SICUREZZA FUNZIONALE

Il rapido sviluppo dell’automazione e dell’intelligenza distribuita ha portato a un esponenziale incremento di macchinari, impianti, dispositivi e di prodotti in genere con sistemi di comando e controllo elettronici o elettronici programmabili, cui sono affidate funzioni di sicurezza. Quando la funzionalità di un elemento all'interno di un sistema può pregiudicarne la sicurezza, la sicurezza primaria non basta più, deve esserne garantita la sicurezza funzionale.

La sicurezza funzionale è parte della sicurezza complessiva di un sistema o di un’apparecchiatura e dipende dal corretto funzionamento di tali sistemi o di apparecchiature in risposta agli input, compresi la gestione di possibili errori da parte degli operatori, guasti dell’hardware, malfunzionamenti dei software e cambiamenti delle condizioni ambientali.

Essa rappresenta un passo avanti importante rispetto alle metodologie tradizionali di valutazione di sicurezza e affronta la crescente complessità del mondo delle tecnologie interdipendenti e dei relativi rischi.

Riferimenti normativi

I temi trattati dalla famiglia di norme IEC 61508Sicurezza funzionale dei sistemi di sicurezza elettrici/elettronici/elettronici programmabili e da quelle ad esse correlate (ISO 13849s, ISO 16232s, IEC 62061, IEC 61800-5-2, IEC 61496s, EN 50495, ecc.), costituiscono lo stato dell’arte e il riferimento normativo per la progettazione e la gestione dei sistemi di sicurezza negli impianti, con particolare attenzione ai sistemi elettrici, elettronici ed elettronici programmabili; trovano largo impiego in svariati settori industriali come chimico, petrolchimico, raffinazione, nucleare, trasporti, elettro-medicale, automazione industriale e automotive.

La Direttiva Macchine 2006/42/CE prevede che le parti del sistema di comando legate alla sicurezza siano progettate e costruite in modo tale da garantire che eventuali guasti nella logica di comando delle macchine non siano causa di eventi pericolosi. Lo scopo quindi è determinare il Performance Level (PL) raggiunto, sulla base dei parametri della catena di comando e in particolare della Diagnostic Coverage (DC) e del Mean Time To Dangerous Failure (MTTFD) o B10D per i componenti elettromeccanici/meccanici.

La Certificazione SIL sta sempre più spesso diventando un requisito contrattuale in bandi di gara per forniture importanti, sia per prodotti/sistemi meccanici che per prodotti elettrici / elettronici.

Come opera ECO

La verifica – da parte di ECO Certificazioni – delle parti legate alla sicurezza del sistema di comando è un servizio modulare volontario strutturato a fasi che nasce per accompagnare i fabbricanti di macchine dalla definizione delle funzioni di sicurezza e derivanti dall’ analisi dei rischi della macchina, per poi passare alla definizione degli schemi funzionali (Functional Block Diagram, FBD e Reliability Block Diagram, RBD), fino alla valutazione dei parametri di sicurezza funzionale richiesti ed il relativo livello di affidabilità (SIL/PL required), infine la verifica della corretta progettazione tramite la valutazione dei parametri di affidabilità analizzati (SIL/PL verification), compresa la redazione delle relative sezioni di manualistica (Manuals for Safety Loops).

INDUSTRIA DI PROCESSO – SAFETY INTEGRITY LEVEL (SIL) 

Attività per le fasi di progettazione, definizione e verifica del “Safety Integrity Level”:

  • Analisi della macchina per l’identificazione delle funzioni di sicurezza
  • Valutazione e analisi del SIL richiesto in base all’identificazione dei rischi
  • Progettazione delle funzioni di sicurezza
  • Diagrammi a blocchi funzionali e di affidabilità (FBD, RBD)
  • Supporto alla progettazione software della macchina
  • Verifica del Safety Integrity Level delle funzioni di sicurezza secondo IEC 61508, IEC 61511
  • Validazione e Prove in Use delle funzioni di sicurezza
  • Tool Utilizzato: EXIDA EX-SILENTIA SOFTWARE IEC 61508, IEC 61511

PERFORMANCE LEVEL (PL)

Attività per le fasi di progettazione, definizione e verifica del “Performance Level”:

  • Analisi della macchina per l’identificazione delle funzioni di sicurezza
  • Valutazione e analisi del Performance Level richiesto in base all’identificazione dei rischi
  • Progettazione delle funzioni di sicurezza
  • Diagrammi a blocchi funzionali e di affidabilità (FBD, RBD)
  • Supporto alla progettazione software della macchina
  • Verifica del Performance Level delle funzioni di sicurezza secondo ISO 13849
  • Validazione e Prove in Use delle funzioni di sicurezza
  • Tool Utilizzato: IFA SISTEMA SOFTWARE ISO 13849

NORMATIVE DI RIFERIMENTO PER SETTORE

Sicurezza Funzionale nell’Automazione Industriale

  • ISO 13849-1: Safety-related parts of control systems – Part 1: General principles for design
  • ISO 13849-2: Safety-related parts of control systems – Part 2: Validation
  • IEC 62061: Functional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems
  • IEC 61496s: Electro-sensitive protective equipment
  • IEC 61800-5-2: Adjustable speed electrical power drive systems – Part 5-2: Safety requirements – Functional
  • ISO 15998: Earth-moving machinery – Machine-control systems (MCS) using electronic components -Performance criteria and tests for functional safety
  • ISO 22201s: Lifts (elevators) – Programmable electronic systems in safety-related applications
  • ISO 25119s: Tractors and machinery for agriculture and forestry – Safety-related parts of control systems

Sicurezza Funzionale nell’Industria di Processo

  • IEC61508s: Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems
  • IEC61511s: Functional safety – Safety instrumented systems for the process industry sector
  • IEC 60079-29-3: Explosive atmospheres – Part 29-3: Gas detectors – Guidance on functional safety of fixed gas detection systems

Sicurezza Funzionale nel rischio esplosione

  • EN 15233: metodologia per la valutazione della sicurezza funzionale di sistemi di protezione autonomi
  • ISO 80079-37: Explosive atmospheres – Part 37: Non-electrical equipment for explosive atmospheres
  • EN 50495: Safety devices required for the safe functioning of equipment with respect to explosion risks
  • EN 50402: apparecchiature elettriche per la rilevazione e la misura di gas o vapori combustibili o tossici, o di ossigeno

Sicurezza Funzionale nel settore Aerospace

  • US RTCA DO-178B: North American Avionics Software
  • US RTCA DO-254: North American Avionics Hardware
  • EUROCAE ED-12B: European Airborne Flight Safety Systems

Sicurezza Funzionale nel settore Automotive

  • ISO 26262s: Road vehicles – Functional safety

Sicurezza Funzionale nel settore Rail

  • EN 50126 (IEC 62278): RAMS (Railway applications – Specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety)
  • EN 50128 (IEC 62279): telecomunicazioni, segnalamento ed elaborazione – software per sistemi di comando e protezione
  • EN 50129 (IEC 62425): sistemi elettronici di sicurezza per il segnalamento

Sicurezza Funzionale nel settore Medicale

  • IEC 60601-1: Medical electrical equipment – Part 1: General requirements for basic safety and essential performance

Sicurezza Funzionale dei dispositivi elettrici automatici di comando

  • IEC 60730s: Automatic electrical controls for household and similar use
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