Date post: | 18-Jun-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | gerda-boer |
View: | 221 times |
Download: | 3 times |
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
1Even voorstellen
Vladimir Dragosavic
– Lid SafetyPlaza– Normcommissie NEC44 & 60204– Certified VCA+VOL VVA1/VVA2– CE-Consultant– General Manager EUCHNER Benelux
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
2Safety Plaza
Som van de expertise– Expertise van individuele partners
SafetyPlaza− Bundelt haar expertise− Deelt haar kennis− www.safetyplaza.eu
ASO SAFETY SOLUTIONS AXELENT BECKHOFF D&F CONSULTING EUCHNER KUKA LEUZE ELECTRONIC RDL ENGINEERING WERMA
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
3
Mobieltjes “uit” of op “discreet”
Verzoek
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
4
Veranderingen in normen en richtlijnen Oplossingen voor bewegende machines
Consequenties 2010 / 2011
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
5
Normen algemeen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
6
Normen gaan er vanuit dat “gewone” besturingen en
stuurkringen “niet 100% te vertrouwen zijn”
Veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
7
Falen van menselijk handelen– 1/100 tot 1/1.000
Falen van stuurkringen– 1/100.000 tot 1/1.000.000
Veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
8
Een norm is een gevestigd hulpmiddel– Gereedschap dat mag worden gebruikt– Levert vermoeden van overeenstemming op– Geschreven door vakspecialisten– Niet verplicht
Géén norm gebruiken zou dus ook kunnen– Indien oplossing gelijkwaardig of beter – Niet toepassen van een norm werpt vragen op– Geen vermoeden van overeenstemming– Diepgaande onderbouwing nodig– Klant en eventueel de inspectie moeten worden overtuigd
Veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
9
A normen– Fundamentele veiligheidsbeginselen
B normen– Technische veiligheidsaspecten en veiligheidsvoorzieningen
C normen– Veiligheidsspecificaties voor bepaalde machines
– Excenterpersen– Hydraulische persen slag >30mm– Kantbanken– Etc.
A
B
C
Veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
10
Geharmoniseerde normen
– Bij toepassen van een geharmoniseerde norm voldoet men automatisch aan de verplichtingen van de richtlijn (machinerichtlijn)
– Bij toepassen van een niet-geharmoniseerde norm moet men zelf opletten en blijven herleiden
http://ec.europa.eu/enterprise/policies/european-standards/documents/harmonised-standards-legislation/list-references/machinery/
Geharmoniseerde normen MRL
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
11
Deurbeveiliging op machines– EN1088+A2
Noodstop op machines– EN60204, NEN-EN418, EN-ISO12100-2
Veiligheidsafstanden tot gevaarszone– EN294, NEN-EN811 bovenste, onderste ledematen
Gebiedsafscherming op en om machines– EN953 vaste en bewegende
Signalering op en om machines– EN457 akoestisch– EN842 visueel– 3011/ ISO3864 pictogrammen
– etc, etc…
Geharmoniseerde normen MRL
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
12
Sinds kort mag in industriële installaties en machines
software in veiligheidskringen worden toegepast
– Twee wereldwijd geldende nieuwe normen– EN-ISO13849-1 en IEC62061– Europese normalisatie-instituten CEN en CENELEC
– Hoogste veiligeheidsniveau EN-954-1 alleen door redundantie– Kwaliteit van de componenten niet van belang– Onnodig duur of schijnveilig
Geharmoniseerde normen MRL
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
13
Vervallen Machinerichtlijn 98/37/EG geldig tot 12-2009 Nieuw Machinerichtlijn 2006/42/EG geldig vanaf 01-2010 Vervalt EN954-1 geldig tot 12-2011 Nieuw EN-ISO13849-1&2 geldig vanaf 11-2006 Nieuw IEC62061 (+IEC61508) geldig vanaf 10-2005 Nieuw EN1088/A2 1995 > 2008 revisie per 07-2008 Vervalt EN1088/A2 1995 > 2008 geldig tot 2011/2012 Nieuw EN1088:2010=EN-ISO14119 nieuw in 2011/2012
– Mogelijkheden worden steeds flexibeler– Flexibele normen zijn lastiger om toe te passen
Veranderingen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
14
Status verlenging EN954-1– De EN954-1 is definitief verlengd! Dit betekent dat de EN954-1 voorlopig nog mag
worden toegepast als geharmoniseerde norm onder de machinerichtlijn, ook onder de nieuwe machinerichtlijn 2006/42/EC.
