Funktionale Sicherheit und deren Umsetzung für automatisierte Industrie-Cobots
SRP/CS-Architektur
Für die sicherheitsgerichtete überwachte Stoppfunktion ist die Implementierung eines Sicherheitssteuerungssystems erforderlich, wie in Abbildung 1 dargestellt. Es umfasst mindestens eine materielle Komponente, d. h. das sicherheitsbezogene Steuerungsteil (SRP/CS), und gegebenenfalls Software-Komponenten. Zwei Normen, EN ISO 13849-1 und IEC 62061, können herangezogen werden, um die Anforderungen an das Steuerungssystem zu definieren. Beide Normen geben Hilfestellung dabei, den erforderlichen Performance Level (PL, EN 13849-1) oder Safety Integrity Level (SIL, EN 62061) mithilfe einer Risikobeurteilung zu definieren. EN ISO 13849-1 definiert zudem Architekturkategorien (B, 1 – 4), die das erforderliche Verhalten eines SRP/CS in Bezug auf Aspekte wie seine Fehlerbeständigkeit festlegen. Es ist zu beachten, dass die Entwickler von Sicherheitssystemen frei wählen können, welche der beiden Normen sie befolgen. Sobald die Entscheidung für eine Norm getroffen wurde, muss diese jedoch vollständig eingehalten werden – das Kombinieren einzelner Vorgaben aus beiden Normen ist unzulässig.
Abbildung 1: Übersicht eines Sicherheitssteuerungssystems
Der Performance Level des Gesamtsystems hängt von den Performance Levels der einzelnen SRP/CSs ab. Eine Anleitung zur Berechnung des Gesamt-Performance-Levels findet sich in der EN ISO 13849-1. Die Norm EN ISO 13849-1 gibt als allgemeine Anforderung vor, dass sicherheitsbezogene Steuerungssysteme für Roboter den Performance Level d gemäß Architekturkategorie 3 oder SIL 2 erfüllen müssen.
Die Wahl des Performance Levels ist daher sehr wichtig. Die Einhaltung der Normvorgaben wird letztendlich vereinfacht, wenn alle gewählten SRP/CSs Standardkomponenten sind, deren Performance Levels in ihren jeweiligen Datenblättern angegeben sind. Bei der Entwicklung eines Sicherheitssteuerungssystems, bei dem für eine oder mehrere Komponenten keine Performance-Level-Angabe vorliegt oder die mit spezifischen Methoden entwickelt wurden, finden sich in den obengenannten Normen Richtlinien zur Bestimmung der Performance Levels.
Für die sicherheitsgerichtete überwachte Stoppfunktion ist die Implementierung eines Sicherheitssteuerungssystems erforderlich, wie in Abbildung 1 dargestellt. Es umfasst mindestens eine materielle Komponente, d. h. das sicherheitsbezogene Steuerungsteil (SRP/CS), und gegebenenfalls Software-Komponenten. Zwei Normen, EN ISO 13849-1 und IEC 62061, können herangezogen werden, um die Anforderungen an das Steuerungssystem zu definieren. Beide Normen geben Hilfestellung dabei, den erforderlichen Performance Level (PL, EN 13849-1) oder Safety Integrity Level (SIL, EN 62061) mithilfe einer Risikobeurteilung zu definieren. EN ISO 13849-1 definiert zudem Architekturkategorien (B, 1 – 4), die das erforderliche Verhalten eines SRP/CS in Bezug auf Aspekte wie seine Fehlerbeständigkeit festlegen. Es ist zu beachten, dass die Entwickler von Sicherheitssystemen frei wählen können, welche der beiden Normen sie befolgen. Sobald die Entscheidung für eine Norm getroffen wurde, muss diese jedoch vollständig eingehalten werden – das Kombinieren einzelner Vorgaben aus beiden Normen ist unzulässig.
Abbildung 1: Übersicht eines SicherheitssteuerungssystemsDer Performance Level des Gesamtsystems hängt von den Performance Levels der einzelnen SRP/CSs ab. Eine Anleitung zur Berechnung des Gesamt-Performance-Levels findet sich in der EN ISO 13849-1. Die Norm EN ISO 13849-1 gibt als allgemeine Anforderung vor, dass sicherheitsbezogene Steuerungssysteme für Roboter den Performance Level d gemäß Architekturkategorie 3 oder SIL 2 erfüllen müssen.
Die Wahl des Performance Levels ist daher sehr wichtig. Die Einhaltung der Normvorgaben wird letztendlich vereinfacht, wenn alle gewählten SRP/CSs Standardkomponenten sind, deren Performance Levels in ihren jeweiligen Datenblättern angegeben sind. Bei der Entwicklung eines Sicherheitssteuerungssystems, bei dem für eine oder mehrere Komponenten keine Performance-Level-Angabe vorliegt oder die mit spezifischen Methoden entwickelt wurden, finden sich in den obengenannten Normen Richtlinien zur Bestimmung der Performance Levels.
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