Страница 5: ДСТУ EN 954-1:2003. Безпечність машин. Елементи безпечності систем керування. Частина 1. Загальні принципи проектування (61753)

¹¹ Категорії не можна застосовувати в будь-якій заданій послідовності або ієрархічному порядку стосовно вимог безпеки.

²¹3 оцінювання ризику випливає чи є прийнятною загальна або часткова втрата функції безпеки внаслідок дефектів.

6.3 Вибирання і комбінація елементів безпеки різноманітних категорій

Функції безпеки (див. 3.6 і розділ 5) визначають методами, описаними в 4.3 (рисунок 1, етап 3). Категорії відповідно до 6.2 варто вибирати для всіх елементів безпеки системи керування. Проекту­вання і вибирання елементів безпеки системи керування треба проводити згідно з розділами 4 і 5. Окрему функцію безпеки може виконувати один або кілька елементів безпеки. Так само кілька функцій безпеки можуть бути виконані за допомогою одного або кількох елементів безпеки. На практиці може виявитися необхідним забезпечити зниження ризику за допомогою однієї або кількох функцій безпеки.

Якщо функція безпеки виконується кількома елементами безпеки, наприклад, давачами, при­строєм керування, силовими елементами керування, вони можуть стосуватися до однієї категорії і (або) комбінації кількох категорій.

Якщо елементи однакових або різних категорій використовують в комбінації для виконання функції безпеки, то аналізування комбінації необхідно додавати до загальної атестації, відповідно до етапу 5, описаного у 4.3. Це аналізування спрощується, якщо вже відомі категорії деяких або всіх елементів, що стосуються безпеки.

Вибирання категорії для будь-якого елемента безпеки системи керування, здебільшого, зале­жить від:

• зниження ризику, що повинно бути забезпечене функцією безпеки, якої стосується елемент;

• можливості виникнення дефекту(-ів) у цьому елементі;

• ризику, що з’являється через виникнення дефекту(-ів) у цьому елементі;

• можливості уникнути дефекту(-ів) у цьому елементі;

• застосованої технології.

Додаткову інформацію для вибирання категорій подано в додатку В.

7. РОЗГЛЯД ДЕФЕКТІВ

   1. Загальні положення

Елементи безпечності треба вибирати відповідно до необхідної категорії, відповідно до їх опору дефектам (див. 4.2), для оцінювання якої варто брати до уваги різноманітні типи збоїв. Крім того, деяких дефектів можна уникнути (див. 7.2).

У додатку С наведено переліки деяких істотних дефектів і збоїв для різноманітних технологій. Ці переліки і порядок їхньої атестації докладніше розглянуті в частині 2 цього стандарту. Переліки де­фектів, наведені в додатку С і в частині 2 не є вичерпними і, у разі потреби, варто брати до уваги і вносити в переліки додаткові дефекти. У таких випадках також варто докладно розробити метод атестації.

• загальному випадку треба враховувати такі критерії дефектів:

• якщо внаслідок дефекту відбувається відмова наступних компонентів, перший дефект і усі, що виходять з нього, треба розглядати як один дефект;

• дефекти зі спільною причиною розглядають як один дефект;

• одночасне виникнення двох незалежних дефектів не беруть до уваги.

Докладнішу інформацію див. також в EN 982, EN 983 і prEN 50100-Г

На практиці неможливо оцінити елементи безпечності системи керування, не виходячи з того, що певні дефекти можна усунути. Дефекти, що їх можна усунути, являють собою компроміс між технічними вимогами безпеки і теоретичною можливістю їхнього виникнення. На це впливають кон­струкція, розміри, установлення і розташування компонентів в елементах безпеки. Конструктор по­винен зазначити, обґрунтувати і перелічити всі усунення дефектів.

Уникнення дефектів може базуватися на:

• малоймовірності виникнення певних дефектів;

• у звичайному технічному досвіді, що може бути застосовний незалежно від аналізованої сфе­ри застосовування;

• технічних вимогах, обумовлених особливостями застосовування і ризику в аналізованому випадку.

7. АТЕСТАЦІЯ

   1. Загальні положення

• цьому розділі коментуються вимоги етапу 5 описані у 4.3.

