SIL проти Performance Level (PL) — яка система для якої функції безпеки

Гід про ISO 13849-1/Performance Level детально розглядає категорії PL (від a до e) та категорії архітектури ISO 13849-1. Ця стаття відповідає на інше, часто поставлене наступне питання: коли натомість використовується SIL (Safety Integrity Level, з IEC 62061), і як ці дві системи співвідносяться одна з одною?

Дві системи для однієї й тієї самої функції безпеки машини

• ISO 13849-1 (Performance Level, PL a–e): застосовується до пов'язаних із безпекою частин систем керування незалежно від використаної технології — механічної, гідравлічної, пневматичної, електричної чи електронної.
• IEC 62061 (Safety Integrity Level, SIL 1–3): застосування ширшої системи IEC 61508 до машинобудування, спеціально спрямоване на електричні, електронні та програмовані електронні (E/E/PE) пов'язані з безпекою системи керування — тобто не застосовується до суто механічної чи гідравлічної функції безпеки.

Обидва стандарти гармонізовані в межах європейської Директиви про машинне обладнання (та її наступника, Регламенту про машинне обладнання (EU) 2023/1230), тому виробник може поєднати підсистему, оцінену за однією системою, з підсистемою, оціненою за іншою, у межах однієї й тієї самої машини.

Гармонізована таблиця відповідності

Увага: це гармонізована відповідність, а не точна математична рівність — PL розраховується через середню ймовірність небезпечної відмови за годину (PFH) у поєднанні з категорією архітектури (B, 1–4), тоді як SIL за IEC 62061 використовує власний діапазон PFH для кожного рівня. Таблиця призначена для того, щоб можна було практично поєднати дві підсистеми, оцінені за різними системами, — а не для того, щоб зробити взаємозамінними базові методи розрахунку.

Яку систему обрати

• Суто механічна, гідравлічна чи пневматична функція безпеки (наприклад, механічно блокований запобіжний клапан) може бути оцінена лише за PL/ISO 13849-1 — SIL/IEC 62061 тут не застосовується.
• Складна, програмована електронна функція безпеки (наприклад, безпечний ПЛК, що керує кількома датчиками та виконавчими механізмами) на практиці часто оцінюється за SIL/IEC 62061, хоча оцінка за ISO 13849-1 також допустима для систем E/E/PE.
• Машина зі змішаною технологією (наприклад, механічна кнопка аварійної зупинки послідовно з електронним реле безпеки) часто поєднує обидві системи: кожна підсистема оцінюється за системою, що відповідає її власній технології, а результати об'єднуються через таблицю відповідності в загальну оцінку повної функції безпеки.

Практичне значення

Під час оцінки функції безпеки (наприклад, ланцюга аварійної зупинки з гіда про категорії аварійної зупинки) спочатку потрібно встановити, яку технологію використовує кожна підсистема, перш ніж обирати правильну систему оцінки (PL чи SIL) — а за поєднання обох систем у межах однієї функції безпеки — чи коректно застосована таблиця відповідності для отримання достовірної загальної оцінки.

Часті помилки

1. Застосування SIL/IEC 62061 до суто механічної чи гідравлічної функції безпеки — ця система обмежена системами E/E/PE; тут застосовна лише ISO 13849-1.
2. Розгляд PL та SIL як абсолютно однакової шкали — таблиця відповідності є практичною гармонізацією, а не математично ідентичним методом розрахунку.
3. Некоректне застосування жодної із систем по підсистемах у машині зі змішаною технологією — кожна підсистема має бути спочатку оцінена окремо за правильною системою, перш ніж результати будуть об'єднані.

Пов'язані матеріали

• ISO 13849-1 — Performance Levels
• Категорії аварійної зупинки (IEC 60204-1 §9.2.2)
• Безпека машин (IEC 60204-1)