{"id":12100,"date":"2008-05-12T16:15:16","date_gmt":"2008-05-12T15:15:16","guid":{"rendered":"http:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=12100"},"modified":"2017-03-26T18:58:17","modified_gmt":"2017-03-26T16:58:17","slug":"elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-i","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=12100","title":{"rendered":"Elementy topologii uk\u0142ad\u00f3w bezpiecze\u0144stwa \u2013 cz\u0119\u015b\u0107 I"},"content":{"rendered":"

\"Elektrosystemy<\/a>Projektant opracowuj\u0105c now\u0105 aplikacj\u0119 bezpiecze\u0144stwa musi post\u0119powa\u0107 zgodnie z pewnym algorytmem zwanym procesem redukcji ryzyka. Jest on przedstawiony w normie PN-EN ISO 12100-2. Norma okre\u015bla r\u00f3wnie\u017c kolejno\u015b\u0107 dzia\u0142a\u0144 projektanta \u2013 dob\u00f3r aparatury do realizacji funkcji bezpiecze\u0144stwa jest poprzedzony analiz\u0105 ryzyka, ona bowiem narzuca dob\u00f3r w\u0142a\u015bciwej aparatury. Przej\u015bcie od analizy ryzyka do konkretnego rozwi\u0105zania technicznego umo\u017cliwia w wypadku uk\u0142ad\u00f3w o niskim stopniu z\u0142o\u017cono\u015bci kategoria bezpiecze\u0144stwa, natomiast dla uk\u0142ad\u00f3w o wysokim stopniu z\u0142o\u017cono\u015bci \u2013 poziom nienaruszalno\u015bci bezpiecze\u0144stwa (SIL).<\/strong><\/p>\n

Ustalenie kategorii bezpiecze\u0144stwa lub poziomu SIL warunkuje w spos\u00f3b jednoznaczny rodzaj koniecznych do zastosowania element\u00f3w oraz spos\u00f3b powi\u0105za\u0144 mi\u0119dzy nimi, kt\u00f3ry w\u0142a\u015bnie okre\u015blany jest poj\u0119ciem topologii uk\u0142adu sterowania bezpiecze\u0144stwem.
\nNale\u017cy pami\u0119ta\u0107, \u017ce przestrzeganie zasad okre\u015blonych dla procesu redukcji ryzyka jest istotnym elementem uzyskania zgodno\u015bci z wymaganiami zasadniczymi dla maszyn nowych oraz w przypadku realizacji tak zwanej \u201eg\u0142\u0119bokiej modernizacji\u201d dla maszyn b\u0119d\u0105cych w u\u017cytkowaniu, prowadz\u0105cej do realizacji maszyny okre\u015blanej jako \u201ejak nowa\u201d. Przebieg procesu redukcji ryzyka mo\u017ce by\u0107 r\u00f3wnie\u017c przedmiotem analizy przez organ kontroli uprawniony do nadzoru rynku zgodnie z ustaw\u0105 o systemie oceny zgodno\u015bci.<\/p>\n

Topologia og\u00f3lna<\/strong><\/p>\n

Niniejszy artyku\u0142 koncentruje si\u0119 na topologii og\u00f3lnej elektrycznego uk\u0142adu sterowania bezpiecze\u0144stwem (SRECS) dla r\u00f3\u017cnych kategorii bezpiecze\u0144stwa.
\nPoni\u017cej przedstawiono og\u00f3lne cechy uk\u0142ad\u00f3w sterowania bezpiecze\u0144stwem dla ka\u017cdej kategorii. Przy czym nie ka\u017cda kategoria wymaga okre\u015blonej topologii lub wnosi w niej co\u015b nowego. Kategorie bezpiecze\u0144stwa zosta\u0142y zdefiniowane w normie PN-EN 954-1, ale wprowadzenie nowej wersji Dyrektywy Maszynowej spowoduje jej wycofanie i zast\u0105pienie now\u0105 norm\u0105 PN-EN ISO 13849-1, kt\u00f3ra z now\u0105 Dyrektyw\u0105 b\u0119dzie zharmonizowana. Zmiany nie b\u0119d\u0105 dotyczy\u0107 jednak liczby czy nazw kategorii, lecz generalnie sposobu ich ustalania. W nowej normie jest to proces dwuetapowy, prowadz\u0105cy przez po\u015brednio okre\u015blany poziom zapewnienia bezpiecze\u0144stwa (PL).<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 1. Topologia og\u00f3lna elektrycznego uk\u0142adu sterowania bezpiecze\u0144stwem w kategorii B i 1. oraz przyk\u0142ad aplikacyjny<\/p><\/div>\n

