Уровни безопасности машин

Первым делом, для устройства, обеспечивающего безопасность оборудования должен быть выведен уровень производительности на основании оценки риска, исходящего от этого оборудования по методике, приведенной в стандарте ГОСТ ИСО 13849-1-2014.

Стандарт устанавливает пять уровней производительности PL: a, b, c, d, e, где уровень PLe – наивысший. В качестве примера, следуя методике, определяем: «в опасной зоне, в которой существует риск получения тяжелой (обычно необратимой) травмы, с высокой частотой возникновения риска, с отсутствием возможности избежать риска требуется применить защитное устройство с уровнем производительности PLe».

Уровни полноты безопасности SIL, установленные стандартом ГОСТ Р MЭК 61511-3 – 20011, примеряются к архитектуре защитного устройства путем применения соответствующих методик. Полнота безопасности – это средняя вероятность того, что система успешно выполнит требуемые функции безопасности при всех заданных условиях в течение заданного времени. Стандарт устанавливает связь между уровнем риска и уровнем полноты безопасности, подразделяя эту связь на три класса (I, II, III) по уровню риска и тяжести последствий, где наивысший класс — III.

Таким образом, если уровень производительности PL – выходная характеристика защитного устройства, обеспечивающая определенные функции безопасности, то уровень полноты безопасности SIL – это конструктивная способность защитного устройства выполнять эти функции без сбоев.

Для оптоэлектронных защитных устройств обладание наивысшими уровнями PLe и SIL3 означает принадлежность наивысшему Типу 4. На практическом примере это выглядит так:

Уровень безопасности: Тип 4 — PLe – SIL3

PFHd: 1,02E-08 (вероятность опасного сбоя в течение часа)

DCavg: 97,77% (покрытие диагностики)

MTTFd: 100 лет (оценочное время до наступления опасного сбоя)

Для обеспечения безопасности роботизированных технологических участков применяется тип световых завес 4 (с уровнями безопасности PLe, SIL3) – наивысший в связи с высоким риском получения травмы, - машины работают под управлением программы в непрерывном режиме, со скоростью превышающей скорость человеческой реакции; последствия могут оказаться очень тяжелыми из-за массивности и высокой скорости источника риска — самой машины или перемещаемого материала.

Обнаружение человека или части тела человека происходит в момент пересечения как минимум одного луча световой завесы, ограждающей опасную зону. При поступлении сигнала от световой завесы, система безопасности мгновенно переводит машину в безопасное состояние, в основном — выключение.

Роботизированные производственные участки имеют отличительную особенность — перемещение за пределы контролируемой части машины, во время смены технологического режима или продукта для передачи на следующий этап обработки, складирование и т. п.

Технологические перемещения порой невозможны без пересечения защитного оптического барьера, за чем должно последовать немедленное выключение оборудования. Ситуация порождает дилемму: «человеку в опасную зону — нельзя, машине или продукту из опасной зоны — можно», которая может быть решена с помощью функции подавления (muting).