Страница 4: ДСТУ EN 954-1:2003. Безпечність машин. Елементи безпечності систем керування. Частина 1. Загальні принципи проектування (61753)

Примітка. У деяких випадках необхідна сигнальна індикація функції зупинки.

Додатково до наведених в таблиці 1 необхідно виконувати такі вимоги.

У разі коливань енергії за межами передбаченого під час проектування діапазону, зокрема при­пинення подавання енергії, елементи безпечності системи керування повинні продовжувати вироб­ляти вихідні сигнали, що дозволяють іншим частинам машини зберігати безпечний стан.

5. КАТЕГОРІЇ

   1. Загальні положення

Елементи безпечності системи керування треба узгоджувати з вимогами однієї або декількох із п’яти установлених у 6.2 категорій. Під час використовування цих категорій щодо вимог безпечності не обов’язково дотримуватися будь-якої заданої послідовності або ієрархії.

Категорії визначають обов’язкову поведінку елементів безпечності системи керування щодо їхньої тривкості до дефектів на підставі стратегії, описаної в 4.2.

Категорія В є базовою категорією. Поява дефекту може призвести до порушення функції безпеки.

У категорії 1 підвищеної тривкості до дефектів досягають переважно завдяки вибиранню і зас­тосовуванню компонентів. У категоріях 2, 3 і 4 поліпшення роботи щодо заданої функції безпеки досягають переважно удосконаленням структури елемента безпечності системи керування. Для категорії 2 це забезпечується періодичним перевірянням виконання заданої функції безпеки. Для категорій 3 і 4 цього досягають гарантією того, що одиничний дефект не спричинює порушення функції безпеки. У категорії 4 і, завжди коли це можливо, у категорії 3, такі дефекти повинні розпізна­ватися. У категорії 4 повинна бути задана тривкість до накопичення дефектів.

Пряме порівняння поводження категорій із погляду їхньої тривкості до дефектів можливе, якщо одночасно не змінюється декілька параметрів (див. 4.2). Вищі за нумерацією категорії можна вважа­ти тривкішими до дефектів тільки в порівнянних умовах, наприклад, у разі застосовування подібних технологій, порівнюваних за надійністю компонентів, подібних режимах технічного обслуговування і порівнюваного застосовування.

У таблиці 2 подано опис категорій елементів безпечності систем керування, вимоги і повод­ження систем у разі наявності дефектів.

Під час розглядання причин збоїв деяких компонентів можливо уникнення певних дефектів (див. розділ 7).

Елементи безпеки систем керування треба, як мінімум, проектувати, виготовляти, вибирати, складати і комбінувати згідно з відповідними стандартами із використовуванням основних принципів безпеки для конкретного застосовування таким чином, щоб вони могли витримувати:

• сподівані робочі навантаги, наприклад, бути надійними щодо розривальної потужності і частоти;

• вплив застосовуваних у процесі роботи матеріалів, наприклад, мийних засобів у пральній машині;

• інші наявні зовнішні впливи, наприклад, механічну вібрацію, зовнішні поля, переривання або коливання подавання енергії.

Примітка 1. Для елементів, що стосуються до категорії В, не вживають особливих заходів безпеки.

Примітка 2. Поява дефектів може призвести до втрати функції безпеки. Для виконання вимог, що містить додаток А EN 292-2/А1, можуть знадобитися додаткові заходи, що не забезпечуються елементами безпечності системи керування.

Треба виконувати вимоги категорії В і цього пункту. Елементи безпечності категорії 1 треба розробляти і виготовляти, застосовуючи випробовувальні компоненти і випробовувальні принципи безпеки.

Випробовувальний компонент, що його застосовують для створення безпеки, є компонент, який:

• у минулому широко застосовували в подібних галузях з успішним результатом, або,

• було виготовлено і перевірено із застосовуванням принципів, що демонструють його при­датність і надійність у разі застосовування з метою безпеки.

Для деяких випробовуваних компонентів певних дефектів також можна уникнути, оскільки відо­мо, що частка дефектів дуже мала.

Рішення про визнання окремого компонента «випробовуваним» може залежати від сфери засто­совування.

Примітка 1. На рівні тільки одиничних електронних компонентів, як правило, неможливо реалізувати категорію 1.

Випробовувальними методами убезпечнення є, зокрема:

• уникнення деяких дефектів, наприклад, уникнення короткого замикання за допомогою відділяння;

• зниження можливості дефектів, наприклад, завищення розмірів або заниження номіналу компонентів;

• орієнтація дефектів, наприклад, забезпечення відкритої схеми, якщо істотним є відмикання енергії у випадку дефекту;

• виявлення дефекту на самій ранній стадії;

• обмеження наслідків дефекту, наприклад, заземлення устатковання.

Новорозроблені компоненти і принципи безпеки можна розглядати як «випробовувані», якщо вони задовольняють вищез­гаданим умовам.

Примітка 2. Можливість дефекту в категорії 1 нижча, ніж у категорії В, унаслідок чого втрата функції безпеки менш імовірна.

Примітка 3. Поява дефектів може призвести до втрати функції безпеки. Для того, щоб виконати вимоги, що містить додаткок A EN 292-2/А1, необхідні вимоги, які не передбачені елементами безпечності керування.

Треба дотримуватись вимог категорії В, застосовування випробовуваних принципів безпеки і вимог цього підрозділу.

Елементи безпеки системи керування категорії 2 треба розробляти таким чином, щоб їхні функції перевіряли через відповідні проміжки часу за допомогою системи керування машини. Перевіряння функції(й) безпеки треба проводити:

• під час пуску машини і перед створенням якоїсь небезпечної ситуації, і

• періодично під час роботи, якщо оцінення ризику і характер роботи спричинюють таку не­обхідність.

