Kategoria 1

Niezawodność

Poprawny dobór komponentów, z użyciem sprawdzonych elementów i wypróbowanych zasad bezpieczeństwa , znacznie poprawia niezawodność systemu sterowania. Kategoria 1 różni się od kategorii B tym, że dla kategorii 1 stosuje się bardziej niezawodne komponenty. Następna część definicji kategorii 1 mówi o pewnych dodatkowych wymaganiach:

Średni czas do niebezpiecznego uszkodzenia MTTF_D

MTTF_D każdego kanału powinien być wysoki.

Wiemy już, że niezawodność części sterowania odpowiedzialnej za bezpieczeństwo wykonanej w kategorii 1 jest większa niż wykonanej w kategorii B, ponieważ kanał MTTF_D systemu wzrósł z „niskiego” do „średniego” w obwodach wykazujących PL_r=a lub PL_r=b do „wysokiego” w obwodach wykazujących PL_r=c. MTTF_D na poziomie „Wysokim” powoduje przewidywaną awaryjność między 30 a 100 lat. Jest to całkiem niezły wynik, który można osiągnąć stosując bardziej niezawodne komponenty niż dla kategorii B w części sterowania odpowiedzialnej za bezpieczeństwo.

Zauważ, że kategoria 1 wymaga, aby MTTF_D był na poziomie „Wysokim”, co oznacza, że innego poziomu MTTF_D kategora 1 nie akceptuje. Jeśli projektowana przez Ciebie funkcja bezpieczeństwa osiąga na MTTF_D poziomie niższym, staje się kategorią B.

Poziom zapewnienia bezpieczeństwa PL_r

Maksymalny osiągalny PL dla kategorii 1 wynosi PL = c.

Te wymaganie należy nieco uściślić. “Maksymalny” jest jednocześnie minimalnym. Nie ma innego poziomu PL_r dla kategorii 1.

Uszkodzenia o wspólnej przyczynie CCF i pokrycie diagnostyczne DC

UWAGA 2 W układach kategorii 1 nie ma pokrycia diagnostycznego (DCavg = bez diagnostyki). Takich struktur (systemy jednokanałowe) nie dotyczy rozważanie CCF.

UWAGA 3 Wystąpienie defektu może prowadzić do utraty funkcji bezpieczeństwa. Jednak w przypadku kategorii 1 MTTF_D każdego kanału jest wyższy niż w kategorii B. W efekcie prawdopodobieństwo utraty funkcji bezpieczeństwa jest mniejsze.

Tak jak dla kategorii B, w architekturze kategorii 1 techniki projektowania, a także separacja kanałów (niemożliwe w architekturze jednokanałowej) i inne techniki są wykorzystywane do zmniejszenia prawdopodobieństwa powstawania tzw. defektów o wspólnej przyczynie w systemach o wyższej niezawodności. Wobec czego dla kategorii 1 nie rozpatruje się uszkodzeń o wspólnej przyczynie CCF.

Kategoria 1 – podsumowanie

Jeśli ktoś do tej pory myślał, że nie jest trudno zaprojektować część obwodu sterowania odpowiedzialną za bezpieczeństwo zgodnie z architekturą kategorii 1, to mam nadzieję, że po tym artykule nabierze przekonania, że nie wszystko jest takie oczywiste.

W większości przypadków kategoria 1 jest wystarczająca dla funkcji zatrzymania awaryjnego wykonanej z użyciem przycisków, wyłączników linkowych, a więc z użyciem elementów tzw. uzupełniających. Norma PN-EN ISO 13850 wyraźnie zaznacza, że minimalnym poziomem PLr dla funkcji zatrzymania awaryjnego jest poziom PLr=c, a jest to poziom osiągalny (i jedyny) dla funkcji zaprojektowanej wg architektury kategorii 1.