Kategoria B i 1.<\/strong><\/p>\n

Najni\u017csza kategoria jest okre\u015blona jako B i polega na zaleceniu stosowania w systemie sterowania bezpiecze\u0144stwem aparatury specjalnie do tego celu zaprojektowanej. Ten warunek musi by\u0107 przestrzegany \u0142\u0105cznie z innymi dla ka\u017cdej w wy\u017cszych kategorii. Przy czym okre\u015blona topologia uk\u0142adu sterowania bezpiecze\u0144stwem nie jest tu narzucona.
\nUzupe\u0142nienie powy\u017cszego warunku o zastosowanie wypr\u00f3bowanych element\u00f3w i rozwi\u0105za\u0144 zgodnych ze \u201esztuk\u0105 in\u017cyniersk\u0105\u201d podnosi uk\u0142ad do kategorii 1. Nie rzutuje to bezpo\u015brednio na konkretn\u0105 topologi\u0119, ale wymaga spe\u0142nienia pewnych wymaga\u0144 praktycznych, z kt\u00f3rych chyba najwa\u017cniejsze jest opisane w normie PN-EN 1037 i polega na zapobieganiu samoistnemu, niezamierzonemu uruchomieniu. W praktyce technicznej warunek taki spe\u0142nia na przyk\u0142ad standardowy uk\u0142ad za\u0142\u0105czania pojedynczego nap\u0119du (silnika elektrycznego) za po\u015brednictwem stycznika sterowanego dwoma przyciskami (Start\/ Stop) z tak zwanym samopodtrzymaniem. W takim uk\u0142adzie kr\u00f3tkotrwa\u0142y zanik napi\u0119cia zasilaj\u0105cego nie prowadzi do ponownego samoczynnego rozruchu po jego powrocie. Ponowny rozruch nap\u0119du mo\u017ce by\u0107 bowiem uzyskany dopiero po \u015bwiadomym naci\u015bni\u0119ciu przycisku Start. Jak si\u0119 okazuje doprecyzowania wymaga okre\u015blenie \u201ewypr\u00f3bowane elementy\u201d. Nie jest to bowiem termin przypadkowy. Jego wyja\u015bnienie mo\u017cna odszuka\u0107 w normie PN-EN ISO 13849-2 dotycz\u0105cej walidacji system\u00f3w sterowania zwi\u0105zanych z bezpiecze\u0144stwem. Istotnym przyk\u0142adem mo\u017ce by\u0107 tu kwalifikowanie, jako wypr\u00f3bowanego elementu, stycznika g\u0142\u00f3wnego.
\nW wymienionej wy\u017cej normie znajduje si\u0119 tabela D. 4. zawieraj\u0105ca list\u0119 wypr\u00f3bowanych element\u00f3w dla cz\u0119\u015bci elektrycznej uk\u0142adu bezpiecze\u0144stwa. Wed\u0142ug niej, aby zakwalifikowa\u0107 stycznik jako wypr\u00f3bowany element, nale\u017cy uwzgl\u0119dni\u0107 pewne dodatkowe warunki: oddzia\u0142ywanie na stycznik drga\u0144, przewymiarowanie i konieczno\u015b\u0107 zastosowania odpowiednich termicznych urz\u0105dze\u0144 ochronnych w celu zabezpieczenia przed przeci\u0105\u017ceniem i nadmiernym odci\u0105\u017ceniem. Interesuj\u0105ce jest zagadnienie przewymiarowania: aby ustali\u0107 jego parametry, nale\u017cy odwo\u0142a\u0107 si\u0119 do innej tablicy \u2013 D. 2., kt\u00f3ra definiuje mi\u0119dzy innymi przewymiarowanie. Nale\u017cy zatem: obni\u017cy\u0107 pr\u0105d przenoszony przez stycznik do maksymalnie po\u0142owy warto\u015bci pr\u0105du znamionowego, obni\u017cy\u0107 cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 prze\u0142\u0105czania element\u00f3w poni\u017cej po\u0142owy warto\u015bci znamionowej oraz obni\u017cy\u0107 ca\u0142kowit\u0105 liczb\u0119 prze\u0142\u0105cze\u0144 danego aparatu dziesi\u0119\u0107 razy w stosunku do warto\u015bci katalogowej. Jak wida\u0107 z niniejszego przyk\u0142adu, pos\u0142uguj\u0105c si\u0119 normami nale\u017cy wnikliwie sprawdza\u0107 znaczenie poszczeg\u00f3lnych okre\u015ble\u0144, nie korzystaj\u0105c z ich zwyczajowego (potocznego) znaczenia.
\nNa rysunku 1 przedstawiono og\u00f3ln\u0105 topologi\u0119 uk\u0142adu. Nale\u017cy zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119 na oznacznik znajduj\u0105cy si\u0119 na schemacie przyk\u0142adu aplikacyjnego przy styku czynnym przeka\u017anika wy\u0142\u0105cznika pozycyjnego zwi\u0105zanego z ruchom\u0105 os\u0142on\u0105 bezpiecze\u0144stwa. Symbol oznacza aparat o konstrukcji zapewniaj\u0105cej wymuszone prowadzenie styk\u00f3w, co pozwala na stosowanie w uk\u0142adach bezpiecze\u0144stwa do kategorii 4. w\u0142\u0105cznie. Taki oznacznik towarzyszy zatem odpowiednim stykom na wszystkich schematach aplikacyjnych zamieszczonych ni\u017cej.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 2. Topologia og\u00f3lna elektrycznego uk\u0142adu sterowania bezpiecze\u0144stwem w kategorii 2. oraz przyk\u0142ad aplikacyjny<\/p><\/div>\n

