Neuer Ansatz für Sicherheitsbewertung
Probabilistik statt Deterministik
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Die Vorteile zertifizierter Komponenten
Anbieter zertifizierter Sicherheitskomponenten gemäß EN ISO 13849-1 wenden robuste Prozesse für das Management der funktionalen Sicherheit (Functional Safety Management – FSM) an, die oft von einem unabhängigen Prüfinstitut bestätigt worden sind. Damit ist sichergestellt, dass die Produktentwicklung und technischen Verfahren den strengen Bewertungsmethoden der notifizierten Stellen entsprechen. Folgende Aspekte werden meist abgedeckt:
- Erstellung und Erhaltung einer SRS
- Beachtung grundlegender und bewährter Konstruktionssicherheitsprinzipien auf der Stromkreis- und der Geräteebene
- Bestimmung der Kategorie und der vorgesehenen Architektur einschließlich der Toleranz gegenüber Einfach- und Mehrfachfehlern
- quantitative Berechnung von MTTFd und DC
- Bewertung von Fehlern, die auf eine gemeinsame Ursache zurückzuführen sind (CCF)
- Berücksichtigung von Umweltbedingungen, die systematische Ausfälle nach sich ziehen könnten
- Anforderungen an Software mit begrenzter Variabilität (Limited Variability Language, LVL) und voller Variabilität (Full Variability Language, FVL)
- Dokumentation und Anleitung zur korrekten Installation und Konfiguration für die vorgesehene Nutzung des Geräts
- Bereitstellung von Zertifikat, Dokumentation und Sicherheitskennwerten
EN ISO 13849-1 bezieht sich auf die sicherheitsbezogenen Teile von Steuerungssystemen, die programmierbare, elektrische und elektronische Komponenten umfassen. Sie wurde unter anderem eingeführt, um dem stetig zunehmenden Einsatz von Software Rechnung zu tragen. Im Laufe der Jahre hat dies dazu geführt, dass die Integration neuer Technologien in Komponenten und in Subsystemen für die Automatisierung definiert und zertifiziert worden ist. Mittlerweile bietet Phoenix Contact über 500 TÜV-geprüfte Produkte an, die als Subsystem innerhalb eines sicherheitsgerichteten Steuerungssystems unterschiedliche Funktionen übernehmen.
Die Vorteile zertifizierter Komponenten liegen auf der Hand; zumindest sorgen sie dafür, dass der Anwender ein Zertifikat von einer zugelassenen Stelle sowie die Dokumentation, welche die korrekte Anwendung des Geräts beschreibt, und die entsprechenden Sicherheitskennwerte zur Bestimmung der Sicherheitsfunktion bekommt.
Beachtung von Cybersecurity
Während Maschinenkonstrukteure ihre Sicherheitskonzepte an die Anforderungen von EN ISO 13849-1 anpassten, fragten die Normenausschüsse Feedback zur Norm ab. Diese Rückmeldungen fließen in eine neue Version ein, die in diesem Jahr veröffentlicht wird. Bestehende Verfahren werden mit dem Schwerpunkt auf bessere Lesbarkeit und Handhabbarkeit für den Anwender verfeinert und vereinfacht. Ein weiterer Fokus liegt auf der Digitalisierung. Maschinen, die vernetzt sind, sich automatisch an Prozessänderungen anpassen und sich für die neue Aufgabe konfigurieren, erweisen sich als potenziell anfällig für Cyber-Angriffe. Bei der Gestaltung von Sicherheitsfunktionen ist dieser Aspekt künftig in zunehmendem Maße zu beachten; Maßnahmen zur Risikominderung werden immer dringlicher. Die neue Version der Norm wird auch an dieser Stelle Abhilfe für den Anwender schaffen.
Der Autor: Simon Davis ist Product Marketing Manager Safety bei Phoenix Contact Electronics.
Sicherheitssystem und Software PSRmodular
Programmierkenntnisse nicht erforderlich
Mit dem konfigurierbaren Sicherheitssystem PSRmodular lassen sich sicherheitsgerichtete Anwendungen bis PL e bzw. SIL 3 umsetzen. Das umfangreiche Portfolio besteht aus unterschiedlichen Funktionsmodulen von nur 22,5 mm Baubreite, die wahlweise mit Schraub- oder Push-in-Anschluss ausgestattet sind. Die Sicherheitsmodule werden über den Tragschienenbusverbinder TBUS ohne Konfiguration aneinandergereiht. So passt sich das System flexibel an die jeweiligen Applikationsanforderungen an.
Neben der Überwachung von Not-Halt-Signalen, Schutztürverriegelungen, Lichtgittern und Trittmatten stehen Module zur sicheren Bewegungsüberwachung bereit. Auf diese Weise lassen sich Sicherheitsfunktionen gemäß EN 61800-5-2 für verschiedene Gebersignale wie Näherungsschalter, TTL, HTL oder SIN/COS realisieren. Das Herzstück des Systems bilden zwei unterschiedlich leistungsfähige Basismodule, die auch sicherheitsgerichtet miteinander kommunizieren können. Ein sicheres Analogmodul zur Überwachung von 0/4…20-mA- respektive 0…10-V-Signalen rundet das Sortiment ab.
Zur Prozessdatenkommunikation werden alle gängigen Busprotokolle wie Profinet, EtherNet/IP, Modbus/TCP oder EtherCAT unterstützt. Die Konfiguration erfolgt mittels der Software PSRmodular, die umfangreiche Funktions- und Diagnosemöglichkeiten umfasst. Anwender benötigen keine Programmierkenntnisse. Maschinen- und Prozessanwendungen lassen sich folglich mit bis zu 160 sicheren I/Os ausführen.
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