Národní předmluva
Upozornění na používání této normy
Tato norma přejímá technickou specifikaci CLC
IEC/TS 63394:2024 vydanou v souladu s vnitřními předpisy
CEN/CENELEC, část 2.
Informace o citovaných dokumentech
IEC 62061:2021 zavedena v ČSN EN
IEC 62061 ed. 2:2022 (33 2208) Bezpečnost strojních zařízení – Funkční
bezpečnost řídicích systémů souvisejících s bezpečností
IEC TR 63074:2019 nezavedena
ISO 12100:2010 zavedena v ČSN EN
ISO 12100:2011 (83 3001) Bezpečnost strojních zařízení – Všeobecné
zásady pro konstrukci – Posouzení rizika a snižování rizika
ISO 13849-1:2015 zavedena v ČSN EN
ISO 13849-1:2017 (83 3205) Bezpečnost strojních zařízení – Bezpečnostní
části ovládacích systémů – Část 1: Obecné zásady pro konstrukci
ISO 13850:2015 zavedena v ČSN EN
ISO 13850:2017 (83 3311) Bezpečnost strojních zařízení – Funkce
nouzového zastavení – Zásady pro konstrukci
ISO 13851:2019 zavedena v ČSN EN
ISO 13851:2020 (83 3325) Bezpečnost strojních zařízení – Dvouruční
ovládací zařízení – Zásady pro konstrukci a výběr
ISO 14118:2017 zavedena v ČSN EN
ISO 14118:2018 (83 3220) Bezpečnost strojních zařízení – Zamezení
neočekávanému spuštění
ISO 14119:2013 zavedena v ČSN EN
ISO 14119:2014 (83 3315) Bezpečnost strojních zařízení – Blokovací
zařízení spojená s ochrannými kryty – Zásady pro konstrukci a volbu
Souvisící ČSN
ČSN EN 60204-1 ed. 3:2019 (33 2200) Bezpečnost
strojních zařízení – Elektrická zařízení strojů – Část 1: Obecné
požadavky
ČSN EN 60947-5-3 ed. 2:2014 (35 4101) Spínací
a řídicí přístroje nízkého napětí – Část 5-3: Přístroje a spínací
prvky řídicích obvodů – Požadavky na bezdotykové přístroje s definovaným
chováním při poruše (PDDB)
ČSN EN IEC 60947-5-8 ed. 2:2021 (35 4101) Spínací
a řídicí přístroje nízkého napětí – Část 5-8: Přístroje a spínací
prvky řídicích obvodů – Trojpolohové ovládací spínače
ČSN EN 60947-7-1 ed. 3 (35 4101) Spínací
a řídicí přístroje nízkého napětí – Část 7-1: Pomocná zařízení –
Svorkovnice pro měděné vodiče
ČSN EN 60947-7-2 ed. 3 (35 4101) Spínací
a řídicí přístroje nízkého napětí – Část 7-2: Pomocná zařízení –
Svorkovnice pro ochranné měděné vodiče
ČSN EN 61000-6-7 (33 3432) Elektromagnetická
kompatibilita (EMC) – Část 6-7: Kmenové normy – Požadavky na odolnost
pro zařízení určené k provádění funkcí v systémech vztahujících se k bezpečnosti
(funkční bezpečnost) na průmyslových stanovištích
ČSN EN 61025:2007 (01 0676) Analýza
stromu poruchových stavů (FTA)
ČSN EN IEC 61496-1 ed. 4 (33 2206) Bezpečnost
strojních zařízení – Elektrická snímací ochranná zařízení – Část 1:
Obecné požadavky a zkoušky
ČSN EN 61508-1 ed. 2:2011 (18 0301) Funkční
bezpečnost elektrických/elektronických/programovatelných elektronických systémů
souvisejících s bezpečností – Část 1: Všeobecné požadavky
ČSN EN 61508-4 ed. 2:2011 (18 0301) Funkční
bezpečnost elektrických/elektronických/programovatelných elektronických systémů
souvisejících s bezpečností – Část 4: Definice a zkratky
ČSN EN 61508-5 ed. 2:2011 (18 0301) Funkční
bezpečnost elektrických/elektronických/programovatelných elektronických systémů
souvisejících s bezpečností – Část 5: Příklady metod určování úrovní
integrity bezpečnosti
ČSN EN 61508-6 ed. 2:2011 (18 0301) Funkční
bezpečnost elektrických/elektronických/programovatelných elektronických systémů
souvisejících s bezpečností – Část 6: Metodické pokyny pro použití
IEC 61508-2 a IEC 61508-3
ČSN EN 61508-7
ed. 2:2011 (18 0301) Funkční bezpečnost
elektrických/elektronických/programovatelných elektronických systémů
souvisejících s bezpečností – Část 7: Přehled technik a opatření
ČSN EN 61800-5-2 ed. 2:2018 (35 1720) Systémy
elektrických výkonových pohonů s nastavitelnou rychlostí – Část 5-2:
Bezpečnostní požadavky – Funkční
ČSN EN 61511 (soubor) (18 0303) Funkční
bezpečnost – Bezpečnostní přístrojové systémy pro sektor průmyslových
procesů
ČSN EN 61649:2009 (01 0653) Weibullova
analýza
ČSN EN ISO 11161:2007 (83 3210) Bezpečnost
strojních zařízení – Integrované výrobní systémy – Základní požadavky
ČSN EN ISO 13855:2010 (83 3303) Bezpečnost
strojních zařízení – Umístění ochranných zařízení s ohledem na
rychlosti přiblížení částí lidského těla
ČSN EN ISO 13856-1:2013 (83 3301) Bezpečnost
strojních zařízení – Ochranná zařízení citlivá na tlak – Část 1:
Všeobecné zásady pro konstrukci a zkoušení rohoží citlivých na tlak a podlah
citlivých na tlak
Vysvětlivky k textu této normy
V případě nedatovaných odkazů na evropské/mezinárodní normy
jsou ČSN uvedené v článcích „Informace
o citovaných dokumentech“ a „Souvisící ČSN“ nejnovějšími vydáními,
platnými v době schválení této normy. Při používání této normy je třeba
vždy použít taková vydání ČSN, která přejímají nejnovější vydání nedatovaných
evropských/mezinárodních norem (včetně všech změn).