Kategoria 2.<\/strong><\/p>\n

Uk\u0142ad sterowania bezpiecze\u0144stwem w kategorii 2. wymaga zrealizowania wewn\u0119trznej funkcji diagnostycznej, kt\u00f3ra pozwala na zweryfikowanie poprawno\u015bci dzia\u0142ania jego funkcji bezpiecze\u0144stwa \u201ewe w\u0142a\u015bciwych odst\u0119pach czasu\u201d. Niniejszy warunek wymaga ju\u017c realizacji funkcji logicznej nadzoru, kt\u00f3ra determinuje topologi\u0119 obiektu.
\nNa rysunku 2 przedstawiono og\u00f3ln\u0105 topologi\u0119 takiego uk\u0142adu. Uk\u0142ad praktycznie musi posiada\u0107 analogiczn\u0105 struktur\u0119 w podstawowym torze sterowania, natomiast wymaga obecno\u015bci modu\u0142u testuj\u0105cego, kt\u00f3ry sprawuje nadz\u00f3r nad wszystkimi elementami (czujnik, uk\u0142ad logiczny i element wykonawczy). Nadz\u00f3r obejmuje sekwencj\u0119 dzia\u0142ania uk\u0142adu.
\nW celu wizualizacji ewentualnie stwierdzonych nieprawid\u0142owo\u015bci konieczne jest zastosowanie urz\u0105dzenia wyj\u015bciowego uk\u0142adu testuj\u0105cego. Wsp\u00f3\u0142praca uk\u0142ad\u00f3w logicznego i testuj\u0105cego jest jak wida\u0107 dwukierunkowa.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 3. Topologia og\u00f3lna elektrycznego uk\u0142adu sterowania bezpiecze\u0144stwem w kategorii 3. i 4. oraz odpowiednie schematy aplikacyjne.<\/p><\/div>\n

