Funktionale Sicherheit
Unter funktionaler Sicherheit versteht man alle technischen (elektrisch, pneumatisch, hydraulisch) Möglichkeiten eine Gefährdung zu reduzieren.
Die Sicherheitstechnik einer Maschine oder Anlage besteht aus mindestens einem bis zu extrem vielen Sicherheitskreisen.
Für die Gestaltung von Sicherheitskreisen gibt es im Maschinenbereich 2 Möglichkeiten. Performance Level (EN 13849-1 und EN 13849-2) oder SIL (EN 61508). Beide Normen haben ihre Vor- und Nachteile und sind gleichberechtigt. Es gab Versuche, diese Normen gleichzuschalten, diese sind aber alle bis jetzt gescheitert.
Jeder Sicherheitskreis egal ob Performance Level oder SIL ist gleich aufgebaut. Sie besteht aus den 3 großen Komponenten.
Beispiel für Eingabe sind: Sicherheitssensor, Türverriegelung, Druckschalter oder Temperaturfühler.
Beispiel für Logik sind: Sicherheitsbaustein, F-SPS oder Sicherheitslogik.
Beispiel für Ausgabe sind: Frequenzumrichter, Schütz, Entlüftungsventil oder Ablassventil.
Welche Bauteile in einem Sicherheitskreis eingesetzt werden dürfen und wie die Architektur ist, wird durch die jeweilige Norm vorgegeben.
Performance Level
Der Performance Level wird über einen Graphen ermittelt. Es werden verschiedene Faktoren berücksichtigt. Der Performance Level ist nicht auf elektrische System begrenzt und kann auch für hydraulische oder pneumatische System eingesetzt werden.
S=Schwere der Verletzung (S1=leicht, S2=schwer)
F=Häufigkeit und/oder Dauer d. Gefährdungsexposition (F1=selten, F2=häufig (1x pro 15 min oder 20 % Betriebszeit))
P=Möglichkeit zur Vermeidung der Gefährdung (P1=möglich, P2=kaum möglich)
Abhängig vom Performancelevel müssen Kategorien (B, 1, 2, 3, 4) für die Architektur ausgewählt werden. Die Kategorie legt z.B. fest, ob der Sicherheitskanal einkanalig oder zweikanalig ausgeführt werden muss. Jede Kategorie hat zudem verschiedene Anforderungen an die eingesetzten Bauteile.
SIL
Leider ist das Thema SIL etwas schwieriger als der Performance Level. Er ist dafür in vielen Branchen schon sehr lange ein Standard. Der SIL hat eine Grundlagennorm EN 61508. Aus dieser Grundlagennorm haben sich im Maschinensektor eine eigene Norm EN 62061 und im Prozess-Sektor die EN 61511 entwickelt. Es gibt zudem noch viele weitere Spezialnormen für viele Industriebereiche.
Die EN 62061 hat einen hybriden (halb quantifizierten) Ansatz der an die ISO/TR 14121-2 angelehnt ist. In alten Versionen der EN 62061 beschränkte sich der SIL auf rein elektrische Sicherheitskreise, seit 2021 wurde die Norm aber um pneumatische und hydraulische Sicherheitskreise erweitert.
Jeder der Werte S, F, W und P ist mit einem Zahlenwert belegt.
BEISPIEL: Für eine spezifizierte Gefahr mit S = 3, F = 4, W = 5 und P = 5 ergibt sich nach der Formel:
K = F + W + P = 4 + 5 + 5 = 14
Unter Verwendung dieser Tabelle kann ein notwendiger SIL 3 für die Sicherheitsfunktionen bestimmt werden.
SIL oder PL warum gibt es überhaupt beides?
Verstehen können das nur die Normengremien. Das Ziel beider Systeme ist das gleiche, wir wollen Unfälle vermeiden. Es gab den Ansatz, beide Normen zu vereinheitlichen, diese sind leider immer wieder gescheitert. Was keiner verstehen kann. Die zwei Systeme können parallel verwendete werden und damit sind Sie auch untereinander austauschbar. Die aufzubauenden Architekturen oder Kategorien sind nur unterschiedlich.
Was ist mein Favorit?
Im Augenblick ist mein Favorit der Performance Level. Er war von Anfang an systemübergreifend als elektrisch, pneumatisch und hydraulisch. Man kann ihn gut schon in der Risikobeurteilung nach EN 12100 ermitteln, die Freeware SISTEMA bietet kostenlose Möglichkeit zur Verifizierung etc. Für mich
Ist der Performance Level der umfassendere Ansatz. Aber ich arbeite auch gerne mit SIL. Am Ende ist nur eine Sache wichtig: „Wir bauen mit Ihnen zusammen eine sichere Maschine!“.