Informativní údaje z IEC/TS 63394:2023
Tuto technickou specifikaci vypracovala technická komise
IEC/TC 44 Bezpečnost strojních zařízení – Elektrotechnické
aspekty.
Text
této technické specifikace se zakládá na těchto dokumentech:
|
Návrh k vyjádření
|
Zpráva o hlasování
|
|
44/980/DTS
|
44/989/RVDTS
|
Úplnou informaci o hlasování
při schvalování této technické specifikace lze najít ve zprávě o hlasování
ve výše uvedené tabulce.
Jazyk použitý při vypracování této technické specifikace je
angličtina.
Tento dokument byl navržen v souladu se směrnicemi
ISO/IEC, část 2, a byl vypracován v souladu se směrnicemi ISO/IEC,
část 1, a se směrnicemi ISO/IEC, dodatkem IEC, dostupnými na www.iec.ch/members_experts/refdocs.
Hlavní typy dokumentů vypracované v IEC jsou podrobněji popsány na www.iec.ch/standardsdev/publications.
Komise rozhodla, že obsah tohoto dokumentu zůstane nezměněn
až do data příští prověrky (stability date) uvedeného na webových stránkách IEC
(webstore.iec.ch) v údajích
o tomto dokumentu. K tomuto datu bude dokument buď
– znovu potvrzen,
– zrušen,
– nahrazen
revidovaným vydáním, nebo
– změněn.
Upozornění na národní poznámky
Do této normy byla k článku 4.1.2 doplněna národní
poznámka.
|
UPOZORNĚNÍ – Publikace
obsahuje barevný tisk, který je považován za potřebný k porozumění
jejímu obsahu. Uživatelé by proto měli pro tisk tohoto dokumentu použít
barevnou tiskárnu.
|
Vypracování
normy
Zpracovatel odborného
překladu: Ing. František Valenta, ELVAM, IČO 66051649
Technická normalizační
komise: TNK 153 Bezpečnost elektrických zařízení a funkční bezpečnost
strojních zařízení
Vydala: Česká
agentura pro standardizaci, státní příspěvková organizace
Citované dokumenty a souvisící ČSN lze získat na e-shopu České agentury pro
standardizaci, s. p. o.
Česká agentura pro standardizaci je státní příspěvková
organizace zřízená Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní
zkušebnictví na základě ustanovení § 5 odst. 2 zákona č. 22/1997 Sb.,
o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění
některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů.
ICS 13.110; 29.020; 25.040.99
Bezpečnost strojních zařízení – Směrnice pro funkční
bezpečnost řídicích systémů souvisejících s bezpečností
(IEC/TS 63394:2023)
Safety of machinery – Guidelines on
functional safety of safety-related control system
(IEC/TS 63394:2023)
|
Sécurité des machines – Lignes
directrices
sur la sécurité fonctionnelle des systèmes
de commande relatifs à la sécurité
(IEC/TS 63394:2023)
|
Sicherheit von Maschinen – Leitlinien zur funktionalen
Sicherheit sicherheitsbezogener Steuerungssysteme
(IEC/TS 63394:2023)
|
Tato technická specifikace byla schválena CENELEC dne
2024-01-22.
Členové CENELEC jsou povinni oznámit existenci této TS
stejným způsobem jako u EN a umožnit, aby TS byla v příslušné
formě okamžitě dostupná na národní úrovni. Je dovoleno, aby zůstaly v platnosti
národní normy, které jsou s TS v rozporu.
|
Evropský výbor pro
normalizaci v elektrotechnice
European Committee
for Electrotechnical Standardization
Comité Européen de
Normalisation Electrotechnique
Europäisches Komitee
für Elektrotechnische Normung
Řídicí centrum
CEN-CENELEC: Rue de la Science 23, B-1040
Brusel
© 2024
CENELEC Veškerá práva pro využití v jakékoliv formě
a jakýmikoliv prostředky
jsou celosvětově vyhrazena členům CENELEC.
Ref.
č. CLC IEC/TS 63394:2024 E
|
Členy CENELEC jsou národní elektrotechnické komitéty Belgie,
Bulharska, České republiky, Dánska, Estonska, Finska, Francie, Chorvatska,
Irska, Islandu, Itálie, Kypru, Litvy, Lotyšska, Lucemburska, Maďarska, Malty,
Německa, Nizozemska, Norska, Polska, Portugalska, Rakouska, Republiky Severní
Makedonie, Rumunska, Řecka, Slovenska, Slovinska, Spojeného království, Srbska,
Španělska, Švédska, Švýcarska a Turecka.
Evropská
předmluva
Tento dokument (CLC IEC/TS 63394:2024) sestává z textu IEC/TS 63394:2023,
který vypracovala technická komise IEC/TC 44 Bezpečnost strojních
zařízení – Elektrotechnické aspekty.