Мета атестації — встановити рівень відповідності елементів безпеки системи керування вимо­гам, поставленим до них у рамках установлених вимог безпеки для всієї машини. Атестація скла­дається з випробовування і аналізування відповідно до плану атестації (див. 8.2)

Конструкцію елементів безпечності системи керування треба атестувати. Атестація повинна продемонструвати, що кожний елемент безпеки задовольняє:

• усі вимоги зазначеної категорії (див. розділ 6) і

• установлені для цього елемента вимоги безпеки, викладені в обґрунтуванні проекту.

Бажано, щоб атестація елементів безпечності системи керування складалася з таких етапів:

• вибирання стратегії атестації (план атестації);

• організація і виконання заходів щодо атестації (технічні вимоги до випробовування, методи випробовування, методи аналізування);

• документації (підлеглі аудиту звіти про всі заходи і рішення щодо атестації).

Примітка. Настанову щодо методів атестації наведено в ІЕС 15О8’>.

• Буде замінено на prEN 61496-1.

’> Стандарт на стадії готування.

У плані атестації треба зазначати вимоги до проведення всіх етапів процесу атестації. План варто розробляти одночасно з проектуванням елементів безпечності системи керування, або він може бути визначений у відповідному стандарті типу С.

Бажано, щоб у плані були викладені усі вимоги до:

• атестації за допомогою аналізування:

• атестації за допомогою випробовування, зокрема:

1. випробовування зазначених функцій безпеки;

2. випробовування зазначених категорій;

3. перевіряння розмірів і відповідності параметрам навколишнього середовища.

У загальному випадку атестація повинна підтвердити, що досягнуто зниження ризику. Зразки прийомів аналізування містять переліки дефектів (див. розділ 7), деревоподібну схему аналізування дефектів, аналізування характеру і впливу збоїв, критичне аналізування, перевіряльні листи для систематичних дефектів.

Важливим етапом є випробовування функцій безпеки (елементів безпечності системи керуван­ня) на повну відповідність їхнім зазначеним характеристикам. Під час формулювання вимог і розроб­ляння машини важливо перевірити помилки і, зокрема, допускання.

Мета випробовування функцій безпеки — установити слушність вихідних сигналів, пов’язаних із безпекою, і їхньої логічної залежності від вхідних сигналів. Бажано, щоб випробовування поширюва­лися на всі нормальні і передбачені ненормальні умови в статичній і динамічній імітації, які необхід­но враховувати, з погляду оцінювання ризику для атестації системи.

Категорії характеризують поводження у випадку наявності дефектів. Випробовування повинне показати, що їхні вимоги виконано. Методику випробовування треба вибирати на основі двох кри­теріїв: технології і складності системи керування. Переважно застосовують такі методи:

• теоретичне перевіряння й аналізування поводження на підставі принципових схем;

• практичне випробовування реальної схеми та імітація дефектів на реальних компонентах, зокрема, на ділянках, відносно яких виник сумнів під час теоретичного перевіряння та аналізування поводження;

• імітація поводження системи керування, наприклад, за допомогою моделей апаратного і (або) програмного забезпечення.

У деяких випадках, коли між елементами безпеки системи керування існують складні зв’язки, зазвичай, треба розділяти пов'язані елементи безпеки на декілька функціональних груп і проводити випробовування з імітацією дефектів винятково для інтерфейсів.

Настанова з оцінювання електронних систем, що їх програмують, наведено в додатку Є.

Це випробовування повинне показати, що за всіх установлених режимів роботи й умов навко­лишнього середовища досягають проектних експлуатаційних якостей. Випробовування повинні місти­ти, наприклад, перевіряння передбачуваної механічної структури, електричних номінальних розмірів, температури, вологості, вібрації, ударної навантаги, електромагнітної сумісності, впливу оброблю­ваних матеріалів.

Під час цих випробовувань варто брати до уваги відповідні стандарти, наприклад, EN 60204-1, EN 60529, EN 60721-3-0, EN 61000-4-1, ІЕС 68.

Після завершення процедури атестації необхідно скласти звіт про атестацію безпеки, у якому наводять результати проведеного випробування і його аналізування. У цьому звіті зокрема варто особливо зазначити:

• усі об’єкти перевіряння;

• відповідальний за випробовування персонал;

• випробовувальне устатковання (зокрема дані по калібруванню) і засоби імітації;

• проведене аналізування й випробовування;

• проблеми, що виникали, і як їх було розв’язано;

• результати.

Результати повинні бути задокументовані і доступні для аудита.