Kategoria 3. i 4.<\/strong><\/p>\n

Na rysunku 3 zosta\u0142a przedstawiona topologia uk\u0142adu sterowania bezpiecze\u0144stwem spe\u0142niaj\u0105cego wymagania 3. i 4. kategorii. W og\u00f3lno\u015bci dla obu kategorii schemat blokowy jest identyczny, poniewa\u017c 3. kategoria wymaga redundancji, co wida\u0107 jako podwojenie ka\u017cdego z element\u00f3w. Schemat pokazuje r\u00f3wnie\u017c sprz\u0119\u017cenia zwrotne urz\u0105dze\u0144 wyj\u015bciowych, przekazuj\u0105ce sygna\u0142 potwierdzenia zadzia\u0142ania do uk\u0142adu logicznego. Uk\u0142ady logiczne realizuj\u0105 kontrol\u0119 wzajemn\u0105 (monitoring skro\u015bny) prawid\u0142owo\u015bci dzia\u0142ania i bie\u017c\u0105cego stanu realizacji programu. R\u00f3\u017cnice pomi\u0119dzy kategoriami 3. i 4. wynikaj\u0105 ze sposobu testowania obwod\u00f3w (w kategorii 4. system nie mo\u017ce dopu\u015bci\u0107 nak\u0142adania si\u0119 defekt\u00f3w, co prowadzi\u0142oby do utraty funkcji sterowania bezpiecze\u0144stwem) realizowanego na bie\u017c\u0105co (w czasie rzeczywistym). Wymagania funkcjonalne dla element\u00f3w kategorii 4. s\u0105 na tyle wysokie, \u017ce nie wszystkie urz\u0105dzenia s\u0105 w stanie im sprosta\u0107. W wielu wypadkach nie jest to jednak potrzebne, bowiem analiza ryzyka nie wykazuje konieczno\u015bci spe\u0142nienia tak wysokich wymaga\u0144. Producenci zatem nie d\u0105\u017c\u0105 do spe\u0142nienia specyfikacji 4. kategorii w uk\u0142adach czujnikowych i wykonawczych o du\u017cym stopniu z\u0142o\u017cono\u015bci, jak na przyk\u0142ad skanery laserowe czy przekszta\u0142tniki cz\u0119stotliwo\u015bci, zadowalaj\u0105c si\u0119 kategori\u0105 3., co wystarcza w wi\u0119kszo\u015bci zastosowa\u0144 nie prowadz\u0105c do nadmiernego forsowania cen. Rozw\u00f3j raczej koncentruje si\u0119 obecnie na zwi\u0119kszeniu funkcjonalno\u015bci podsystem\u00f3w, a w szczeg\u00f3lno\u015bci liczbie dost\u0119pnych funkcji bezpiecze\u0144stwa.<\/p>\n