– CEN, het Europees Comité voor Standaardisatie, had gevraagd om een uitstel tot 31-12-2012. Maar vanwege de verdeeldheid in de Machinery Working Group heeft de EC besloten om wél te verlengen maar de termijn te beperken tot 31-12-2011.
– De transitieperiode, waarin zowel de EN954-1 (CAT) als de EN-ISO13849-1 (PL) en de IEC62061 (SIL) mogen worden gebruikt, blijft dus voorlopig van kracht.
– Engineers zullen opgelucht zijn omdat zij langer de gelegenheid krijgen om aan de nieuwe normen te wennen. De industrie, en vooral leveranciers van veiligheidscomponenten, krijgen wat langer de tijd om met hun betrouwbaarheidswaarden te komen. En SISTEMA, de gratis software voor EN-ISO13849-1, krijgt meer tijd om te evolueren.
Uitgesteld tot 31-12-2011
Veranderingen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
15
Eens per 12 jaar?2009 2010
20082007200620052004200320022001 20102009 20182017201620152014201320122011 2019200019991998 20212020
EN-ISO13849-1&2
IEC62061
2006/42/EG98/37/EG
EN954-1
verplichting industrie: :reactie industrie?
Veranderingen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
16
Elke 10-15 jaar2009 2010
20082007200620052004200320022001 20102009 20182017201620152014201320122011 2019200019991998 20212020
Focus op verandering
Veranderingen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
17
Nieuwe machinerichtlijn 2006/42/EG– Belangrijkste wijziging voor machinebouw
– Heeft meer implicaties dan wijzigingen in de normen– Geen verkeerde interpretaties
– Sinds 01-01-2010 in alle lidstaten een wet– België: Koninklijk Besluit, Nederland: Wet op de gevaarlijke werktuigen
– Meer definities, duidelijker, consequenter– Meer uitsluitingen, voorbeeld: Elektromotor is géén machine– MRL geldt niet voor verplaatsing van kunstenaars: Theaterapparatuur– Verplicht uitvoeren van risicoanalyse– Verwijzingen naar Arbeidsmiddelenrichtlijn– Géén verwarring over IIA, IIB enz.– CE naast de naam van de fabrikant– Afschermingshekken nu in de richtlijn
Veranderingen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
18
Risico
Risico =Gevaar X Blootstellingsduur
Afwendbaarheid
Uitgangspunten veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
19
Risico
F2
P1
P2P1
P2
F1
S2
S1
F2
F1P1
P2P1
P2
F1a
PL r
b
c
d
e
risk
S = ernst van het letsel
F = frequentie/blootstellingsduur aan gevaar
P = mogelijkheid tot afwenden van gevaar
S
F
P
laag (1) hoog (2)
categorie
Uitgangspunten veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
20
Redundantie– Een dubbele oplossing voor een probleem
Diversiteit– Van elkaar verschillende oplossingen voor een probleem
Terugkoppeling– Vaststellen dat de oplossing werkt
Uitgangspunten veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
21
954– Risicocategorie CAT– Voorgeschreven structuur, voorgeschreven oplossingen– Eenvoudig– Machinebouw
13849– Performance Level PL (samentelling van prestaties)– Flexibele evaluatie, flexibele oplossingen– Complex, statistische methodes– Machinebouw
62061– Safety Integrity Level SIL (samentelling van faalkansen)– Flexibele evaluatie, flexibele oplossingen– Zeer complex, uitgebreide statistische methodes– Procesindustrie, machinebouw, veilige besturingssystemen
Verschillen veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
22
954
13849
62061
structuur
kwaliteit
belasting
CCF
DC
structuur
kwaliteit
belasting
SFF
DC
waarschijnlijkhied
structuur
Verschillen veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
23
954– Bekend– Voor machinebouwer die tevreden is met deze norm– Voorlopig toepasbaar tot uiterlijk eind 2011
13849– Voor machinebouwer die invloed op de veiligheidsoplossingen wil– Als men eenvoudige software toepast in veiligheidskringen– Kan nu worden toegepast
62061– Voor procesontwerper en machinebouwer die invloed op de
veiligheidsoplossingen wil en die tevens complexe software in veiligheidstoepassingen gebruikt.
– Als men complexe software/veiligheidsbesturingen toepast– Kan nu worden toegepast
Verschillen veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
24
954– 23 pagina’s
13849– 85 pagina’s– € 127
62061– 205 pagina’s– € 170
Verschillen veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
25
61508– Niet lezen!
