In de praktijk krijgt TCPM regelmatig vragen over het opstellen van PL-berekeningen, ook wel SISTEMA-berekeningen genoemd. SISTEMA staat voor Safety Integrity Software Tool for the Evaluation of Machine Applications en is een softwaretool, uitgegeven door het IFA in Duitsland, waarmee deze berekeningen kunnen worden uitgevoerd.
Een Performance Level-berekening wordt gebruikt om aan te tonen dat een veiligheidsfunctie betrouwbaar genoeg is om een vastgesteld risico te beheersen. Hierbij wordt geverifieerd of op basis van het elektrisch ontwerp en de toegepaste componenten het noodzakelijke betrouwbaarheidsniveau gehaald wordt. Deze stap zou dan ook uitgevoerd moeten worden voordat het elektrotechnische ontwerp wordt bevroren, de praktijk is vaak anders.
In de praktijk wordt vaak over het hoofd gezien dat de PL-berekening slechts één onderdeel is van een groter proces en pas kan worden uitgevoerd nadat de voorgaande stappen zijn doorlopen.
Het V-model zoals opgenomen in de EN-ISO 13849-1 geeft het proces op hoofdlijnen weer. In de uitgebreidere versie die hierboven te downloaden is, wordt onderscheid gemaakt tussen de hardware rondom het besturingssysteem (zwart), de hardware van het besturingssysteem zelf (grijs) en de software (blauw). Deze onderdelen doorlopen ieder hun eigen stappen en vormen daarmee als het ware elk een eigen ‘V’.
De risicobeoordeling
Een machinebouwer stelt gedurende het ontwerpproces een risicobeoordeling op en bepaald welke risicoreducerende maatregelen er noodzakelijk zijn. Deze maatregelen worden doorgaans onderverdeeld in inherent veilige maatregelen (stap 1), beschermende en afschermende maatregelen (stap 2) en informatieve maatregelen (stap 3). De stap benaming volgt uit het toepassen van EN-ISO 12100 (Veiligheid van machines – Basisbegrippen voor ontwerp – Risicobeoordeling en risicoreductie). Veiligheidsfuncties zijn doorgaans stap 2 maatregelen maar kunnen ook stap 1 maatregelen zijn.
De Safety Requirements Specification (SaSRS)
Het opstellen van de Safety Requirements Specification (SaSRS) kan gebeuren als de risicobeoordeling is opgesteld en de veiligheidsfuncties en de gewenste betrouwbaarheidsniveaus bekend zijn. Zowel EN-ISO 13849-1 als IFA Report 2/2017e geven details over wat er in de SaSRS moet staan. Het resultaat is dat de SaSRS in detail de werking van de veiligheidsfunctie beschrijft.
Safety Hardware Design Specification (SaHDS)
PL-berekening
De PL-berekening is een verificatie stap waarbij men het detail ontwerp (het elektrische schema) controleert op basis van de kwalitatieve en kwantitatieve eisen die volgen uit de SaRS en SaHDS. Welke eisen van toepassing zijn hangt weer specifiek samen met bijvoorbeeld welke category er is toegepast. Hiervoor zijn nodig de SaSRS, de SaHDS en het elektrische ontwerp. Aanvullend zijn de faalkansparameters van de toegepaste componenten nodig. Deze worden meestal weergegeven met één van de volgende waarden: PFH, MTTFd of B10d. Idealiter wordt op basis van het safety-related block diagram de Sistema berekening opgesteld. Het safety-related block diagram geeft naast de categorie de componenten weer die een essentiële rol spelen in de veiligheidsfunctie. Hierbij wordt gekeken of er aan de kwalitatieve eisen wordt voldaan zoals (onvolledige lijst):
Meer dan een losstaand product
Het uitvoeren van alleen een PL-berekening, zonder de voorafgaande documenten zoals de risicobeoordeling, SaSRS en SaHDS, is niet onmogelijk. Het wordt daarmee echter een op zichzelf staande exercitie, waarmee alleen wordt aangetoond of het vereiste PLr wel of niet wordt behaald. Een eenzijdige focus op het hebben van (alleen) een PL-berekening zonder de overige documenten is als het leggen van één enkel puzzelstukje en dan claimen dat de puzzel is gelegd. De PL-berekening is slechts één stap in het ontwerpproces van veiligheidsfuncties.
Hoe ondersteunt TCPM?
Onze specialisten ondersteunen organisaties onder andere bij:
TCPM ondersteunt je bij het volledige proces, van risicobeoordeling en ontwerp tot verificatie en validatie. Neem contact met ons op en ontdek wat wij voor jouw organisatie kunnen betekenen.
