Kapitel 2 Sicherheitskonzepte Flashcards Preview

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Flashcards in Kapitel 2 Sicherheitskonzepte Deck (31):
1

Def. Maschinensicherheit

Unter Maschinensicherheit wird die mit den Normen und Richtlinien vereinbarte sichere Konstruktion einer Maschine verstanden.

-Maschineemsicherheit sprechen häufig an
- Sicherheit in verfahrenstechnischen Anlagen werden fast nie genutzt

2

Kernpunkte Maschinensicherheit

In verkehr bringen und Inbetriebnahme
- Maschine entspricht den grundlegenden Sicherheit- und Gesundheitsschutzanforderungen
-Durchführung einer Risikobeurteilung
-Technische Unterlagen
- Konformitätsvermutung (nach bestem Gewissen) und harmonisierte Normen
-Konformitätserklärung
-CE-Erklärung

3

harmonisierte Norm

Europäische Norm muss von mindestens einem Land verwendet werden

4

Welche verschiedenen Normen gibt es?

A - Grundnomen /Gestaltungsleitsätze
B - Gruppennormen
B1-Norm Übergeordnete Sicherheitsapekte
B2-Norm Anforderung für spezielle Sicherheitsgeräte
C - Normen für bestimmte Maschienentypen

5

Risikobeurteilung

Gesamtheit des Verfahrens, das eine Risikoanalyse und Risikobewertung umfasst

- Ce-Kennzeichnung ohne Risikobeurteilung -> rechtswidriges Verhalten

6

Festlegung der Grenzen der Maschine

-Umgebungsgrenzen (Umgebungsbedingungen)
-Räumliche Grenzen (Platzbedarf)
-Verwendungsgrenzen (Betriebsarten, Benutzungsphasen)
-Materialgrenzen
-Zeitliche Grenzen (Lebensdauer)

7

Identifizierung der Gefährdungen

Checklisten z.B 12100

8

Risikoeinschätzung

Bestimmung des wahrscheinlichen Ausmaßes eines Schadens und der Wahrscheinlichkeit seines Eintritts

9

Risikobewertung

auf der Risikoanalyse beruhende Beurteilung, ob die Ziele zur Risikominderung erreicht wurden

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Risikominderung

Festlegung von Schutzmaßnahmen (technisch/organisatorisch)
- durch 3. Stufen Methode

-- inhärent sichere Konstruktion (z.B. Begrenzung der Geschwindigkeit)
-> Ausschluss der Gefährdung


Technische Schutzmaßnahmen ( mechanische (Abdeckung) / steuerungstechnische Schutzmaßnahme (Lichtschranke, zwei HandBedienung


- Benutzerinformation über Restgefahren

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Was sind steuerungstechnische Schutzmaßnahmen

steuerungstechnische Schutzmaßnahme wird durch den sicherheitsbezogenen Teil einer Steuerung (SRP/CS) Safety related part of the Control system ) ausgeführt. Die realisierte Funktion der Schutzmaßnahme heißt Sicherheitsfunktion

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Funktionale Sicherheit Vorgehen?

Definition von Sicherheitsfunktionen

- Festlegung des Sicherheitsniveaus

-Auswahl und Berechnung geeigneter Hardware Komponenten ( Ausschluss gefährlicher zufälliger Fehler)

-Einhaltung der Anforderungen bei den Spezifikation und Realisierung einer Sicherheit Funktion -> Ausschluss systematischer Fehler

-Ermittlung des Perfomencelevel PLr(equested)
-> Maß für Risiko der Gefährdung

-Berechnung und Vergleich des erreichten PL einer SF mit den Per

-Berücksichtigung programmierter System

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Def. Risiko

Kombination aus der Wahrscheinlichkeit eines Eintritt eines Schadens und eines Schadenmaßes

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Vorgehensweise zur Realisierung der Sicherheitsfunktion

1. Risikobeurteilung
2. Festlegung der Sicherheitsfunktion
3. Festlegung des erforderlichen Per
4. Festlegung der Kategorie der Steuerungsteile
5. Modellierung der Schaltung der Steuerungsteile als Blockdiagramm
6. Berechnung von MTTFd (Mean Time to Failure dangerous) für einen Kanal der Steuerungsteile
7. Bewertung der Diagnosefähigkeit der Steuerungsteile für Gefahrbringende Teile
8. Bewertung der Robustheit der Steuerung- Fehlervermeidung
9. Prüfung der Sicherheitsprinizipien und Software-Anforderungen
10. Prüfungszeitraum der tatsächlichen PL >= PLr

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Softwareanforderungen

Sicherheitsfunktionen durch zertifizierte Bausteine in einer graphischen Sprache -> nur Ansteuerungslogik muss getestet werden

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Überprüfung des Performence Levels PL

-Verifizierung ob PL >= PLr
-Validierungsverfahren gemäß EN13849-2
-Prüfung der umesetzten SF
-Erstellung der technischen Doku

