Sécurité fonctionnelle
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Normes pour la sécurité fonctionnelle et l’appréciation du risque EN ISO 12100, EN ISO 13849 et CEI 62061 1 EN ISO 12100 Appréciation et réduction du risque Appréciation du risque EN ISO 12100 Estimation du risque selon les paramètres du risque suivants pour chaque zone dangereuse Probabilité d’occurrence Pour plus d’informations sur le droit et les normes : relatif au phénomène dangereux considéré Les versions suivantes des normes ont été citées : EN ISO 12100 2010 EN ISO 13849-1 2015 CEI 62061 2021 Fréquence et durée de l’exposition au danger de la lésion possible pouvant résulter du phénomène dangereux considéré Probabilité d’occurrence d’un événement dangereux Possibilité d’évitement ou limite Détermination des limites de la machine espace, temps, environnement, utilisation Chap. 5.3 Identification des phénomènes dangereux pour toutes les phases et tous les modes de fonctionnement Sécurité des machines – Parties des systèmes de commandes relatives à la sécurité : applicable aux systèmes électriques, électroniques, électroniques programmables, hydrauliques, pneumatiques, mécaniques Sécurité des machines – Sécurité fonctionnelle des systèmes de commande électriques, électroniques et électroniques programmables relatifs à la sécurité Séparément pour chaque risque Estimation du risque gravité, possibilité d’évitement, fréquence, durée Détermination du PL et du SIL par fonction de sécurité Détermination du niveau de performance requis (PLr) Détermination du niveau d’intégrité de sécurité (SIL) nécessaire Fréquence et Fr Fr durée d’exposition (Fr) > 10 min ≤ 10 min ≥ 1 par h 5 5 < 1 par h à 5 4 ≥ 1 par jour < 1 par jour à 4 3 ≥ 1 toutes les 2 sem. < 1 toutes les 2 sem. 3 2 à ≥ 1 par an < 1 par an 2 1 • S – gravité de la lésion S1 = lésions légères (en général réversibles) S2 = lésions graves, pouvant être mortelles (en général irréversibles) Évaluation du risque selon les normes C ou estimation du risque Chap. 5.6 • F – fréquence et / ou durée d’exposition au danger F1 = exposition de rare à fréquente et / ou de courte durée F2 = exposition de fréquente à continue et / ou de longue durée Le risque a-t-il été suffisamment réduit ? Chap. 6 • P – possibilité d’éviter le phénomène dangereux P1 = possible sous certaines conditions P2 = quasiment impossible Évaluer les mesures indépendamment les unes des autres et les unes après les autres Réduction du risque par une conception de sécurité intrinsèque La réduction du risque prévue est-elle atteinte ? 2 Le risque peut-il être réduit par des protecteurs mobiles et autres dispositifs de protection ? Réduction du risque par des mesures de protection techniques Intégration de mesures de protection complémentaires La mesure de protection technique dépend-elle d’un système de commande ? La réduction du risque prévue est-elle atteinte ? Réduction du risque par l’information des utilisateurs Données fournies par l’utilisateur Données fournies par le fabricant Systèmes de commande de sécurité, relais de sécurité Appareils avec diagnostic interne Appareils sans diagnostic interne Sans composants soumis à l’usure Avec composants soumis à l’usure Arrêts d’urgence, relais, capteurs, électrovannes La réduction du risque prévue est-elle atteinte ? EN/CEI 62061 Données fournies par l’utilisateur Outil de calcul PAScal® Les limites peuvent-elles être à nouveau déterminées ? Type d’appareil ... jusqu’à l’analyse de cette dernière dans PAScal. PSEN 2.1p Définition des fonctions de sécurité Modélisation dans PAScal • Taux de couverture du diagnostic (DC) Mesure de l’efficacité de diagnostic, peut être définie comme la fraction de la probabilité de défaillances dangereuses détectées sur la probabilité de toutes les défaillances dangereuses Données de sécurité requises Données fournies par le fabricant • CCF Défaillance de cause commune Calcul de la fonction de sécurité (exemple : avec PAScal®) • B10d Nombre de cycles nécessaires pour que 10 % des éléments d’usure de l’échantillon rencontrent une défaillance dangereuse • Architecture Configuration spécifique d’éléments matériels et logiciels dans un système de commande relatif à la sécurité (SCS) Exemple de calcul de la classe Cl : Pour un risque spécifié avec Se = 3, Fr = 5, Pr = 4 et Av = 3, le résultat obtenu avec la formule est Cl = Fr + Pr + Av = 5 + 4 + 3 = 12 Risque élevé Le risque peut-il être réduit par une conception de sécurité intrinsèque ? Point de départ de l’appréciation du risque Réversible, AM SIL 1 SIL 2 Aucun SIL (ou PL) traitement 2 requis PLr a PLr b PLr c PLr d médical Réversible, AM SIL 1 1re urgence 1 AM = autres mesures PLr a PLr b PLr c Niveau de performance requis (PLr) Réduction du risque Est-il possible d’éliminer le danger ? Permanent, AM SIL 1 SIL 2 SIL 3 perte de doigts 3 PLr