Upozorňuje se na možnost, že některé prvky tohoto dokumentu
mohou být předmětem patentových práv. CENELEC nelze činit odpovědným za
identifikaci jakéhokoliv nebo všech patentových práv.
Jakákoli zpětná vazba a otázky
týkající se tohoto dokumentu mají být adresovány národnímu normalizačnímu
orgánu uživatele. Úplný seznam těchto orgánů lze nalézt na webových stránkách
CENELEC.
Oznámení o schválení
Text mezinárodní technické specifikace
IEC/TS 63394:2023 byl schválen CENELEC jako evropská technická specifikace
bez jakýchkoliv modifikací.
Obsah
Strana
Úvod.............................................................................................................................................................................................................. 15
1......... Rozsah platnosti............................................................................................................................................................................. 16
2......... Citované dokumenty...................................................................................................................................................................... 16
3......... Termíny a definice......................................................................................................................................................................... 17
3.1...... Termíny a definice......................................................................................................................................................................... 17
3.2...... Abecední seznam termínů, definic a zkratek............................................................................................................................. 28
4......... Typická klasifikace bezpečnostních funkcí
v bezpečnosti strojních zařízení....................................................................... 30
4.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 30
4.1.1... Přehled............................................................................................................................................................................................. 30
4.1.2... Posouzení rizika a snižování rizika podle
ISO 12100.............................................................................................................. 30
4.1.3... Snižování rizika a propojení s SCS
a SRP/CS......................................................................................................................... 31
4.1.4... Základní předpoklady pro snižování rizika
v strojních zařízeních.......................................................................................... 32
4.2...... Základní bezpečnostní předpoklady pro návrh
a integraci SCS nebo SRP/CS.................................................................. 32
4.3...... Bezpečnostní funkce..................................................................................................................................................................... 32
4.3.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 32
4.3.2... Proces snižování rizika bezpečnostními
funkcemi................................................................................................................... 32
4.3.3... Typická klasifikace bezpečnostních funkcí................................................................................................................................ 33
4.4...... Vzájemný vztah mezi ISO 12100 a IEC
62061 nebo ISO 13849-1....................................................................................... 34
4.4.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 34
4.4.2... Vstupní informace v souladu s IEC
62061 nebo ISO 13849-1............................................................................................... 34
4.4.3... Výstupní informace z IEC 62061 nebo ISO
13849-1............................................................................................................... 35
4.5...... Bezpečnostní funkce pro ochranu osob..................................................................................................................................... 35
4.5.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 35
4.5.2... Bezpečnostní funkce pro ochranu osob založené
na ochranných krytech a ochranných zařízeních.............................. 36
4.6...... Jiné bezpečnostní funkce pro zabránění
nebezpečným situacím......................................................................................... 36
4.6.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 36
4.6.2... Jiné bezpečnostní funkce............................................................................................................................................................. 36
4.7...... Bezpečnostní funkce pro ochranu integrity
bezpečnosti stroje.............................................................................................. 37
4.7.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 37
4.7.2... Bezpečnostní funkce pro ochranu integrity
bezpečnosti stroje.............................................................................................. 38
4.8...... Bezpečnostní funkce a normy typu C......................................................................................................................................... 38
5......... Režim provozu na vyžádání související
s bezpečnostními funkcemi.................................................................................... 38
5.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 38
5.2...... Režim provozu s vysokým vyžádáním
bezpečnostní funkce nebo s nepřetržitým provozem........................................... 39
5.2.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 39
5.2.2... Přístup IEC 62061 a ISO 13849-1............................................................................................................................................... 39
5.2.3... Zřídka aktivované bezpečnostní funkce..................................................................................................................................... 39
5.3...... Režim provozu s nízkým vyžádáním
bezpečnostní funkce..................................................................................................... 41
5.3.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 41
5.3.2... Přístup IEC 62061 a ISO 13849-1............................................................................................................................................... 41
6......... Proces návrhu bezpečnostních funkcí........................................................................................................................................ 41
Strana
6.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 41
6.2...... Postup návrhu................................................................................................................................................................................. 42
6.3...... Hodnocení požadované integrity bezpečnosti........................................................................................................................... 42
6.4...... Rozklad bezpečnostní funkce...................................................................................................................................................... 42
6.5...... Návrh subsystému......................................................................................................................................................................... 42
6.5.1... Omezení architektury.................................................................................................................................................................... 42
6.5.2... Nahromadění poruchových stavů a nedetekovaného
poruchového stavu........................................................................... 44
6.5.3... Hodnocení PFH.............................................................................................................................................................................. 44
6.6...... Příklady bezpečnostních funkcí................................................................................................................................................... 45
7......... Verifikační postupy pro bezpečnostní funkce............................................................................................................................ 46
7.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 46
7.2...... Verifikace zkušebního intervalu bezpečnostní
funkce............................................................................................................. 46
7.3...... Verifikační postupy......................................................................................................................................................................... 46
7.4...... Počáteční verifikace....................................................................................................................................................................... 46
7.5...... Periodická verifikace...................................................................................................................................................................... 47
7.5.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 47
7.5.2... Frekvence periodické verifikace.................................................................................................................................................. 48
7.6...... Vykazování verifikace.................................................................................................................................................................... 49
Příloha A (informativní) Posouzení rizika a snižování
rizika podle ISO 12100................................................................................ 50
A.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 50
A.2...... Zásady posouzení rizika............................................................................................................................................................... 50
A.2.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 50
A.2.2.. Základní informace, které mají být dostupné
