Safety im TIA Portal inkl. Performance Level

Um was geht es hier?

Sicherheit ist ein heikles Thema. Auch ist es jenes wo Fehler der Anlagenbauer am schnellsten zu Personenschäden führen. Weil es so wichtig ist, soll hier das Thema Safety etwas genauer erläutert werden. Siemens macht es hier dem Programmierer mit dem TIA Portal schon recht einfach. Dennoch sollte er wissen was er tut. Deshalb sollen hier Themen wie das CE Zeichen (Conformité Européenne) und PL (Performance Level) erklärt werden. Weiter wird angerissen, was das TIA Portal mitbringt. Ein ausführlicher Safety-Kurs ist dies hier nicht. Dies wird in kommenden Kapiteln kommen.

Das PL (Performance Level)

Das Performance Level beschreibt die Ausfälle von sicherheitsrelevanten Teilen. Hierzu ein Beispiel. Angenommen wir haben eine Anlage. Diese ist mit einem Not-Halt Schalter versehen. Es liegt in der Natur der Technik, dass es eine 100%ige Sicherheit nicht gibt. So kann dieser Not-Halt Schalter fehlerhaft sein. Auf welcher Ursache dies zurückführt ist hier weniger von Bedeutung. Dies kann mechanisch, elektrisch oder auch programmtechnisch sein. Wichtig ist, dass durch diesen fehlerhaften Not-Halt Schalter, gefahrenbringenden Bewegungen nicht abgeschaltet werden. Dass dies nicht so sein sollte, ist klar. Hieraus resultiert nun ein erhöhtes Risiko sich zu verletzen.

Den Ausfall dieser Sicherheitsfunktionen, definiert man nun als Performance Level. Nachfolgend eine Tabelle nach ISO 13849-1:2006.

PL Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls der Sicherheitvorkehrungen pro Stunde
a 0,001% bis 0,01%
b 0,0003% bis 0,001%
c 0,0001% bis 0,0003%
d 0,00001% bis 0,0001%
e 0,000001% bis 0,00001%

Was bedeutet nun die obenstehende Tabelle. Performance Level e liefert das größte Maß an Sicherheit. Performance Level a das niedrigste Maß. Schauen wir uns nun PL a etwas genauer an. Mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,01% darf es hier, pro Stunde, zu einem Ausfall einer Sicherheitsfunktion kommen. Anders ausgedrückt heißt die: Es darf in 10.000 Stunden einmal ein Ausfall passieren. Dies sind 1250 Tage, bei 8 Stunden Betriebszeit pro Tag. Ein Jahr hat ca. 250 Arbeitstage. So entsprechen die 1250 Tage, 5 Jahren. Konkret heißt dies für die Anlage mit PL a: Es kommt alle 5 Jahre zu einem einzigen Ausfall einer Sicherheitsfunktion. Die meisten Einkäufer denken hier "Gott sei Dank" für ihre Mitarbeiter. Somit schreiben sie dem Maschinenbauer vor, eine Anlage mit PL e zu liefern. Das Performance Level kann mit dem Safety Evaluation Tool von Siemens ermittelst werden.

Not Halt Schalter

Quelle: siemens.com

Das CE (Conformité Européenne) Zeichen

Das CE Zeichen            Ce Zeichen Fälschung

 

Auf verkaufte Geräte und Anlagen ist das CE Kennzeichen, innerhalb der EU, Pflicht. Der Name kommt aus dem Französischen und bedeutet Europäische Konformität. Geschützt ist hier nur die oben gezeigte Anordnung. Schiebt man z.B. das E weiter nach rechts, so handelt es sich nicht mehr um das original CE Zeichen. Deshalb kommt es immer wieder zu gefälschten CE Zeichen. Wichtig ist auch, dass das CE Zeichen im eigenen Ermessen des Herstellers angebracht wird. Es gibt keine Behörde, welche das CE Zeichen überprüft. Lediglich ein falsches Anbringen kann angezeigt werden. Unter anderem wird in der EU-Verordnung 765/2008 gefordert:

  • Vollständige Einhaltung der vorgegebenen Sicherheitsanforderungen
  • Das Produkt erfüllt die EU-Konformitätserklärung
  • Ein Konformitätsbewertungsverfahrens muss erfolgen. Diese Risikobeurteilung schließt die Vergabe der Performance Level mit ein.

Beispiel für eine Maschine ohne CE Zeichen

Schleifen ohne CE Zeichen und ohne Performance Level (PL), keine Safety

Einen sehr guten und ausführlichen Artikel bietet Wikipedia.

Sicherheit (Safety) und Performance Level im TIA Portal

Was bedeutet Sicherheit nun für den Programmierer im Siemens TIA Portal? Das es Siemens mit der Safety ernst meint, sieht man alleine an der Exportbeschränkung. Für TIA Portal v15 findet man das Advanced Safety hier zum Download. Exportbeschränkt bedeutet, ihr müsst einen Wohnsitz bzw. Firmensitz in einem zugelassenen Land vorweisen. Hierzu ist eine separate Registrierung notwendig. Seit TIA v16 ist das Paket Safety Advanced in den normalen DVDs enthalten. Nach der Installation von Safety Advanced könnt ihr Sicherheitsfunktionen programmieren. Die Bibliothek von Siemens bringt auch hier diverse Standardanwendungen mit. Hierzu gehören Not-Halt Schalter mit zwei Kanal Überwachung, wie Lichtgitter und andere Sachen. Hierzu hat Siemens vordefinierte FB und FC. Auch hier gibt es wieder einen Main Safety OB, welcher diese Funktionen aufruft. Ein Safety Programm darf nur in KOP oder FUP geschrieben sein.

Abschließend noch ein Youtube-Video zum Thema Safety.