Це перевіряння можна проводити автоматично або вручну. Кожне перевіряння функції(й) повинне:

• дозволяти роботу, якщо не було виявлено дефектів, або

• виробляти вихідний сигнал для уведення відповідних керувальних дій, якщо дефект виявле­но. По можливості, цей вихідний сигнал повинен призводити до безпечного стану. Якщо це немож­ливо, наприклад, в разі приварювання контакту останнього перемикального пристрою, на виході повинне створюватися попередження про небезпеку.

Перевіряння не повинне призводити до небезпечного стану. Устатковання для перевіряння може входити до складу елемента(ів) безпеки або бути виконане окремо.

Після виявлення дефекту безпечний стан треба підтримувати до усунення дефекту.

Примітка 1. У деяких випадках категорія 2 не застосовна, оскільки перевіряння функції безпеки не можна проводити для деяких компонентів, наприклад, для реле тиску або температурного давана.

Примітка 2. У загальному випадку категорія 2 може бути реалізована за допомогою електронної техніки, наприклад, у захисних пристроях і деяких системах керування.

Примітка 3. Поводження систем категорії 2 допускає, що:

— поява дефекту може призвести до втрати функції безпеки між перевіряннями, — втрата функції безпеки виявляється під час перевіряння.

Треба дотримуватись вимог категорії В, застосовування випробовувальних принципів безпеки і вимог цього підрозділу.

Елементи безпечності системи керування за категорією 3 треба розробляти таким чином, щоб окре­мий дефект у будь-якому з цих елементів не призводив би до втрати функцій безпеки. Дефекти за загаль­ними причинами треба враховувати, коли можливість появи такого дефекту значна. Якщо це доцільно, одиничний дефект повинен розпізнаватися під час такого виникнення функції безпеки або перед ним.

Примітка 1. Ця вимога про розпізнавання одиничного дефекту не означає, що буде розпізнано всі дефекти. Тому накопи­чення невиявлених дефектів може спричинити ненавмисний вихідний сигнал і небезпечну ситуацію на машині. Типовими прикладами практичних заходів щодо виявлення дефектів є взаємозалежний рух контактів реле або контролювання резервних електричних виходів.

Примітка 2. Якщо того вимагає технологія або характер застосовування, розробникам стандартів типу C, варто навести додаткові деталі, що стосуються виявлення дефектів.

Примітка 3. Поводження системи за категорією 3 припускає, що:

• як тільки з'явиться одиничний дефект, функція безпеки завжди виконується;

• деякі але не всі дефекти розпізнаються;

• накопичення невиявлених дефектів може призвести до втрати функції безпеки.

Примітка 4. «Якщо це доцільно» означає, що необхідні заходи з розпізнавання дефектів і ступінь їхньої реалізації, здебіль­шого, залежать від наслідків збоїв і від можливості виникнення цього збою в межах сфери використовування. Застосовувана технологія впливає на можливості реалізації заходів із розпізнавання дефектів

Треба дотримуватись вимог категорії В, застосовування випробовувальних принципів безпеки і вимоги даного підпункту.

Елементи безпеки системи керування за категорією 4 треба розробляти таким чином, щоб.

• окремий дефект у будь-якому з цих елементів безпеки не призводив би до втрати функції безпеки, і

• одиничний дефект розпізнавався під час наступного виклику функції безпеки або перед ним, тобто негайно під час вмикання, наприкінці робочого циклу машини. Якщо таке розпізнавання не­можливе, то накопичення дефектів не повинне призводити до втрати функції безпеки.

Якщо через причини, пов’язані із технологією або структурою схеми, виявлення деяких дефектів неможливо, принаймні в процесі перевіряння, що його здійснюють після виникнення дефекту, то необхідно враховувати можливість виникнення подальших дефектів. У цьому випадку накопичення дефектів не повинне призводити до втрати функції безпеки. Розгляд дефектів можна припинити, якщо можливість виникнення подальших дефектів вважають достатньо малою. У цьому випадку кількість взятих до уваги комбінацій дефектів буде залежати від технології, структури і сфери засто­совування, проте повинне бути достатнім для того, щоб відповідати критеріям розпізнавання.

Примітка 1. На практиці кількість дефектів, що їх необхідно брати до уваги, дуже коливається, наприклад, для складних мікропроцесорних схем вона може бути велика, у той час як для електро-гідравлічної схеми буває достатньо розглянути три (або навіть два) дефекти.

Цей розгляд дефектів може обмежуватися комбінацією двох дефектів, якщо

• частка дефектів, що припадає на компоненти мала, і

• у разі комбінації дефектів, вони значно незалежні одна від одної;

• функція безпеки переривається, тільки якщо дефекти виникають у визначеній послідовності.

Якщо наступні дефекти спричинені першим одиничним дефектом, то перший і усі обумовлені ним дефекти треба розгля­дати як одиничний дефект.

Необхідно брати до уваги дефекти за загальними причинами, наприклад, використовуючи різноманіття, спеціальні мето­ди виявляння таких дефектів.

Примітка 2. Для структур із складними колами, наприклад, для мікропроцесорів у разі повного резервування, розгляд дефектів, як правило, виконують на структурному рівні, тобто базується на складальних блоках.

Примітка 3. Поводження системи за категорією 4 припускає, що.

• у разі виникнення дефектів функція безпеки завжди виконується;

дефекти своєчасно розпізнаються, для запобігання утрати функції безпеки.

Таблиця 2 — Стислий виклад вимог до категорій (повні вимоги див. в розділі 6)