Verschillen veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
26
IEC61508
EN-ISO13849
machinebouw
procesindustrie
luchtvaart
nucleair
EN954
IEC62061
Verschillen veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
27
EN954-1– CAT Categorie B, 1 t/m 4
EN-ISO13849-1– PL Performance Level– MTTFd Mean time to dangerous failure– B10d Probability of dangerous failures– DC Diagnostic coverage
IEC62061– SIL Safety Integrity Level– PFHd Probability of dangerous failures per hour– SFF Safe Failure Fraction– DC Diagnostic coverage
Verschillen veiligheidsnormen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
28
13849
structuur
kwaliteit
belasting
CCF
DC
De onderdelen van PL
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
29
Het badkuipmodel
BADKUIP
MODEL
PL: Kwaliteit en belasting
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
30
uitval
levenslooplevensduur
vlg fabrikantuit
productiein
markt
testperiodefabrikant
Het badkuipmodel– Door fabrikant gespecificeerde levensduur
PL: Kwaliteit en belasting
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
31
uitval
levenslooplevensduur
vlg B10d
uitproductie
inmarkt
testperiodefabrikant
Het badkuipmodel– Door fabrikant gespecificeerde B10d
– De duur totdat 10% van de geteste componenten gevaarlijk is uitgevallen
PL: Kwaliteit en belasting
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
32
Het badkuipmodel– Door fabrikant gespecificeerde B10d
– De duur totdat 10% van de geteste componenten gevaarlijk is uitgevallen
PL: Kwaliteit en belasting
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
33
Het badkuipmodel– Door fabrikant gespecificeerde B10d
– De duur totdat 10% van de geteste componenten gevaarlijk is uitgevallen
PL: Kwaliteit en belasting
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
34
Het badkuipmodel– Door fabrikant gespecificeerde B10d
– De duur totdat 10% van de geteste componenten gevaarlijk is uitgevallen– Nadat eerst 100% is uitgevallen waarna het 10%-moment wordt bepaald
PL: Kwaliteit en belasting
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
35
uitval
levenslooplevensduur
vlg B10d
uitproductie
inmarkt
testperiodefabrikant
Het badkuipmodel– Door fabrikant gespecificeerde B10d
– De duur totdat 10% van de geteste componenten gevaarlijk is uitgevallen
PL: Kwaliteit en belasting
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
36
Het badkuipmodel– Door fabrikant gespecificeerde B10d
– De duur totdat 10% van de geteste componenten gevaarlijk is uitgevallen– Nadat eerst 100% is uitgevallen waarna het 10%-moment wordt bepaald
PL: Kwaliteit en belasting
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
37
Betrouwbaarheidsgegevens van de leverancier– Door fabrikant gespecificeerde: B10d
– Voor elektro-mechanische en mechanische veiligheidscomponenten– Aantal schakelingen waarbij 10% gevaarlijk is uitgevallen
– Door fabrikant gespecificeerde: MTTFd , DC, PFHd , PL, T10d
– Voor elektronische veiligheidssystemen– MIL ervaringscijfers gebruikt voor elektronicacomponenten
Totaalsystemen– Voor sommige componenten (meestal elektronische
systemen) geeft een fabrikant één betrouwbaarheidswaarde
Gratis software van de Notified Bodies– SISTEMA– Bibliotheken van leveranciers
http://www.dguv.de/ifa/en/pra/softwa/sistema/index.jsp
PL: Kwaliteit en belasting
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
38
Totale systeem faalt door één fout– Één fout– Gevolgen voor hele systeem
Het nemen van maatregelen is verplicht
Maatregelen tegen CCF– Vroeger alleen door redundantie en diversiteit– Nu tabel met vele deelmaatregelen in de norm
PL: Common Cause Failure
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
39
Totale systeem faalt door één fout– Één fout– Gevolgen voor hele systeem
kanaal 1 kanaal 2
CCF
PL: Common Cause Failure
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
40
Totale systeem faalt door één fout– Één fout– Gevolgen voor hele systeem
+24V +24V +24V
PL: Common Cause Failure
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
41
Totale systeem faalt door één fout– Één fout– Gevolgen voor hele systeem
PL: Common Cause Failure
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
42
Totale systeem faalt door één fout– Oplossing: Diversiteit– Kortsluiting wordt gedetecteerd
+24V kortsluiting 0V
PL: Common Cause Failure
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
43
Verplichte maatregelen tegen CCF– Tabel met deelmaatregelen in de norm– Elke deelmaatregel geeft scoringspercentage– Meer dan één deelmaatregel moet worden toegepast– Totaalscore moet minimaal 65% bedragen
