Avant de plonger dans le processus de conception, il est important de discuter de l’intégrité du contrôle du système de sécurité. Depuis de nombreuses années, les normes ANSI et OSHA utilisent le terme « contrôle fiable » pour définir les exigences des systèmes de sécurité à utiliser dans les applications dangereuses et pour les méthodes alternatives de verrouillage. Les normes internationales ISO 13849-1, -2 et CEI 62061, ainsi que la directive machines ont utilisé des termes tels que « niveau de performance (PL) » et « niveau d'intégrité de sécurité (SIL) » pour décrire des concepts et des exigences similaires.
Fiabilité du Contrôle
La fiabilité du contrôle est définie dans les normes ANSI comme « la capacité du système de contrôle [de la machine], des dispositifs de contrôle technique, des autres composants de contrôle et des interfaces associées à atteindre un état sécurisé en cas de défaillance dans les parties liées à la sécurité du système de contrôle. » En pratique, cela signifie qu'il n'y a pas seulement une redondance dans la fonction de sécurité, mais qu'une surveillance est incluse pour garantir que la fonction de sécurité se produit et que la redondance est maintenue.
Les applications pour les vannes à contrôle fiable existent chaque fois que la fiabilité est un problème pour les systèmes hydrauliques ou pneumatiques. Les applications typiques des vannes de catégorie 3 ou 4 à contrôle fiable comprennent l'arrêt d'urgence, la bi-manuelle anti-attache, les rideaux lumineux, les barrières de sécurité, les dispositifs de verrouillage pneumatiques pour les barrières de sécurité, les freins hydrauliques, les freins pneumatiques, les embrayages pneumatiques et hydrauliques, les bloqueurs de tige ou toute autre application où l'intégrité du circuit dépend du fonctionnement de la vanne.
Un large domaine d'applications dans lesquelles des vannes à contrôle fiable sont utilisées concerne les mesures alternatives au verrouillage/étiquetage (LOTO) pour les tâches liées à la production. Actuellement, les vannes sans verrouillage utilisées pour isoler l'énergie destinée aux tâches de production aux États-Unis doivent être fiables en termes de contrôle pour respecter la loi OSHA.
Performance du Système de Sécurité selon la Norme ISO 13849-1
L'ISO 13849-1 définit les principes et les exigences de conception des circuits de sécurité et de sélection des dispositifs. Une partie du processus de sélection des appareils consiste à obtenir des spécifications détaillées et des données de sécurité fonctionnelle pour les composants possibles dont l'utilisation est envisagée dans chaque fonction de sécurité afin de garantir que, lorsque les composants sont intégrés dans le système, le système atteindra ou dépassera le niveau de performance requis (PLr).
Pour concevoir un circuit approprié pour une fonction de sécurité, une catégorie (structure) doit être sélectionnée comme objectif et les composants doivent être choisis pour atteindre ou dépasser cet objectif (par exemple, catégorie 3). Les données de fiabilité de chaque composant doivent être évaluées et utilisées pour calculer un MTTFD global du système.
Ensuite, une méthode de surveillance doit être choisie et une couverture de diagnostic du système (DC) doit être calculée et être suffisante pour aider à atteindre le niveau de performance requis. Les mesures prises contre les défaillances de cause commune (CCF) doivent également être notées avec un score cumulé minimum de 65 points.
Une fois que tout cela est fait, les informations résultantes sur les catégories, MTTFD, DC et CCF peuvent être utilisées pour vérifier que le système proposé atteint le niveau de performance requis (PLa = PLr). Si le niveau de performance atteint du système proposé n'atteint pas ou ne dépasse pas le niveau de performance requis, une combinaison différente de composants avec différentes catégories, MTTFD, DC et/ou CCF devra être évaluée alternativement. Cela nécessite bien souvent une sélection différente de composants et peut constituer un processus itératif nécessaire au développement d’un système permettant de réduire efficacement les risques. Des exemples de la manière de suivre ce processus de calcul sont présentés ci-dessous.
Avantages de la Norme ISO 13849
La norme ISO 13849 comprend une approche systématique de la conception des systèmes de sécurité et fournit des facteurs d'analyse quantitatifs et qualitatifs pour la fiabilité et les diagnostics. Selon cette norme, les utilisateurs sont tenus de concevoir des systèmes de sécurité en prenant en compte et en mettant en œuvre les principes de gestion de la sécurité fonctionnelle (FSM).