R\u00f3\u017cnice kategorii 3. i 4.<\/strong>
\nNa schematach aplikacyjnych jedyn\u0105 r\u00f3\u017cnic\u0105 topologiczn\u0105 jest spos\u00f3b pod\u0142\u0105czenia styk\u00f3w S1 i S2 wy\u0142\u0105cznik\u00f3w pozycyjnych zwi\u0105zanych z os\u0142on\u0105 ruchom\u0105 bezpiecze\u0144stwa. Ot\u00f3\u017c w wypadku aplikacji spe\u0142niaj\u0105cej wymagania kategorii 3. s\u0105 one po\u0142\u0105czone szeregowo w jednym obwodzie, co pozwala na spe\u0142nienie zar\u00f3wno warunku redundancji, jak i wykrycie przez przeka\u017anik zadzia\u0142ania ka\u017cdego z nich. Tak skonstruowany obw\u00f3d nie zabezpiecza jednak przed na\u0142o\u017ceniem si\u0119 defekt\u00f3w, kt\u00f3re mo\u017ce prowadzi\u0107 do utraty funkcji bezpiecze\u0144stwa. Dlatego schemat dla kategorii 4. wygl\u0105da w tym miejscu inaczej. Przeka\u017anik bezpiecze\u0144stwa oczywi\u015bcie monitoruje na bie\u017c\u0105co obwody wej\u015bciowe, tak aby wykry\u0107 awari\u0119 jednego obwodu przed pojawieniem si\u0119 drugiej \u2013 czyli zapobiega na\u0142o\u017ceniu si\u0119 efekt\u00f3w awarii mog\u0105cych doprowadzi\u0107 do utraty funkcji bezpiecze\u0144stwa. Oczywi\u015bcie \u017ar\u00f3d\u0142em awarii mo\u017ce by\u0107 r\u00f3wnie\u017c uszkodzenie kabla, dlatego nale\u017cy w procesie projektowania wzi\u0105\u0107 pod uwag\u0119, aby ka\u017cdy w obwod\u00f3w prowadzi\u0107 inna drog\u0105.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 4. Po\u0142\u0105czenie szeregowe przycisk\u00f3w zatrzymania awaryjnego w obwodach wej\u015bciowych przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa, zgodnie z wymaganiami kategorii 3. i 4. bezpiecze\u0144stwa<\/p><\/div>\n

\u0141\u0105czenie przycisk\u00f3w i wy\u0142\u0105cznik\u00f3w<\/strong><\/p>\n

Schemat pokazany na rysunku 4 przedstawia mo\u017cliwo\u015b\u0107 szeregowego po\u0142\u0105czenia wielu przycisk\u00f3w zatrzymania awaryjnego w ramach jednego obwodu wej\u015bciowego przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa (a w\u0142a\u015bciwie dw\u00f3ch obwod\u00f3w w przypadku redundancji styk\u00f3w od kategorii 3.). Aplikacja taka mo\u017ce r\u00f3wnie\u017c by\u0107 stosowana dla uk\u0142adu sterowania w kategorii 4. Mo\u017cna bowiem wykluczy\u0107 jednoczesno\u015b\u0107 faktu zaistnienia awarii i naci\u015bni\u0119cia przycisku steruj\u0105cego stopem awaryjnym. R\u00f3wnoleg\u0142e \u0142\u0105czenie przycisk\u00f3w nie jest dopuszczalne.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 5. Po\u0142\u0105czenie szeregowe styk\u00f3w wy\u0142\u0105cznik\u00f3w pozycyjnych sprz\u0119\u017conych z os\u0142onami bezpiecze\u0144stwa w obwodach wej\u015bciowych przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa, zgodne z wymaganiami kategorii 3.<\/p><\/div>\n