5%
5%
10%
25%
5%
5%
25%
10%
5%
25%
10%
5%
CCF Tabel
65% CCF
PL: Common Cause Failure
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
44PL: Diagnostic Coverage (DC)
DC– Tabel met waarden voor verschillende manieren van monitoring
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
45PL: Diagnostic Coverage (DC)
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
46PL: Diagnostic Coverage (DC)
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
47
Waarom nieuwe normen?– Inzichten waren verouderd
– Oude normen meer dan 10 jaar oud– Er waren conflicterende foutuitsluitingen
– Serieschakeling Cat 3 en 4 versus serieschakeling Noodstops– Foutuitsluiting mechanische onderdelen was onduidelijk
– Breken van een bedieningspen– Software was niet toegestaan– Falen van componenten was niet van invloed– Testfrequentie was niet duidelijk gespecificeerd– Stippen risicograaf waren onduidelijk
– Leek of men kon kiezen tussen Cat 1/2 en tussen Cat 2/3– Stand van de techniek was verouderd
– Veiligheidsbesturingen, bussystemen, logica in sensoren– Er was een wildgroei aan C-normen
– Door onduidelijkheden in B-normen
Waarom nieuwe normen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
48
Voordelen nieuwe normen– Voortgekomen uit oude normen dus gezond– Testen wordt meegewogen (DC = Diagnostic Coverage)– Software wordt meegewogen– Waarschijnlijkheid van fouten is van invloed– Resultaat soms eenvoudiger en goedkoper– Duidelijke risicograaf (EN-ISO 13849-1)
Nadelen nieuwe normen– Twee normen met bijna gelijke scope– Verschillende aanduidingen/gelijke betekenis – PL versus SIL en MTTFd versus PFHd
– Statistische methodes lastig– Geen relatie met huidige C-normen– Statistische gegevens nog niet breed in de markt beschikbaar
Waarom nieuwe normen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
49
IEC62061EN-ISO13849
Prestatie (samentellen prestaties)Relatie met IEC62061
PL = a t/m eMTTFd
CCF Common Cause FailureWEL voor mechanischWEL voor elektrisch
WEL voor hydraulischWEL voor pneumatisch
Beter voor elektromechanica
Falen (samentellen faalkansen)Relatie met EN ISO13849
SIL = 1 t/m 3PFHd
CCF Common Cause FailureWEL voor mechanischWEL voor elektrisch
NIET voor hydraulischNIET voor pneumatisch
Beter voor complexe besturingen
Twéé normen, één doel
Overeenkomsten PL en SIL
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
50
IEC62061EN-ISO13849
PL(laag)
abcde
(hoog)
SIL(laag)
-1123
(hoog)
Twéé normen, één doel
Overeenkomsten PL en SIL
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
51
IEC62061EN-ISO13849
MTTFd
tijdspanne tot eerste foutPFHd
waarschijnlijke fouten per uur
Twéé normen, één doel
Overeenkomsten PL en SIL
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
52
?
Twéé normen, één doel
Welke is de winnaar?
– Bepaald door machinefabrikanten
– Ruime meerderheid prefereert EN-ISO 13849– Enquête BG Duitsland 2009
IEC62061EN-ISO13849
Overeenkomsten PL en SIL
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
53
Alles in het Nederlands:– Richtlijnen– Normen– Machineveiligheid– Explosieveiligheid– Elektrische veiligheid– Veiligheid drukapparatuur
– Eenmalige aanschaf single user versie– Abonnement jaarlijks 2 updates
– Altijd up to date
Hulpmiddelen: Database normen
www.euchner.nl
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
54Hulpmiddelen: Database normen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
55Hulpmiddelen: Database normen
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
56Hulpmiddelen: SISTEMA software
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
57Hulpmiddelen: SISTEMA software
Basic element:PR Project └── SF Safety Function └── ● SB Subsystem └── CH Channel └── BL Block └── EL Element └── CH Channel └── BL Block └── EL Element
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
58Hulpmiddelen: SISTEMA software
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
59
www.13849.nl
Hulpmiddelen: Portaal 13849
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
60
www.13849.nl
Portalen
www.en-iso14119.nl
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
61
Bereid u voor op de veranderingen
– U weet wat er komen gaat
– U kent de opties
– Kies een overgangsmoment
– Bepaal wie verantwoordelijk zijn
– Laat hen de benodigde kennis vergaren
– Borg de kennis in uw onderneming
!!!!
De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag Edegem 2011
62
Bedankt voor uw aandacht