(jako vstup pro posouzení rizika).................................................................. 50
A.2.3.. Analýza rizika.................................................................................................................................................................................. 51
A.3...... Snižování rizika pomocí bezpečnostní ochrany
a doplňkových ochranných opatření........................................................ 54
A.3.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 54
A.3.2.. Z podstaty bezpečná konstrukční opatření................................................................................................................................ 55
A.3.3.. Volba bezpečnostní ochrany a doplňkových
ochranných opatření........................................................................................ 55
A.4...... Jiná ochranná opatření (založená na postupu)......................................................................................................................... 57
A.4.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 57
A.4.2.. Postupy pro údržbu........................................................................................................................................................................ 57
A.4.3.. Organizační pracovní postupy..................................................................................................................................................... 57
A.5...... Ochranné kryty a ochranná zařízení podle
ISO 12100............................................................................................................ 57
A.5.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 57
A.5.2.. Ochranný kryt s blokováním se spouštěcí
funkcí, s funkcí ručního restartu........................................................................ 58
A.5.3.. Ochranné zařízení podle ISO 12100.......................................................................................................................................... 58
A.5.4.. Ruční místní řídicí zařízení (a postup)........................................................................................................................................ 59
A.5.5.. Zařízení pro ruční volbu parametrů (a postup).......................................................................................................................... 60
A.5.6.. Zařízení pro ruční volbu provozního režimu
(a postup)........................................................................................................... 60
A.5.7.. Zařízení pro řízení energie (a postup)........................................................................................................................................ 60
A.6...... Přístup maticového přiřazení....................................................................................................................................................... 60
A.6.1.. Přehled............................................................................................................................................................................................. 60
Strana
A.6.2.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 60
A.6.3.. Metodika IEC 62061:2021, příloha A.......................................................................................................................................... 61
A.7...... Přístup grafu rizika......................................................................................................................................................................... 61
A.7.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 61
A.7.2.. Metodika ISO 13849-1:2015, příloha A s přiřazenou
SIL........................................................................................................ 61
Příloha B (informativní) Metodika návrhu SCS nebo
SRP/CS........................................................................................................... 63
B.1..... Obecně............................................................................................................................................................................................ 63
B.2..... Plán funkční bezpečnosti.............................................................................................................................................................. 63
B.3..... Specifikace bezpečnostních požadavků.................................................................................................................................... 63
B.3.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 63
B.3.2.. Funkční požadavky........................................................................................................................................................................ 64
B.3.3.. Požadavky na integritu bezpečnosti........................................................................................................................................... 64
B.4..... Ochrana před neočekávaným spuštěním.................................................................................................................................. 65
B.5..... Rozklad bezpečnostní funkce...................................................................................................................................................... 65
B.5.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 65
B.5.2.. Architektura subsystému založená na rozkladu
shora dolů.................................................................................................... 65
B.6..... Návrh SCS s použitím subsystémů............................................................................................................................................. 65
B.7..... Požadavky na systematickou integritu
bezpečnosti................................................................................................................. 66
B.7.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 66
B.7.2.. Úroveň SCS.................................................................................................................................................................................... 66
B.7.3.. Úroveň subsystému....................................................................................................................................................................... 67
B.8..... Elektromagnetická odolnost......................................................................................................................................................... 69
B.9..... Ruční parametrizace založená na softwaru............................................................................................................................... 69
B.10... Aspekty zabezpečení.................................................................................................................................................................... 70
B.11... Aspekty zkoušení........................................................................................................................................................................... 71
B.12... Návrh a vývoj subsystému............................................................................................................................................................ 71
B.12.1 Obecně............................................................................................................................................................................................ 71
B.12.2 Návrh architektury subsystému................................................................................................................................................... 72
B.12.3 Uvažování poruchových stavů a vyloučení
poruchových stavů............................................................................................. 74
B.12.4 Omezení architektury subsystému.............................................................................................................................................. 74
B.12.5 Architektury návrhu subsystému................................................................................................................................................. 75
B.12.6 Hodnota PFH subsystémů............................................................................................................................................................ 76
B.13... Validace........................................................................................................................................................................................... 76
B.14... Dokumentace.................................................................................................................................................................................. 78
Příloha C (informativní) Příklady hodnot MTTFD pro
jednotlivé součásti......................................................................................... 81
Příloha D (informativní) Příklady pro diagnostické
pokrytí (DC)......................................................................................................... 82
D.1..... Obecně............................................................................................................................................................................................ 82
D.2..... Vliv kabeláže, zapojení a propojení............................................................................................................................................ 82
D.2.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 82
D.2.2.. „Sériové zapojení“.......................................................................................................................................................................... 83
D.3..... Použití informací z výrobního procesu....................................................................................................................................... 84
D.3.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 84
Strana
D.3.2.. Použití očekávaného časování nebo čekání na
stav signálu................................................................................................. 84