Jak pokazano na schemacie z rysunku 5, \u0142\u0105czenie szeregowe wy\u0142\u0105cznik\u00f3w pozycyjnych jest dopuszczalne, je\u017celi mo\u017cna w danej aplikacji wykluczy\u0107 r\u00f3wnoczesno\u015b\u0107 otwarcia wielu drzwi ochronnych. W przeciwnym razie nie mo\u017cna by by\u0142o zagwarantowa\u0107 wykrycia ewentualnej usterki w uk\u0142adzie bezpiecze\u0144stwa. Stosowanie tej topologii nie jest w \u017cadnym wypadku mo\u017cliwe dla 4. kategorii bezpiecze\u0144stwa.
\nStosowanie uk\u0142adu po\u0142\u0105cze\u0144 jak na rysunku 6. jest dopuszczalne w kategorii 3. bezpiecze\u0144stwa, je\u017celi zagwarantowane zostanie, \u017ce u\u017cycie przycisku wy\u0142\u0105czenia awaryjnego nie nast\u0119puje w czasie, gdy otwarte s\u0105 drzwi ochronne. Tak wi\u0119c prawid\u0142owo\u015b\u0107 zastosowania tego rodzaju uk\u0142adu zale\u017cy nie tylko od jego topologii, lecz r\u00f3wnie\u017c od algorytmu pracy lub rozmieszczenia element\u00f3w na maszynie. Powy\u017cszy uk\u0142ad nie mo\u017ce by\u0107 stosowany w kategorii 4., poniewa\u017c nie ma mo\u017cliwo\u015bci wyeliminowania skutk\u00f3w nak\u0142adania si\u0119 awarii, prowadz\u0105cych t\u0105 drog\u0105 do utraty funkcji bezpiecze\u0144stwa.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 6. Schemat szeregowego po\u0142\u0105czenia przycisku stopu awaryjnego i wy\u0142\u0105cznik\u00f3w pozycyjnych drzwi ochronnych dla kategorii 3. bezpiecze\u0144stwa<\/p><\/div>\n

Styczniki<\/strong><\/p>\n

Jak to przedstawiono na rysunku 7, mo\u017cliwe jest wykorzystanie pojedynczego wyj\u015bcia przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa do sterowania wieloma stycznikami, mo\u017cna to jednak zrealizowa\u0107 pod warunkiem zachowania pewnych ogranicze\u0144, do kt\u00f3rych nale\u017c\u0105: konieczno\u015b\u0107 monta\u017cu stycznik\u00f3w w tej samej szafie sterowniczej oraz zapewnienie ich niezawodno\u015bci dzia\u0142ania drog\u0105 w\u0142a\u015bciwego doboru pr\u0105dowego (musz\u0105 one \u0142\u0105czy\u0107 w spos\u00f3b pewny i nie obci\u0105\u017ca\u0107 nadmiernie danego wyj\u015bcia przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa). Takie po\u0142\u0105czenie uwa\u017ca si\u0119 za skuteczne zar\u00f3wno dla 3., jak i 4. kategorii bezpiecze\u0144stwa. Zasada niniejsza opiera si\u0119 na za\u0142o\u017ceniu, \u017ce mo\u017cna wykluczy\u0107 zwarcie w tym uk\u0142adzie (jako usterk\u0119).<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 7. Prosty schemat pod\u0142\u0105czenia cewek steruj\u0105cych stycznik\u00f3w wykonawczych uk\u0142adu bezpiecze\u0144stwa do wyj\u015bcia przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa<\/p><\/div>\n

