28/02/2020

Calcolo del Performance Level

APPROFONDIMENTO
 
La norma ISO 13849-1 “Safety of machinery – Safety-related parts of control systems – Part 1: general principles for design” definisce i parametri di sicurezza e guida i progettisti di macchinari, attrezzature e impianti industriali nella progettazione e integrazione dei sistemi di comando e controllo relazionati alle sicurezze (SRP/CS – Safety Related Parts of Control Systems) includendo inoltre la progettazione del software. Questo standard è applicabile a tutte le SRP/CS ad alta richiesta e in modalità di intervento continua, indipendentemente dalla tecnologia o energia utilizzata (elettrica, idraulica, pneumatica, meccanica, ecc) e per tutte le tipologie di macchinari.
 
La ISO 13849-1 fornisce il metodo di calcolo per la quantificazione del Performance Level raggiunto delle diverse funzioni di sicurezza dei sistemi di comando e controllo. Non fornisce invece il livello di Performance Level minimo richiesto dalla specifica funzione di sicurezza del macchinario per la quale si rimanda alla valutazione dei rischi.
 
La ISO 13849-1 suddivide il Performance Level in termini di probabilità di guasti pericolosi all'ora. Vengono quindi definiti cinque livelli di prestazione, dal PL più basso al PL più alto in base a determinati intervalli di probabilità guasti pericolosi all'ora come riassunto nella tabella a seguire:
 
PL Probabilità media di guasto pericoloso per ora (PFHd) 1/h
a ≥ 10 e-5 a < 10 e-4
b ≥ 3 x 10 e-6 < 10 e-5
c ≥ 10 e-6 a < 3 x 10e-6
d ≥ 10 e-7 a < 10 e-6
e ≥ 10 e-8 a < 10 e-7
 
I fattori principali che concorrono al calcolo del Performance Level delle funzioni di sicurezza dei macchinari industriali sono:
 
  • Categoria: classifica le SRP/CS in relazione alla loro capacità di resistere ai guasti e al comportamento successivo alla condizione di guasto. La categoria viene definita in base alla configurazione strutturale delle parti, alla capacità di rilevamento guasti e/o alla loro affidabilità. [Categoria 1, Categoria 2, Categoria 3, Categoria 4]
  • Tempo medio del guasto pericoloso / MTTFD: aspettativa del tempo medio per un guasto pericoloso.
  • Copertura Diagnostica / DC: misura l'efficacia diagnostica del sistema, può essere determinata dal rapporto tra il tasso dei guasti pericolosi e quello dei totali rilevati in un determinato periodo di tempo.
 
Tenendo conto di questi parametri, la figura seguente fornisce un metodo grafico per determinare il Performance Level (PL) raggiunto dalle SRP/CS. La combinazione di Categoria e DC determina quale colonna deve essere scelta. In base all'MTTFD di ciascuno canale, deve essere scelta una delle tre diverse aree ombreggiate della colonna pertinente. La posizione verticale di quest'area determina il Performance Level raggiunto che può essere letto sull'asse verticale.
iso-13849-1-performance-level-pl.png

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