Примітка. Дотримання правил, викладених у 8.5 допоможе виробнику під час комплектування технічної документації, що стосується елементів безпеки системи керування.

9. ТЕХНІЧНЕ ОБСЛУГОВУВАННЯ

Профілактичне або коригувальне технічне обслуговування потрібне, як правило, для підтриму­вання встановлених експлуатаційних якостей елементів безпеки. Відхили, що виникають згодом, від встановлених експлуатаційних властивостей, можуть призвести до зниження безпеки і навіть до небезпечної ситуації. Для розпізнавання таких відхилів у деяких випадках потрібне періодичне пере­віряння в ручному режимі.

Заходи, що забезпечують можливість технічного обслуговування елементів безпеки системи керування повинні відповідати положенням 6.2.1 EN 292-2 і 1.6 додатка A EN 292-2/А 1. Уся інфор­мація з технічного обслуговування повинна відповідати 5.5.1е EN 292-2.

9. ІНФОРМАЦІЯ ДЛЯ КОРИСТУВАЧА

Треба застосовувати положення розділу 5 EN 292-2 і інших відповідних документів, наприклад, розділів 18 і 19 EN 60204-1. Зокрема, користувачу треба надавати інформацію щодо безпечного зас­тосовування елементів безпеки системи керування. Вона містить такі дані (але не обмежується ними): — межі для елементів безпеки згідно обраних категорією і всі вилучені з розгляду дефекти;

Примітка. Якщо вилучення дефектів суттєво для забезпечення відповідності обраній(-им) категорії(-ям) і рівню безпеки, то для подальшого обґрунтування вилучення дефектів потрібна відповідна інформація, наприклад, про модифікації, технічне обслуговування і ремонтування.

• наслідки відхилів від установлених експлуатаційних властивостей для функції(-й) безпеки;

• чіткий опис місць сполучення (інтерфейсів) з елементами безпеки системи керування і за­хисними пристроями;

• час спрацьовування;

• експлуатаційні обмеження (зокрема умови навколишнього середовища);

• індикація й аварійна сигналізація;

• приглушення і призупинення функцій безпеки;

• режими керування;

• технічне обслуговування (див. розділ 9);

• карти технічного обслуговування;

• легкість доступу до внутрішніх елементів і їхньої заміни:

• засоби для простого і безпечного усунення дефектів.

У всіх випадках надавання інформації з категорії(-ій) елементів безпеки системи керування на неї варто робити такі посилання:

• EN 954 категорія В;

• EN 954 категорія 1;

• EN 954 категорія 2;

• EN 954 категорія 3;

• EN 954 категорія 4.

ДОДАТОКА
(довідковий)

ПИТАЛЬНИК ДО ПРОЦЕСУ ПРОЕКТУВАННЯ

У цьому додатку наведено деякі важливі аспекти, що їх варто брати до уваги в процесі проекту­вання (див. 4.3)

А.1 Яка реакція потрібна від елементів безпеки у разі виникнення дефекту?

1. He потрібно особливих дій.

2. Потрібна надійна реакція в межах визначеного часу.

3. Негайна надійна реакція.

А.2 В якому(-их) елементі(-ах) безпеки системи керування варто допускати виникнення дефектів?

1. Тільки в елементах, у яких (на підставі досвіду) відносно часто виникають дефекти, наприк­лад, у давачах і проводці, розташованих на периферії.

2. У допоміжних елементах.

3. У всіх елементах безпеки.

А.З Чи потрібно розглядати як випадкові так і систематичні дефекти?

А.4 Які дефекти варто допускати в компонентах елементів безпеки системи керування?

1. Тільки дефекти в невипробовуваних компонентах.

Примітка. «Невипробовуваних» не в розумінні надійності, а в розумінні безпеки (див. 6.2.2).

2. Дефекти в усіх компонентах.

А.5 Чи було обрано правильну категорію відносно вимог до розпізнавання дефектів?

1. Нормальні вимоги до розпізнавання дефектів.

Примітка. Це означає, що бажано, щоб розпізнавалися відносно простим методом усі розпізнавані дефекти.

2. Жорсткі вимоги до розпізнавання дефектів.

Примітка. Це означає, що варто застосовувати засоби, що дозволяють розпізнавати більшість дефектів. Якщо це прак­тично нездійснено, то варто враховувати комбінацію дефектів (накопичення дефектів, див. 6.2.5.)