Urz\u0105dzenia sk\u0142adowe<\/strong><\/p>\n

Jak wida\u0107 na rysunku 8, ka\u017cdy elektryczny uk\u0142ad sterowania bezpiecze\u0144stwem sk\u0142ada si\u0119 z czujnik\u00f3w, systemu logicznego i uk\u0142ad\u00f3w wykonawczych. Liczba tych element\u00f3w jest zale\u017cna od potrzeb i r\u00f3wnie\u017c wynika z analizy ryzyka. W og\u00f3lno\u015bci ka\u017cdy z element\u00f3w sk\u0142adowych mo\u017ce by\u0107 urz\u0105dzeniem programowalnym lub nieprogramowalnym, a tak\u017ce zawiera\u0107 cz\u0119\u015b\u0107 materialn\u0105 (hardware \u2013 \u201eH\/W\u201d) i programow\u0105 (software \u2013 \u201eS\/W\u201d). Urz\u0105dzenia sk\u0142adowe mog\u0105 by\u0107 zar\u00f3wno proste, jak i z\u0142o\u017cone, stanowi\u0105c oddzielne podsystemy posiadaj\u0105ce okre\u015blon\u0105, przynale\u017cn\u0105 im (inherentn\u0105) kategori\u0119 bezpiecze\u0144stwa lub poziom SIL. W wypadku uk\u0142ad\u00f3w gotowych jest ona zadeklarowana przez producenta, a w wypadku podsystem\u00f3w zestawianych przez projektanta powinna by\u0107 ustalona na podstawie zasad okre\u015blonych w wieloarkuszowej normie PN-EN 61508. Przy czym w rzeczywistym uk\u0142adzie urz\u0105dzeniom bardzo z\u0142o\u017conym, jak na przyk\u0142ad bezpieczne sterowniki programowalne (safety PLC), towarzysz\u0105 elementy tak proste, jak styczniki i przyciski grzybkowe. Przy czym, jak to pokazano przyk\u0142adowo na rysunkach 4. i 5. r\u00f3wnie\u017c spos\u00f3b po\u0142\u0105czenia element\u00f3w podsystem\u00f3w mo\u017ce rzutowa\u0107 na kategori\u0119 bezpiecze\u0144stwa.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 8. Og\u00f3lna topologia elektrycznego uk\u0142adu sterowania bezpiecze\u0144stwem obrazuj\u0105ca systemy o niskim i wysokim stopniu z\u0142o\u017cono\u015bci<\/p><\/div>\n

W celach praktycznych istotne jest ustalenie wypadkowej kategorii bezpiecze\u0144stwa lub poziomu SIL ca\u0142ego systemu, w tym wypadku r\u00f3wnie\u017c przychodzi projektantowi z pomoc\u0105 wspomniana wy\u017cej norma PN-EN 61508, ale g\u0142\u00f3wnie arkusz 2. Na rysunku 8. uwidoczniono przyk\u0142ad okre\u015blania wypadkowego poziomu SIL dla szeregowej topologii systemu sterowania bezpiecze\u0144stwem.<\/p>\n

Podsystemy<\/strong><\/p>\n

Rysunek 9 wygodnie jest rozpatrywa\u0107 bior\u0105c r\u00f3wnie\u017c pod uwag\u0119 rysunek 8, poniewa\u017c za podsystem mo\u017cna uwa\u017ca\u0107 zar\u00f3wno czujnik, jak i uk\u0142ad logiczny czy te\u017c element wykonawczy. Zatem szeregowe po\u0142\u0105czenie kurtyny \u015bwietlnej, przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa i przekszta\u0142tnika ze zintegrowanymi funkcjami bezpiecze\u0144stwa b\u0119dzie przyk\u0142adem takiej w\u0142a\u015bnie topologii. Rysunek 9 obrazuje, \u017ce przys\u0142owie \u201e\u0142a\u0144cuch jest tak mocny, jak jego najs\u0142absze ogniwo\u201d opisuje \u015bci\u015ble metod\u0119 okre\u015blania wypadkowego poziomu bezpiecze\u0144stwa w takim przypadku. Z wy\u0142\u0105czeniem jednak sytuacji, gdy \u0142a\u0144cuch podsystem\u00f3w jest d\u0142u\u017cszy, poniewa\u017c jak wynika z rachunku prawdopodobie\u0144stwa (kt\u00f3ry stanowi dla uk\u0142ad\u00f3w o du\u017cym stopniu z\u0142o\u017cono\u015bci w\u0142a\u015bciwe narz\u0119dzie obliczeniowe), nale\u017cy dodatkowo redukowa\u0107 wypadkowy poziom nienaruszalno\u015bci bezpiecze\u0144stwa. Uk\u0142ady proste niejako z definicji nie tworz\u0105 d\u0142ugich \u0142a\u0144cuch\u00f3w logicznych, co jest uwzgl\u0119dnione w za\u0142o\u017ceniach metodyki ustalania ich kategorii bezpiecze\u0144stwa.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 9. Schemat redukcji architektury systemu sterowania bezpiecze\u0144stwem dla przypadku szeregowego po\u0142\u0105czenia niewielkiej liczby podsystem\u00f3w.<\/p><\/div>\n