D.4..... Typická opatření DC...................................................................................................................................................................... 84
Příloha E (informativní) Opatření k dosažení
funkční bezpečnosti s ohledem na elektromagnetické jevy................................. 86
E.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 86
E.2...... Opatření........................................................................................................................................................................................... 86
E.2.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 86
E.2.2.. Doporučení pro elektrické/elektronické položky
zařízení (prostředky nebo přístroje)........................................................ 86
E.2.3.. Doporučení pro integraci SCS nebo SRP/CS do
elektrických zařízení stroje..................................................................... 86
Příloha F (informativní) Pokyny pro software........................................................................................................................................ 88
F.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 88
F.2...... Dokumentace.................................................................................................................................................................................. 88
F.3...... Činnosti............................................................................................................................................................................................ 90
Příloha G (informativní) Příklady bezpečnostních
funkcí.................................................................................................................... 95
G.1..... Obecně............................................................................................................................................................................................ 95
G.2..... Bezpečnostní funkce..................................................................................................................................................................... 95
G.2.1.. Základní informace........................................................................................................................................................................ 95
G.2.2.. Podrobný popis bezpečnostních požadavků............................................................................................................................. 95
G.2.3.. Příklad ochranného krytu s blokováním..................................................................................................................................... 97
Příloha H (informativní) Hodnocení hodnoty PFH
subsystému....................................................................................................... 100
H.1..... Obecně.......................................................................................................................................................................................... 100
H.2..... Tabulkový přístup (IEC 62061).................................................................................................................................................. 100
H.3..... Zjednodušené vzorce pro odhad hodnoty PFH (IEC
62061)................................................................................................ 100
H.4..... Přístupy IEC 61508, IEC 62061 a ISO
13849-1..................................................................................................................... 100
H.4.1.. Obecně.......................................................................................................................................................................................... 100
H.4.2.. Přístup IEC 61508....................................................................................................................................................................... 100
H.4.3.. Přístup IEC 62061....................................................................................................................................................................... 101
H.4.4.. Přístup ISO 13849-1:2015, příloha K....................................................................................................................................... 102
H.5..... Základní úvahy ohledně exponenciálního a Weibullova
rozdělení...................................................................................... 104
H.5.1.. Exponenciální rozdělení............................................................................................................................................................. 104
H.5.2.. Weibullovo rozdělení................................................................................................................................................................... 105
H.6..... T10 a B10...................................................................................................................................................................................... 106
H.6.1.. Obecně.......................................................................................................................................................................................... 106
H.6.2.. T10 s exponenciálním rozdělením............................................................................................................................................ 106
H.6.3.. T10 s Weibullovým rozdělením................................................................................................................................................. 107
H.7..... Přehled vzorců PFH.................................................................................................................................................................... 108
H.7.1.. Definice.......................................................................................................................................................................................... 108
H.7.2.. Vzorce............................................................................................................................................................................................ 108
H.7.3.. Příklady.......................................................................................................................................................................................... 111
H.8..... Metodika pro odhad CCF........................................................................................................................................................... 112
H.9..... Základní architektura subsystému A (1oo1)............................................................................................................................ 113
H.9.1.. Obecně.......................................................................................................................................................................................... 113
H.9.2.. PFH................................................................................................................................................................................................ 113
H.9.3.. Zjednodušený Weibullův přístup............................................................................................................................................... 114
Strana
H.10... Základní architektura subsystému C (1oo1D)......................................................................................................................... 114
H.10.1 Obecně.......................................................................................................................................................................................... 114
H.10.2 Reakce na poruchový stav prováděná jiným
subsystémem................................................................................................. 114
H.10.3 Reakce na poruchový stav, kterou je třeba vzít
v úvahu v subsystému............................................................................. 115
H.10.4 PFH................................................................................................................................................................................................ 117
H.10.5 Vliv CCF........................................................................................................................................................................................ 118
H.11... Základní architektura subsystému B (1oo2)............................................................................................................................ 118
H.11.1 Obecně.......................................................................................................................................................................................... 118
H.11.2 PFH................................................................................................................................................................................................ 119
H.11.3 Vliv CCF........................................................................................................................................................................................ 119
H.12... Základní architektura subsystému D (1oo2D)......................................................................................................................... 119
H.12.1 Obecně.......................................................................................................................................................................................... 119
H.12.2 Hodnocení PFH Term A............................................................................................................................................................. 120
H.12.3 Hodnocení PFH Term B............................................................................................................................................................. 120
H.12.4 Hodnocení PFH Term C a Term D........................................................................................................................................... 121
