A PL teljesítményszint fogalmával sok helyen találkozhatunk a biztonsági eszközök vagy a biztonsági funkciók kialakítása, tervezése során, sok eszköz dokumentációjában szerepel ez a jellemző ( biztonsági relék, frekvenciaváltók). De nézzük meg, mit is jelent pontosan a PL teljesítményszint, mi a célja és hogyan kell használni!
KOCKÁZATÉRTÉKELÉS
A gép teljes életciklusára vonatkozó kockázatértékelési stratégia megtalálható az MSZ EN ISO 12100:2011 hivatkozási számú szabványban. A kockázatértékelési folyamat során jelentkező kockázatokat intézkedési rangsor szerint csoportosítani kell, majd azokra olyan intézkedést kell hozni, amely a kockázatot elfogadható szintre csökkenti.
Az intézkedések állhatnak:
- tervezői, a beépített biztonság megvalósításából és/vagy
- műszaki védelemből és/vagy kiegészítő védőintézkedésekből és/vagy
- a fennmaradó kockázatokra vonatkozó használati információ megadásából.
Ha a kockázatcsökkentési intézkedés függ a vezérlőrendszer működésétől, megbízhatóságától, akkor el kell végezni a vezérlőrendszer értékelését az MSZ EN ISO 13849-1 szerint. Az alábbi ábra a kockázatfelmérést és kockázatcsökkentést mutatja be úgy, hogy szerepel a folyamatban a vezérlőrendszerrel megvalósított kockázatcsökkentés:
Például, ha egy présgép szerszáma, azaz a munkavégző része fényfüggönyös behatolásérzékelővel (AOPD) van védve, akkor a védelmi funkciót, azaz a kockázatcsökkentési intézkedést az AOPD képviseli. Az AOPD meghibásodása a kezelő egészségét veszélyeztetheti, ha pl. az nem állítja le a szerszám mozgását, amikor a kezelőszemély a védett térbe nyúl.
KOCKÁZATCSÖKKENTÉS
Azokat a vezérlőrendszerrel kialakított gépi funkciókat, amelyek kockázatcsökkentő intézkedést valósítanak meg, biztonsági funkcióknak nevezzük. Ezeket a részeket, a szabvány SRP/CS-nek nevezi: Safety Related Part of the Control System. A vezérlőrendszer vizsgálatát a kockázatértékelési folyamat részének kell tekinteni, és azt is dokumentálni kell. Ilyen biztonsági funkció lehet pl.
- a vészleállítás,
- a burkolat reteszelés,
- a fényfüggönyös behatolás érzékelés, vagy
- robot esetén a tengelyhatárolás,
- csökkentett sebesség felügyelet (SLS), stb.
A biztonsági funkció működése kockázatcsökkentést hajt végre, vagy , ha a biztonsági funkció meghibásodik, az a kockázat közvetlen megnövekedését okozza, ami sérüléshez, balesethez vezethet. Ezért, a biztonsági funkciókhoz olyan jellemzőt rendelnek, ami az adott biztonsági funkció megbízhatóságát jellemzi. A megbízhatóságot a PL teljesítményszinttel fejezi ki az MSZ EN ISO 13849-1:2016 szabvány.
A PL meghatározása a szabvány szerint:
„Diszkrét szint, amelyet arra használnak, hogy előírják a vezérlőrendszerek biztonságával összefüggő részeknek azt a képességét, hogy teljesítsenek egy biztonsági funkciót előre látható körülmények között.”
Minden egyes PL-hez tartozik egy intervallum, a szabvány öt teljesítményszintet (a-e) különböztet meg, amelyekhez öt valószínűségi intervallum tartozik:
| Teljesítményszint (PL) | Az óránkénti veszélyes meghibásodások átlagos valószínűsége (PL) [1/h] |
| a | ≥ 10-5 – < 10-4 |
| b | ≥ 3× 10-6 – < 10-5 |
| c | ≥ 10-6 – <3 × 10-6 |
| d | ≥ 10-7– < 10-6 |
| e | ≥ 10-8 – <10-7 |
A PL a veszélyes meghibásodás valószínűségét adja meg 1/órában.
A megkövetelt teljesítményszintet, a PLr értékét a kockázatértékelés adja meg, vagy a gép C típusú szabványa.
A PLr az a teljesítmény szint, amelyet az SRP/CS-nek teljesítenie kell – meg kell határozni, hogy PL ≥ PLr. Ha a PL < PLr, akkor az SRP/CS tervezési folyamatát addig kell ismételni, amíg a PL ≥ PLr nem teljesül.
A PL teljesítményszint és a megkövetelt teljesítményszint értékelésében, vagyis hogy a biztonsággal összefüggő szerkezeti részek teljesítették-e a PLr, megkövetelt teljesítményszintet, a tervezőnek a következő folyamaton kell keresztülmennie:
1.Azonosítani kell a biztonsági funkciókat;
2. Elő kell írni a biztonsági funkciókra vonatkozó jellemzőket;
3. Meg kell határozni az elérendő PLr, megkövetelt teljesítményszintet;
4. A biztonsági funkció tervezése és műszaki megvalósítása, azonosítani kell a biztonsági funkciókat megvalósító részeket;
5. A biztonsági funkció teljesítményszintjének meghatározása;
6. A biztonsági funkcióra vonatkozó PL verifikálása: teljesül-e a PL ≥ PLr?;
7. Ha teljesül, akkor a valildálás következik, ha nem, akkor a 4. ponthoz kell visszatérni.
8. Ha minden biztonsági funkció verifikálása és validálása megtörtént, akkor a folyamat végéhez értünk.
Nem szükséges alkalmazni ezt a kockázatcsökkentési stratégiát a vezérlőrendszer biztonsággal nem összefüggő részeire, vagy a gép csupán funkcionális elemeire. Minden egyes biztonsági funkcióra vonatkozóan meg kell határozni a jellemzőket és a megkövetelt teljesítményszintet, és dokumentálni kell a biztonsági követelmények előírásában.
A következőben,a PL teljesítményszint meghatározásával foglalkozunk.