Podsumowanie<\/strong><\/p>\n

Poszukuj\u0105c rozwi\u0105zania konkretnego uk\u0142adu sterowania bezpiecznym wy\u0142\u0105czeniem maszyny w literaturze mo\u017cna natkn\u0105\u0107 si\u0119 na szereg przyk\u0142ad\u00f3w aplikacyjnych, natomiast normy techniczne podaj\u0105 jedynie og\u00f3lne wytyczne projektowania. Istotne jest zatem poszukiwanie zasad stosowania danego rodzaju element\u00f3w w celu eliminacji potencjalnych b\u0142\u0119d\u00f3w projektowych. Zadaniem niniejszej pracy jest zwr\u00f3cenie uwagi na wybrane elementy procesu projektowania w celu zaproponowania pewnego \u201estylu my\u015blenia\u201d pozwalaj\u0105cego na unikni\u0119cie cho\u0107 cz\u0119\u015bci problem\u00f3w, kt\u00f3re mog\u0105 wynikn\u0105\u0107 w czasie walidacji uk\u0142adu sterowania zwi\u0105zanego z bezpiecze\u0144stwem maszyny oraz w czasie eksploatacji.
\nWobec rozleg\u0142o\u015bci tematyki przedstawiono jedynie kilka sposob\u00f3w rozwi\u0105zania wybranych zagadnie\u0144, koncentruj\u0105c si\u0119 na problematyce uk\u0142ad\u00f3w o niewielkim stopniu z\u0142o\u017cono\u015bci, a wi\u0119c opisywanych kategoriami bezpiecze\u0144stwa wed\u0142ug normy PN-EN 954-1. Zbli\u017caj\u0105cy si\u0119 termin wprowadzenia nowej wersji Dyrektywy Maszynowej nieco zmodyfikuje podej\u015bcie do niniejszych zagadnie\u0144, cho\u0107 samo poj\u0119cie kategorii bezpiecze\u0144stwa dla uk\u0142ad\u00f3w o niskim stopniu z\u0142o\u017cono\u015bci pozostanie w u\u017cyciu. Z ramach nowej wersji Dyrektywy zharmonizowana b\u0119dzie norma PN-EN ISO 13849-1.<\/p>\n

Marek Trajdos<\/strong>
\nAutor jest pracownikiem<\/strong>
\nfirmy T-System Projekt <\/strong>
\noraz cz\u0142onkiem klubu Paragraf 34<\/strong>
\nWies\u0142aw Monkiewicz<\/strong>
\nAutor jest\u00a0<\/strong>pracownikiem\u00a0<\/strong>firmy Siemens <\/strong>
\noraz cz\u0142onkiem\u00a0<\/strong>klubu Paragraf 34<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Projektant opracowuj\u0105c now\u0105 aplikacj\u0119 bezpiecze\u0144stwa musi post\u0119powa\u0107 zgodnie z pewnym algorytmem zwanym procesem redukcji ryzyka. Jest on przedstawiony w normie PN-EN ISO 12100-2. Norma okre\u015bla r\u00f3wnie\u017c kolejno\u015b\u0107 dzia\u0142a\u0144 projektanta \u2013 dob\u00f3r aparatury do realizacji funkcji bezpiecze\u0144stwa jest poprzedzony analiz\u0105 ryzyka, ona bowiem narzuca dob\u00f3r w\u0142a\u015bciwej aparatury. Przej\u015bcie od analizy ryzyka do konkretnego rozwi\u0105zania technicznego umo\u017cliwia…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":12108,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[607],"tags":[381],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/12100"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=12100"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/12100\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":22636,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/12100\/revisions\/22636"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/12108"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=12100"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=12100"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=12100"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}