H.12.5 PFH................................................................................................................................................................................................ 121
H.12.6 Vliv CCF........................................................................................................................................................................................ 121
H.13... Základní architektura subsystému D (1oo2D)
se dvěma časovými obdobími................................................................... 121
H.13.1 Obecně.......................................................................................................................................................................................... 121
H.13.2 Hodnocení PFH Term A............................................................................................................................................................. 122
H.13.3 Hodnocení PFH Term A............................................................................................................................................................. 122
H.13.4 Hodnocení PFH Term C a Term D........................................................................................................................................... 122
H.13.5 PFH................................................................................................................................................................................................ 122
H.13.6 Vliv CCF........................................................................................................................................................................................ 122
Příloha I (informativní) Komentované příklady
stávajících předpisů............................................................................................... 123
I.1....... Obecně.......................................................................................................................................................................................... 123
I.2....... Evropská unie............................................................................................................................................................................... 123
I.2.1.... Obecná evropská legislativa...................................................................................................................................................... 123
I.2.2.... Nově navržený předpis pro strojní zařízení
(ve fázi přípravy).............................................................................................. 123
I.2.3.... Relevantní legislativa.................................................................................................................................................................. 124
I.2.4.... Povinnosti výrobce stroje............................................................................................................................................................ 124
I.3....... Severní Amerika – USA.............................................................................................................................................................. 124
I.4....... Severní Amerika – Kanada........................................................................................................................................................ 125
I.5....... Jižní Amerika – Brazílie.............................................................................................................................................................. 125
I.6....... Čína................................................................................................................................................................................................ 125
I.7....... Japonsko....................................................................................................................................................................................... 125
Příloha J (informativní) Kombinace režimů provozu.......................................................................................................................... 126
J.1...... Obecně.......................................................................................................................................................................................... 126
J.2...... Základní přístupy k různým režimům
provozu........................................................................................................................ 126
J.2.1... Obecně.......................................................................................................................................................................................... 126
J.2.2... Opatření pro snižování rizika v režimu
provozu s nízkým vyžádáním bezpečnostní funkce.......................................... 127
J.3...... Použití subsystémů s různými režimy
provozu....................................................................................................................... 127
J.3.1... Obecně.......................................................................................................................................................................................... 127
Strana
J.3.2... Příklad s různými režimy provozu............................................................................................................................................. 128
J.3.3... Subsystém (subsystémy) používaný pro různé
druhy provozu............................................................................................ 129
Bibliografie................................................................................................................................................................................................. 132
Příloha ZA (normativní) Normativní odkazy na
mezinárodní publikace a jim odpovídající evropské publikace...................... 134
Obrázek 1 – Integrace v procesu snižování rizika
v ISO 12100......................................................................................................... 31
Obrázek 2 – Rozklad SCS nebo SRP/CS.............................................................................................................................................. 32
Obrázek 3 – Proces snižování rizika bezpečnostními
funkcemi......................................................................................................... 33
Obrázek 4 – Režim provozu s vysokým vyžádáním............................................................................................................................. 39
Obrázek 5 – Proces pro určení režimu provozu
s vysokým vyžádáním............................................................................................ 40
Obrázek 6 – Režim provozu s nízkým vyžádáním................................................................................................................................ 41
Obrázek A.1 – Přístup přiřazení SIL........................................................................................................................................................ 61
Obrázek A.2 – Přístup grafu rizika v ISO
13849-1:2015, obrázek A.1 s přiřazenou SIL................................................................ 62
Obrázek B.1 – Příklad rozkladu bezpečnostní funkce.......................................................................................................................... 66
Obrázek B.2 – Možné účinky rizika (rizik) zabezpečení na
SCS (IEC TR 63064:2019, obrázek 2)............................................. 71
Obrázek B.3 – Zřídka aktivované bezpečnostní funkce
a režim provozu subsystémů................................................................... 74
Obrázek H.1 – Kumulativní distribuční funkce (CDF)......................................................................................................................... 108
Obrázek H.2 – Porucha se společnou příčinou................................................................................................................................... 113
Obrázek H.3 – Blokové schéma spolehlivosti základní
architektury subsystému A (1oo1)......................................................... 113
Obrázek H.4 – Funkce nedostupnosti základní architektury
subsystému A (1oo1)...................................................................... 113
Obrázek H.5 – Blokové schéma spolehlivosti 1oo1,
zjednodušený Weibullův přístup................................................................. 114
Obrázek H.6 – Logický pohled na základní architekturu
subsystému C (1oo1D) s iniciací bezpečného stavu pomocí
jiného subsystému....................................................................................................................................................................... 115
Obrázek H.7– Blokové schéma spolehlivosti základní
architektury subsystému C (1oo1D) s iniciací bezpečného stavu pomocí
jiného subsystému................................................................................................................................................................................... 115
Obrázek H.8 – Funkce nedostupnosti základní architektury
subsystému C (1oo1D)................................................................... 115
Obrázek H.9 – Logický pohled na základní architekturu
subsystému C (1oo1D) s reakcí na poruchový stav........................ 116
Obrázek H.10 – Blokové schéma spolehlivosti základní
architektury subsystému C (1oo1D) s reakcí na poruchový stav... 116
Obrázek H.11 – Funkce nedostupnosti základní architektury
subsystému C (1oo1D)................................................................. 117
Obrázek H.12 – Blokové schéma spolehlivosti základní
architektury subsystému B (1oo2)....................................................... 118
Obrázek H.13 – Funkce nedostupnosti základní architektury
subsystému B (1oo2).................................................................... 118
Obrázek H.14 – Blokové schéma spolehlivosti základní
architektury subsystému D (1oo2D).................................................... 119
Obrázek H.15 – Funkce nedostupnosti základní architektury
