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PL ok: Esempi di calcolo del Performance Level (PL) EN ISO 13849-1

ID 2708 | | Visite: 21549 | Documenti Riservati NormazionePermalink: https://www.certifico.com/id/2708

PL ok: Esempi di calcolo del Performance Level (PL) EN ISO 13849-1

Esempi di calcolo del Perfomance Level PL (con schemi) per sistemi di comando relativi a controllo ripari/arresto emergenza per diverse Categorie di sicurezza/valori PL

Introduzione con significato di tutti i parametri MTTFd, DC, B10, B10d, PFHd della norma EN ISO 13849-1 con esempi di calcolo di:

1. Controllo ripari | Categoria Sicurezza 1 | Perfomance Level "c"
2. Controllo arresti d’emergenza | Categoria di Sicurezza 3 | Perfomance Level "e"
3. Controllo ripari | Categoria Sicurezza 4 | Perfomance Level "e" (Sol. 1)
4. Controllo ripari | Categoria Sicurezza 4 | Perfomance Level "e" (Sol. 2)
5. Controllo ripari | Categoria Sicurezza 3 | Perfomance Level "e"
6. Controllo ripari | Categoria Sicurezza 4 | Perfomance Level "e" (Sol. 3)
7. Controllo ripari | Categoria Sicurezza 4 | Perfomance Level "e" (Sol. 4)

La norma EN ISO 13849-1 fornisce al costruttore un metodo iterativo per valutare se i rischi di una macchina possano essere limitati ad un livello residuo accettabile mediante l’impiego di adeguate funzioni di sicurezza.
Il metodo adottato prevede, per ogni rischio, un ciclo di ipotesi-analisi validazione alla fine del quale si deve poter dimostrare che ogni funzione di sicurezza prescelta è adeguata al relativo rischio in esame.

Il primo passo consiste quindi nella valutazione del livello di prestazione richiesto da ogni funzione di sicurezza.
La EN ISO 13849-1 utilizza un grafico per l’analisi del rischio di una funzione di una macchina (figura A.1) determinando, in funzione del rischio, anziché una categoria di sicurezza richiesta, un livello di prestazione richiesto o PLr (Required Performance Level) per la funzione di sicurezza che andrà a proteggere quella parte di macchina.

Il costruttore del macchinario, partendo dal punto 1 del grafico e rispondendo alle domande S, F e P identificherà il PLr per la funzione di sicurezza in esame.

Dovrà poi realizzare un sistema per proteggere l’operatore della macchina che abbia un livello di prestazione PL uguale o migliore di quello richiesto.

PL (“Performance Level”)

La norma EN ISO 13849-1 fornisce il PL del sistema attraverso una tabella di correlazione (allegato K della EN ISO 13849-1) o, in forma grafica semplificata (punto 4.5 della EN ISO 13849-1), attraverso la seguente figura noti:

B10d: Numero di operazioni affinché il 10% dei componenti si guasti in modo pericoloso
B10: Numero di operazioni affinché il 10% dei componenti si guasti
B10/B10d: rapporto tra guasti totali e guasti pericolosi.
MTTFd: Mean Time To Failure Dangerous (Tempo medio al guasto pericoloso)
DC: Diagnostic coverage (Copertura diagnostica)
PFHd: Probability of Dangerous Failure per hour (Probabilità al guasto pericoloso per ora)
SIL CL: Safety Integrity Level Claim Limit. Massimo SIL raggiungibile secondo EN 62061

Questa immagine è molto utile perché ha più modalità di lettura.
Dato un certo PLr essa evidenzia tutti le possibili soluzioni che forniscono quel livello di PL ovvero le possibili strutture circuitali che forniscono il medesimo PL.

Ad esempio osservando la figura si nota come per ottenere un sistema con PL pari a “c” sono possibili tutte le seguenti soluzioni:

 

1. Sistema in categoria 3 con componenti poco affidabili (MTTFd=basso) e DC media.
2. Sistema in categoria 3 con componenti affidabili (MTTFd=medio) e DC bassa.
3. Sistema in categoria 2 con componenti affidabili (MTTFd=medio) e DC media.
4. Sistema in categoria 2 con componenti affidabili (MTTFd=medio) e DC bassa.
5. Sistema in categoria 1 con componenti molto affidabili (MTTFd=alto).

Al contempo la figura, scelta una struttura circuitale, permette di vedere subito i massimi PL raggiungibili in funzione della copertura diagnostica media e del MTTFd dei componenti.



Il costruttore può quindi escludere a priori alcune strutture circuitali in quanto non adeguate al PLr richiesto.

In genere però, per identificare il PL del sistema, non si fa riferimento alla figura in questione poiché in molti casi le aree del grafico si sovrappongono alle linee di margine dei vari PL.

Viene invece utilizzata la tabella presente nell’allegato K della EN ISO 13849-1 per una determinazione precisa del PL del circuito.

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