a PLr b PLr c PLr d PLr e Risque faible D’autres dangers ont-ils été générés ? Sévérité Classe CI = Fr+Pr+Av Se 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Décès, SIL 1 SIL 2 SIL 2 SIL 3 SIL 3 perte d’un œil 4 PLr b PLr c PLr d PLr d PLr e PLr e ou d’un bras • Probabilité d’occurrence du phénomène dangereux Une probabilité d’occurrence faible peut réduire le PLr d’un niveau Probabilité de l’apparition Pr Évitement Av d’un phénomène dangereux fréquent 5 probable 4 3 • DCavg Taux de couverture du diagnostic moyen du SRP/CS • Durée d’utilisation Durée de l’utilisation du SRP/CS • Erreur État d’une unité caractérisé par l’incapacité à exécuter une fonction demandée, à l’exception de l’incapacité durant une maintenance préventive ou d’autres opérations planifiées, ou du fait de l’absence d’un moyen externe • Catégorie (CAT) Classification des parties d’un système de commande relatives à la sécurité liée à leur résistance aux défauts et à leur comportement suite à un défaut. Un tel comportement est obtenu par la structure de l’agencement des parties, par la détection des erreurs et / ou par sa fiabilité •λ Taux de défaillance fonction de sécurité dans les conditions prévisibles. C’est le niveau de performance réellement atteint par notre SRP/CS • Niveau de performance requis (PLr) Niveau de performance (PL) appliqué pour atteindre la réduction nécessaire du risque pour chaque fonction de sécurité • λD Taux de défaillances dangereuses • λS Taux de défaillances non dangereuses • PFH / PFHD Probabilité de défaillance dangereuse par heure • MTTFD Temps moyen de fonctionnement avant défaillance dangereuse • Risque Combinaison de la probabilité d’un dommage et de la gravité de ce dommage • nop Fréquence moyenne d’actionnement par an • Niveau de performance (PL) Niveau permettant de spécifier la capacité d’un système à remplir une • Fonction de sécurité Fonction d’une machine dont la défaillance entraîne un accroissement immédiat du (des) risque(s) • Sous-système • Niveau d’intégrité de Entité de la conception sécurité (SIL) d’architecture du système Niveau discret (parmi trois relatif à la sécurité au plus possibles) pour la description haut niveau, dans laquelle de la capacité à remplir une une défaillance dangereuse fonction de sécurité, sachant du sous-système entraînera que SIL 3 est le niveau le plus une défaillance dangereuse élevé et SIL 1 le plus bas d’une fonction de sécurité • Système de commande • Validation relatif à la sécurité (SCS) Confirmation par examen Partie du système de que le système satisfait commande d’une machine aux exigences de sécurité qui met en œuvre une fonctionnelle pour une fonction de sécurité par le application spécifique biais d’un ou de plusieurs « sous-systèmes » • Vérification Confirmation par examen • SRP/CS – Partie de et par la fourniture d’un commande relative à la sécurité justificatif prouvant que les Partie d’un système de exigences de la spécification commande réagissant à des ont été remplies signaux d’entrées de sécurité et générant des signaux de sorties relatifs à la sécurité Réalisation des fonctions de sécurité Appréciation du risque selon l’EN ISO 12100 Validation des fonctions de sécurité dans PAScal Spécification des catégories – exemples de solutions Catégorie B,1 Les solutions représentées ici ne sont fournies qu’à titre d’exemples. Probabilité de défaillance dangereuse par heure – comparaison PL / SIL Niveau de performance (PL) selon l’EN ISO 13849-1 Niveau d’intégrité de sécurité (SIL) selon la CEI 62061 Les mesures décrites ci-dessus représentent une simplification et servent à fournir un aperçu des normes EN ISO 12100, EN ISO 13849-1 et EN/CEI 62061. La connaissance et l’application correcte des normes et directives en vigueur sont nécessaires pour la validation de circuits de commande. Nous ne pouvons pas endosser de responsabilité en ce qui concerne l’intégralité des données. Prestations de services tout au long du cycle de vie des machines et des installations Nous vous aidons à appliquer des stratégies de sécurité optimales au niveau mondial. Bénéficiez de conseils et de nos prestations d’ingénierie : de l’appréciation du risque à la déclaration de conformité. Grâce à notre programme international de formations, nous garantissons davantage de succès par le développement professionnel. Safety Calculator PAScal – logiciel de calcul pour la vérification de la sécurité fonctionnelle ® Déterminer en toute simplicité les niveaux de sécurité de vos fonctions de sécurité – vous disposez avec le Safety Calculator PAScal d’un outil de calcul convivial pour la vérification de la sécurité fonctionnelle selon l’EN ISO 13849-1 et l’EN / CEI 62061. Code web : web150431 Télécharger la version actuelle : www.pilz.com Hotline internationale +49 711 3409-444 PFHD 10-4 Niveau de performance a 10-5 b 3x10-6 c