subsystému D (1oo2D)................................................................. 120
Obrázek J.1 – Základní přístup v režimu provozu
s vysokým vyžádáním nebo nepřetržitém provozu
na základě IEC 61508 (a IEC 62061)....................................................................................................................................... 126
Obrázek J.2 – Základní přístup v režimu provozu
s nízkým vyžádáním na základě IEC 61508 (a IEC 61511)...................... 127
Obrázek J.3 – Funkční pohled............................................................................................................................................................... 128
Obrázek J.4 – Logický pohled................................................................................................................................................................ 129
Obrázek J.5 – Rozkladový pohled......................................................................................................................................................... 129
Obrázek J.6 – Kvantitativní hodnocení SIL pomocí přístupu
poměru pravděpodobnosti poruch každého subsystému........ 130
Obrázek J.7 – Příklad kvantitativního hodnocení SIL
pomocí přístupu poměru pravděpodobnosti poruch každého subsystému........................................................................................................................................................................................................ 131
Strana
Tabulka 1 – Termíny použité v tomto dokumentu................................................................................................................................. 28
Tabulka 2 – Vstupní informace pro specifikaci
bezpečnostních požadavků (SRS)......................................................................... 34
Tabulka 3 – Výstupní informace z návrhu SCS nebo
SRP/CS na celkové posouzení rizika......................................................... 35
Tabulka 4 – Bezpečnostní funkce pro ochranu osob............................................................................................................................ 36
Tabulka 5 – Jiné bezpečnostní funkce.................................................................................................................................................... 37
Tabulka 6 – Bezpečnostní funkce pro ochranu integrity...................................................................................................................... 38
Tabulka 7 – Omezení architektury pro režim provozu
s vysokým vyžádáním.................................................................................. 43
Tabulka A.1 – Základní informace pro posouzení rizika
podle ISO 12100....................................................................................... 50
Tabulka A.2 – Určení omezení strojního zařízení podle ISO
12100.................................................................................................. 51
Tabulka A.3 – Zásady identifikace nebezpečí podle ISO
12100........................................................................................................ 52
Tabulka A.4 – Odhad rizika podle ISO 12100........................................................................................................................................ 53
Tabulka A.5 – Dodatečné uvažované aspekty během odhadu
rizika podle ISO 12100................................................................. 54
Tabulka A.6 – Ochranné kryty podle ISO 12100................................................................................................................................... 58
Tabulka A.7 – Příklady ochranných zařízení podle ISO
12100........................................................................................................... 59
Tabulka B.1 – Přehledový plán funkční bezpečnosti............................................................................................................................ 63
Tabulka B.2 – Přehled základních funkčních požadavků..................................................................................................................... 64
Tabulka B.3 – SIL a mezní hodnota PFH............................................................................................................................................... 64
Tabulka B.4 – Vyvarování se systematických poruch (úroveň
SCS nebo SRP/CS)....................................................................... 66
Tabulka B.5 – Řízení systematických poruch (úroveň SCS
nebo SRP/CS)..................................................................................... 67
Tabulka B.6 – Vyvarování se systematických poruch (úroveň
subsystému).................................................................................... 68
Tabulka B.7 – Řízení systematických poruch (úroveň
subsystému).................................................................................................. 68
Tabulka B.8 – Ruční parametrizace založená na softwaru................................................................................................................. 70
Tabulka B.9 – Příčina a účinky zřídka aktivovaných
bezpečnostních funkcí.................................................................................... 73
Tabulka B.10 – Omezení architektury a základní
požadavky na subsystém.................................................................................... 75
Tabulka B.11 – Přehled validačního procesu
s požadovanými informacemi.................................................................................... 77
Tabulka B.12 – Technická dokumentace založená na procesu
návrhu (tabulka 9 v IEC 62061.2021, modifikovaná)............ 79
Tabulka B.13 – Přehled dokumentace.................................................................................................................................................... 80
Tabulka C.1 – Hodnoty MTTFD nebo B10D
pro součásti (odvozené z ISO 13849-1:2015)............................................................. 81
Tabulka C.2 – Vztah λD, MTTFD
a B10D................................................................................................................................................... 81
Tabulka D.1 – Opatření k zabránění zkratu........................................................................................................................................... 83
Tabulka D.2 – Hodnoty DC a doporučená opatření.............................................................................................................................. 85
Tabulka E.1 – Nevyčerpávající seznam doporučení
týkajících se opatření EMI pro integraci prostředků nebo zařízení
do elektrických zařízení stroje...................................................................................................................................................... 87
Tabulka F.1 – Dokumenty pro SW úrovně 1 a SW úrovně
2............................................................................................................... 88
Tabulka F.2 – Pokyny pro kódování........................................................................................................................................................ 89
Tabulka F.3 – Přehled protokolů.............................................................................................................................................................. 90
Tabulka F.4 – SW úrovně 1 – Přehled základních
činností................................................................................................................. 91
Tabulka F.5 – SW úrovně 2 – Přehled základních
činností................................................................................................................. 92
Tabulka F.6 – SW úrovně 2 – Přehled základních
činností................................................................................................................. 94
Tabulka G.1 – Příklady bezpečnostních funkcí a
přidružených zařízení souvisejících s bezpečností......................................... 95
Tabulka G.2 – Základní informace související se
specifikací bezpečnostních požadavků............................................................ 96
Tabulka G.3 – Příklad parametrů souvisejících
s bezpečností pro bezpečnostní funkci s požadovanou SIL 1........................ 98
Tabulka G.4 – Příklad parametrů souvisejících
s bezpečností pro bezpečnostní funkci s požadovanou SIL 3........................ 99
Strana
Tabulka H.1 – Vzorce pro základní architekturu subsystému
A (1oo1).......................................................................................... 109
Tabulka H.2 – Vzorce pro základní architekturu subsystému
C (1oo1D)....................................................................................... 109
Tabulka H.3 – Vzorce pro základní architekturu subsystému
B (1oo2).......................................................................................... 110
Tabulka H.4 – Vzorce pro základní architekturu subsystému
D (1oo2D)....................................................................................... 110
Tabulka H.5 – Příklady hodnot PFH založených na B10D.................................................................................................................. 111
Tabulka H.6 – Příklady hodnot PFH založených na T10D
a B10D....................................................................................................... 112
Tabulka J.1 – PFDavg max a PFHmax
pro příslušnou cílovou SIL......................................................................................................... 131
V kontextu bezpečnosti strojních zařízení poskytuje
sektorová norma IEC 62061 spolu s ISO 13849-1 požadavky a návod pro výrobce
strojů na návrh, vývoj a integraci řídicího systému souvisejícího s bezpečností
(SCS) nebo popřípadě s bezpečností souvisejících částí řídicích systémů
(SRP/CS) včetně vstupních zařízení a koncových prvků bez ohledu na
technologii (mechanická, pneumatická, hydraulická a elektrická
technologie).
Důležité jsou tyto aspekty:
–
klasifikace bezpečnostních funkcí,
–
architektura realizace bezpečnostních funkcí,
–
režimy provozu bezpečnostních funkcí,
–
výpočet založený na použité technologii.