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Sicherheit und verfahrenstechnische Anlagen
Schutzmaßnahmen

Mittel der Apparatetechnik
- Sicherheitventil
-Überdruckventil
-Materialauswahl
-Berstscheiben

Mittel der Prozessleittechnik
-Einzellfallbetrachtungen
-Interdisziplinär besetztes Gremium
-Organisatorische Maßnahmen

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PLT Betriebseinrichtungen

Bestimmungsgemäßer Betrieb der Anlage
Messen, Steuern, Regeln, Melden

19

PLT - Überwachungseinrichtungen

-Sürehcen zwischen Gutbereich und zulässigen Fehlbereich in bzw. arbeiten im zulässigen Fehlbereich
-Alarm , Schalter

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PLT- Schutzeinrichtungen

Verhinderten das Erreichen eines unzulässigen Fehlbereichs durch selbsttätigen Eingriff
- Schaden begrenzende Maßnahmen

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Anforderungen an PLT- Schutzeinrichtungen durch 3 Schritte

1. Abschätzung des Risikos durch Risikographen
2. Festlegung der quantitativen Anforderungen
3. Festlegung von technischen und organisatorischen Anforderungen

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SIL (Sicherheit Integrität Level)

-Maß für abzudeckendes Risiko
-Anforderungen an die sicherheitsbezogene Verfügbarkeit der eingesetzten Geräte
SIL4 Risiko lässt sich nicht allein durch PLT-SChutzeinrichtungen abdecken -> zusätzliche Maßnahmen erforderlich, damit SIL<= 3
-Risikobereich I: geringes Risiko (SIL 1,2)
-Risikobereich II: höheres Risiko (SIL 3)

23

Sichheritsgerichtete SPS (SSPS)

-Arbeiten nach dem Fail-Safe-Prinzip: bei einem Ausfall der Komponenten entsteht kein unzulässiger, gefährlicher Fehler
-Basieren auf dem Prinzip der Redundanz -> Sicherheitsfunktion laufen auf zwue redundanten CPUs ab

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Aktive Redundanz

Sicherheitsfunktion werden parallel ausgeführt
-Aktor wird nur angesteuert, wenn Ergebnisse identisch
-Erhöhung der Sicherheit

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Passive Redudnaz

-Steuerungstechnische Funktionen werden vom Master ausgeführt
-Wenn Master ausfällt, übernimmt Slave
-Erhöhung der der Verfügbarkeit
-> Sicherheit basiert auf der Diversität

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Ablauf Risikobeurteilung "Kreislauf"

1.Festlegung der Grenzen der Maschine
2. Identifizierung der Gefährdungen
3. Risikoeinschätzung
4. Risikobewertung

Risiko ausreichend vermindert? ja/nein

nein-> Risikominderung und anschließend Kreislauf von vorne

ja -> Abschluss

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Fehlereinteilung

-zufällige Fehler der Hardware
-systematischer Fehler

die meisten Fehler sind systematischer Natur zufällige Fehler nur bei Wartung und Inbetriebnahme.

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Zwangsgeführte Kontakte

In einem Sicherheitsschaltgerät mit integrierter Überwachung wird die Eigenschaft der Zwangsführung zur Fehlererkennung genutzt.

Somit werden schwerwiegende Fehler, wie das Verschweißen von Kontakten, sicher erkannt und ein hohes Maß an Sicherheit wird erreicht.

29

Sicherheitsrelais

Sicherheitsrelais mit zwangsgeführten Kontakten waren die ersten verfügbaren Komponenten für die sichere Überwachung von Sensoren und Aktoren.

Sie finden ihren optimalen Einsatz, wenn Ihre Maschine oder Anlage eine geringe Anzahl zu realisierender Sicherheitsfunktionen und logischer Verknüpfungen erfordert, zum Beispiel:

-Not-Halt
-Überwachung von bewegenden Schutzeinrichtungen, zum Beispiel Schutztüren
-Berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen (BWS)
-Zweihandschaltungen bis Typ IIIC
-Stillstands- und Drehzahlüberwachung

Ein Sicherheitsrelais für die sichere Überwachung von Funktionen in Maschinen und Anlagen beruht auf Relaistechnik mit zwangsgeführten Kontakten nach EN 50205.

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MTTFd

Mean Time to Fail dangerous
Mittlere Zeit bis zu einem gefährlichen Ausfall (MTTFd)

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Performence Level

Der Perfomeance Level gliedert die Ausfallwahrscheinlichkeit einer SIcherheitssteuerung in fünf Stufen. Je höher das Risiko für den Bediener ist, umso geringer muss die Wahrscheinlichkeit eins gefährlichen Ausfalls der Sicherheitssteuerung sein.

Für jede Sicherheitsfunktion muss das PL getrennt beurteilt werden