Bezpečnostní funkce mohou být tedy klasifikovány takto:
–
Bezpečnostní funkce, které zastavují nebezpečný pohyb (pohyby) stroje a které
jsou hlavně prováděny SCS nebo SRP/CS strojů pro ochranu osob. Typické příklady
jsou ochranné kryty s blokováním, snímací ochranná zařízení, dvouruční
ovládací zařízení a nouzové zastavení.
–
Bezpečnostní funkce, které chrání integritu bezpečnosti stroje před
destrukcí a které mohou v druhém kroku mít vliv na ochranu osob.
Typické příklady jsou ochranné přístroje, přístroje pro omezení tlaku nebo
teploty (rovněž definovaných jako „parametry související s bezpečností“,
například poloha, rychlost, teplota nebo tlak, odlišujících se od mezních
hodnot stanovených v řídicím systému).
–
Jiné bezpečnostní funkce, které nejsou pokryty dvěma předcházejícími
případy.
POZNÁMKA 1 Jsou definovány různé druhy
bezpečnostních funkcí v souladu s klasifikacemi a definicemi v ISO
12100 a ISO 13849-1.
Uvažují se architektury subsystémů pro provádění
bezpečnostní funkce (funkcí).
POZNÁMKA 2 V IEC 62061:2021 jsou zavedeny informace
pro mapování klasifikace SIL (úroveň integrity bezpečnosti) v IEC
62061/IEC 61508 a klasifikace v ISO 13849-1 z hlediska
kategorií, architektur, určených architektur a PL (úroveň vlastností). Pro
umožnění zpětné kompatibility se v tomto dokumentu uvažují tato různá
kritéria.
V závislosti na režimu provozu bezpečnostní funkce se
budou uvažovat kritéria a výpočty pro splnění požadavků tohoto dokumentu a pro
dosažení souladu s existujícími předpisy (jako jsou například doporučení
pro použití v Evropě) a pro
splnění jiných požadavků již stanovených v existujících normách, například
na periodicitu zkoušek.
Pro zohlednění mechanických, pneumatických, hydraulických a elektrických
technologií, aplikací pro bezpečnostní funkce, architektury a režim
provozu, jsou hodnoceny přidružené výpočty.
POZNÁMKA 3 Například většina výpočtů v normách
je založena na exponenciálním zákonu, který je typicky použitelný pro
elektronickou technologii. Pro mechanickou technologii nebo jiné technologie se
aplikuje Weibullovo rozdělení a exponenciální rozdělení se s výjimkou
omezení nepoužívá.
1 Rozsah
platnosti
V kontextu bezpečnosti strojních zařízení poskytuje
sektorová norma IEC 62061 spolu s ISO 13849-1 požadavky pro výrobce strojů
na návrh, vývoj a integraci řídicích systémů souvisejících s bezpečností
(SCS) nebo s bezpečností souvisejících částí řídicích systémů (SRP/CS) v závislosti
na použité technologii (mechanická, pneumatická, hydraulická a elektrická
technologie) k provádění bezpečnostních funkcí. Tento dokument nenahrazuje
ISO 13849-1 a IEC 62061. Tento dokument uvádí doplňkový návod na aplikaci
IEC 62061 nebo ISO 13849-1. Tento dokument:
–
uvádí pokyny a specifikuje doplňkové požadavky na konkrétní
bezpečnostní funkce založené na metodice
ISO 12100, které jsou důležité ve strojních zařízeních a respektují
typické mezní podmínky strojních zařízení;
–
uvažuje bezpečnostní funkce, které jsou navrženy pro režim provozu s vysokým
vyžádáním, které jsou však provozovány jen zřídka, nazývané zřídka aktivovanými
bezpečnostními funkcemi;
POZNÁMKA 1 IEC
62061:2021 zcela pokrývá vysoké vyžádání. V tomto dokumentu se však
podrobněji uvažují i jiné bezpečnostní funkce související s ochranou
samotného stroje a nepřímo osob.
–
uvádí doplňkové informace pro výpočet měr poruch za použití jiných
(neelektronických) technologií založených například na Weibullově rozdělení,
neboť všechny vzorce definované v IEC 62061 a ISO 13849-1 jsou
založeny na exponenciálním rozdělení.
Základem pro tyto pokyny a doplňkové požadavky je tedy
–
typická klasifikace bezpečnostních funkcí;
–
uvážení typických architektur používaných pro navrhování bezpečnostních
funkcí;
–
uvážení režimů provozu bezpečnostních funkcí;
–
odvození a hodnocení vzorců PFH pro subsystémy uvažující použitou
technologii.
POZNÁMKA 2 Tyto pokyny se mohou rovněž použít pro
aplikaci ISO 13849-1 na proces návrhu SRP/CS.
Tento dokument se nezabývá režimem provozu s nízkým
vyžádáním podle IEC 61508.
Tento dokument nebere v úvahu analýzu vrstev ochrany
(LOPA) ani základní systém řízení procesů (BPCS) podle IEC 61511 jako opatření
pro snížení rizika.
Tento dokument uvažuje všechny fáze životního cyklu stroje
týkající se funkční bezpečnosti a SCS nebo SRP/CS.
POZNÁMKA 3 Uživatel stroje potřebuje informace od
výrobce stroje pro bezpečný provoz stroje, například užitečnou životnost
součástí, informace o údržbě a zkoušení bezpečnostních funkcí, pokud
jsou potřeba.
Konec náhledu -
text dále pokračuje v placené verzi ČSN.
ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA