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Technologie de sécurité –Capteurs et solutions
système d’ifm
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Garantie
sur les produits
ifm
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Technologie de sécurité d’ifm La solution optimale pour chaque application
Le nom ifm electronic est synonyme d’une
large gamme de différents capteurs et
systèmes pour l’automatisation. Depuis
plus de 45 ans, cette société familiale,
spécialisée dans la recherche, le dévelop-
pement et la fabrication, a pour objectif
d’améliorer la disponibilité et la producti-
vité de vos installations, et d’optimiser
vos ressources.
Depuis de nombreuses années, ifm sait
convaincre en apportant des solutions
innovatrices et pratiques dans le domaine
de la technologie de sécurité. Les détec-
teurs inductifs et optiques de sécurité per-
mettent par exemple un raccordement
facile à n’importe quel relais ou API de
sécurité. La vaste gamme d’ifm comprend
des produits pour toutes les exigences de
sécurité, du niveau le plus bas au niveau
le plus haut.
La sécurité fonctionnelle de la technologie
de sécurité d’ifm vous aide à minimiser le
risque de votre installation ou machine
à un risque résiduel défini.
N’hésitez pas à nous contacter ! Fidèles
à notre slogan « close to you », nous nous
tenons à votre entière disposition, directe-
ment ou par l’intermédiaire d’un de nos
partenaires système.
3
Détecteurs de sécurité inductifs
Pour applications industrielles
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4 - 5
Barrages immatériels de sécurité Barrières de sécurité multifaisceaux
Pour applications industrielles Pour zones aseptiques B
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AS-Interface Safety at Work
Pour applications industrielles
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Contrôle fiable de vitesse de rotation
Pour applications industrielles
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Système de contrôle-commande de sécuritéSmartPLC
Pour applications industrielles
Smar
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Système de contrôle-commande de sécurité ecomatmobile
Pour applications mobiles
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mat
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14 - 15
Introduction Directive Machines niveau de sécurité In
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16 - 19PLSIL
Détection directe de métal :Une cible spécifique n’est pas nécessaire.
Flexible :Boîtiers M12, M18, M30 et parallélépipédiques.
Homologué :La conformité aux normes de sécurité CEI 62061 / ISO 13849 etCEI 60947-5-3 a été homologuéepar TÜV.
Signal de sortie fiable :Deux sorties OSSD ou sortie de cycle pour raccorder en série jusqu’à 10 capteurs.
Évaluation :Évaluation et diagnostic avec SIL 3 / PL e par relais de sécuritéou confortablement via AS-iSafety at Work.
4
Pour applications industrielles
Solution complète
ifm offre des accessoires appropriéspour chaque application – allant deséléments de fixation ou des équerresde protection jusqu’aux boîtiers decontrôle.
Boîtier de protection pour les détecteurs
de sécurité inductifs
Type E12396
Vers la sélection des produits :
www.ifm.com/chf/inductivesafety
Détecteurs de sécurité inductifs
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Détecteur desécurité inductif
M18
Type GGxxxS
Boîtier de contrôlede sécurité
Type G1502S
Sécurité sur un escalier mécanique
Les détecteurs de sécurité sur un escaliermécanique détectent les marches manquantes. En cas d’erreur, le moniteur de sécurité raccordé via AS-i déclenche l’état sûr de l’escalier mécanique. Contrairement aux capteurs mécaniques à levier souvent utilisés,ces capteurs fonctionnent sans contactet donc sans usure mécanique.
Détecteur desécurité inductif
Type GMxxxS
Détection de métal sans contact –
robuste et sans usure
Contrairement aux détecteurs de sécurité
traditionnels, les détecteurs de sécurité
d’ifm ne nécessitent aucune cible spécifi-
que. Ils permettent par exemple la détec-
tion directe d’un porte-outil métallique.
Les détecteurs de sécurité d’ifm peuvent
être raccordés aux boîtiers de contrôle
de sécurité, par exemple aux relais de
sécurité, aux modules logiques program -
mables ou aux systèmes de contrôle-
commande de sécurité. Les relais de
sécurité de la série G150XS permettent
de raccorder en série jusqu’à 10 capteurs
avec sortie de cycle.
Les détecteurs de sécurité sont aisément
raccordés via les connecteurs M12 standar-
disés de la série ecolink.
Désactivation fiable
Les cas d’erreurs, comme par exemplerupture du fil de la bobine ou court-circuit entre les spires, sont diagnosti-qués et le détecteur passe à l’état défini comme sûr. Même un court-circuit entre l’alimentation en tensionet l’une des deux sorties n’affecte pasla fonction de sécurité du détecteur.
6
Compact :Dimensions très réduites du boîtier OY à partir de 28 x 30 mm.Montage sans zone morte possible.
Grande portée :Portées sélectionnables via câblage. Barrages immatériels jusqu’à 20 m, barrières multifais-ceaux jusqu’à 60 m.
Raccordement simple :Connecteur M12 éprouvé. La configuration est effectuée viale raccordement des broches.
Solutions flexibles :Systèmes barrage standards –émetteur / récepteur ou systèmesactifs / passifs avec une seuleconnexion. Émetteur et récepteurdans un seul boîtier, système passif de réflecteurs dans la cible.
Pour applications industrielles
Pour zones aseptiques et fluides visqueux
Barrage immatérielde sécurité,
résolution de 14 à 90 mm,hauteur de
protection de 160 à 1810 mm
Type OYxxxS
Vers la sélection des produits :
www.ifm.com/chf/lightcurtain
www.ifm.com/chf/lightgridBlanking
Le blanking permet de désactiver desfaisceaux individuels ou jusqu’à troisfaisceaux voisins. Le blanking flottantpermet même le suivi de ces faisceauxdésactivés.
Protection des mains et des doigts
La distance courte entre les faisceaux desbarrages immatériels du boîtier OYxxxSpermet d’atteindre une protection effi-cace. Des applications typiques se trou-vent dans des presses, des machinesautomatiques d’insertion de composantsou des machines de manutention. Pourles zones aseptiques, des versions ayantla protection IP 69K sont disponibles.
7
Barrages immatériels de sécurité et barrières de sécurité multifaisceaux
Muting
La fonction de suppression temporaireautomatique (muting) permet l’arrivéede produits dans la zone dangereuse.
Barrage immatériel de sécurité Résolution 14 à 40 mm
Hauteur de protection 160 à 1210 mm
Type OYxxxS
Relais de muting
Type G2001S
Compacts, petits et fiables
Partout où la protection des doigts, des
mains ou de personnes doit être réalisée
dans des zones dangereuses, les barrages
immatériels de sécurité et les barrières
multifaisceaux d’ifm, étroits et puissants,
sont la première option.
Les versions de la série OY se distinguent
essentiellement par leur résolution et leur
hauteur de protection. Les différentes
fonctions, p. ex. la portée ou le redémar-
rage, sont configurées directement sur
l’appareil, un PC n’est pas nécessaire.
La rainure en T à l’arrière permet une
fixation simple et fiable à l’aide des acces-
soires de montage fournis. La grande
sélection d’accessoires permet un emploi
efficace à un prix favorable.
Barrière de sécurité multi-
faisceaux, de 2 à 4 faisceaux,
hauteur deprotection de
160 à 910 mm.
Type OY4xxS
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Sécurité dans les zones aseptiques
Une excellente résistance de la matièredans les processus de nettoyage à vapeur ou à haute pression est atteinte par l’intégration des barrières de sécurité multifaisceauxdans un tube protecteur IP 69K avec chauffage intégré contre le brumisage.
8
Simple :La structure modulaire et la tech-nologie de raccordement flexiblegarantissent une intégration faci ledans le système AS-Interface.
Économique :Un câble plat à deux fils transmetles données de sécurité et non-sécurité ainsi que l’énergie. Uncâblage en parallèle complexen’est pas nécessaire.
Flexible :Extension simple à un prix favo -rable.
Fiable :La technologie AS-i sophistiquéeoffre une fiabilité élevée et garantit la disponibilité des machines.
Pour applications industrielles
Arrêt fiable
Bouton d’arrêt d’urgence lumineuxavec interface AS-i intégrée. Inviolableselon EN ISO 13850. Retour en positioninitiale en tirant.
Entrées de sécurité
Module d’entrée AS-i de sécurité pourles contacts mécaniques. Le câble platAS-i peut être embroché directementet permet une orientation dans troisdirections.
Module d’entréeAS-i de sécurité
Type AC505S
Bouton d’arrêtd’urgence AS-i
Type AC010S
Accessoirescollerette deprotection
Type E7004S
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AS-Interface Safety at Work.
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Accès de sécurité
Capteur de sécurité pour porte avec interverrouillage et interface AS-i intégrée. Tête d’actionnement orient-able en métal. Déverrouillage de secours en face avant.
Moins de câblage. – Moins de coûts.
Safety at Work est l’extension au niveau
sécurité du système AS-Interface bien
connu. L’utilisateur a la possibilité
d’intégrer tous les composants de sécurité
à commutation TOR comme par ex.
boutons d’arrêt d’urgence, barrières de
sécurité multifaisceaux ou verrouillage
de portes de sécurité.
L’avantage principale est l’utilisation
commune de composants standards et de
composants de sécurité dans un unique
système. Il suffit d’ajouter un moniteur
de sécurité et des esclaves AS-i de sécurité
au réseau AS-i existant de composants
connus comme par exemple le maître AS-i,
l’alimentation AS-i et les esclaves AS-i.
L’emploi simultané d’esclaves AS-i de
sécurité et non sécurité ne pose pas de
problème.
Interrupteur deporte de sécurité
AS-i
Type AC90xS
Dans l’armoire électrique
Les composants en tête du réseau AS-i montés en armoire électrique :maître AS-i et moniteur de sécurité AS-i. Moniteur
de sécurité AS-i
Type AC041S
Vers la sélection des produits :
www.ifm.com/chf/as-i-safety
Sur le terrain :bouton d’arrêtd’urgence avec interface AS-iSafety at Work.
Modbus TCPProfibus
ProfinetEtherNet/IP
Capteurs standards :Fonctionnement fiable même si des capteurs non-sécurité sontraccordés. Les contrôleurs de vitesse surveillent le fonctionne-ment des capteurs raccordés.
Utilisation intuitive :Réduit aux fonctions essentielles.Réglage simple via un commuta-teur rotatif. Aucun outil de para-métrage nécessaire.
Robuste :Utilisation également en cas detempératures basses.
Deux circuits de validation :Commande de deux circuits séparés.
Pour applications industrielles
Divertissement en toute sécurité
Danger en cas de vitesse trop élevée :Le contrôleur de vitesse de sécurité surveille une survitesse éventuelle dumanège selon : EN13814 « Machines et structures pour fêtes foraines etparcs d’attraction ».
Sécurité en cas de vent
En cas de vent fort, d’énormes forcescentrifuges s’exercent sur l’installation,une vitesse de rotation trop élevée ladétruirait. Ainsi, une surveillance desurvitesse de sécurité selon GL 2010,“Richtlinie zur Zertifizierung vonWindkraftanlagen” (directive pourl’homologation de centrales éoliennes)est nécessaire.
Contrôleurs de vitesse de
sécurité survitesse,plage de réglage
0,5...990 Hz
Type DD110S
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Contrôle fiable de machines en rotation
Des machines en rotation signifient
souvent un risque énorme. D’une part, les
éléments en rotation d’une machine peu-
vent déjà mener à un risque de blessures
contre lequel par exemple une clôture
doit protéger l’utilisateur. Ici les contrô-
leurs d’arrêt surveillent le mouvement de
la machine et n’ouvrent la porte qu’en
cas d’arrêt sûr de la machine.
D’autre part, des machines en rotation
rapide génèrent une haute énergie ciné -
tique de sorte que les machines peuvent
voler en éclats en cas de rotation trop
rapide. Dans ce cas, les contrôleurs de
vitesse garantissent un arrêt.
Parfois, un risque potentiel peut exister si
la vitesse de la machine n’est pas si élevée
que prévu. Dans ce cas, les contrôleurs de
vitesse fournissent un avertissement de
sous-vitesse.
Sécurité sur des machines-outils
Avertissement de sous-vitesse : Le contrôleur de vitesse surveille la « vitesse réduite de sécurité » de labroche selon EN 61800-5-2.
Contrôleurs de vitesse desécurité sous-vitesse, plage
de réglage 0,5...990 Hz
Type DU110S
Vers la sélection des produits :www.ifm.com/chf/safetyrelay
11
Contrôle fiable de vitesse de rotation
Double:API de sécurité et API standarddans un boîtier.
Polyvalent :Utilisation pour différentesfonctions et applications.
Haute productivité :Réduction des temps d’arrêt desmachines grâce à un diagnosticperformant.
Connectivité :Supporte une grande variété desystèmes de bus.
Sorties :Il intègre huit entrées et quatresorties de sécurité locales.
Visible :Indication d’état pour des E/S de sécurité. Mémoire d’erreursavec horodatage pour jusqu’à2000 messages.
Pour applications industrielles
Programmation
La programmation s’effectue sous CODESYS V3. L’API standard a accès à toutes les interfaces du système,comme par exemple des fonctions diagnostiques confortables et une mémoire d’erreurs avec horodatagestockant jusqu’à 2000 messages.
Tâches complexes
Commande d’un palettiseur : La technologie nécessaire est très com-plexe car les opérations sont entière-ment automatiques. Le SmartPLC d’ifm permet de traiter des signaux de sécurité et non-sécurité en mêmetemps.
Vers la sélection des produits:www.ifm.com/chf/as-i-safety
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Systèmes de contrôle-commande de sécurité pour applications industrielles
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API de sécurité et API standard dans
un boîtier. Fournit de nombreuses
informations complémentaires
Le nouveau SmartPLC combine deux
automates séparés dans un seul boîtier
compact.
Pendant que l’un des automates traite des
équations de sécurité, le deuxième auto-
mate travaille comme automate standard
ou comme une plate-forme pour d’ autres
tâches.
Comme les deux automates communiquent
entre eux, il est possible de réaliser des
systèmes de contrôle-commande entiers
avec un seul SmartPLC, y compris des
fonctions de sécurité et de visualisations.
Passerelle AS-i Profinet avec prétraitement de sécurité
Type AC402S
Passerelle AS-i EtherNet/IP avec prétraitement de sécurité
Type AC422S
13
Enregistreur dedonnées
Passerelle AS-i
Système de visualisation
Plateforme pourles solutions système ifm
Convertisseur de protocole
API de sécurité
API standard
Sélectionner entre différentes fonctions
Application standard
Application de sécurité
Plusieurs niveaux de sécurité :Selon la gravité de l’erreur, toute l’installation ou seulementune partie sont mises en état de sécurité.
Configuration individuelle :Le comportement de chaque entrée et sortie individuelle en casde défaut peut être configuré.
Rapide :Le bootup rapide et une réactivitétrès courte en cas de défaut assurent le niveau de sécurité à l’application.
Échange fiable de données :Interfaces CAN avec protocolesCANopen, CANsafety et SAE J 1939.
Puissant :La technologie 32 bits égalementpour des tâches de commandecomplexes.
Systèmes pour engins mobiles
Sécurité sous le pont
Entretien et réparation de ponts : Les données de sécurité sont transmisesentre les composants de contrôle-commande de sécurité via le bus CAN.CAN open Safety permet la transmissionde données de sécurité via le mêmecâble bus que la communication « normale ».
Vers la sélection des produits :
www.ifm.com/chf/safetycontroller
14
SafetyController 80 entrées / sorties
multifonction
Type CR7132
Câblage réduit
La surveillance et le traitement de signaux de capteurs et d’actionneursde sécurité ne pouvaient pas être réalisés dans un seul module de com-mande de sécurité. CANopen Safety ne nécessite aucun câblage complexesupplémentaire à d’autres composantsde sécurité externes.
Systèmes de contrôle-commande de sécurité pour les engins mobiles
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Un concept de sécurité sophistiqué
Pour les applications de sécurité avec
des fonctions de commande complexes et
sophistiquées, ifm propose son puissant
SafetyController 32 bits. Il a été conçu
selon les dernières normes de sécurité.
Le matériel et le logiciel ont été certifiés
par le TÜV.
L’innovation réside dans le traitement
d’erreurs programmable et gradué
(Keep Alive) : le SafetyController peut être
utilisé pour arrêter le système en cas de
défauts graves et mettre l’installation
dans un état de sécurité. En cas de défauts
non critiques, certaines zones prédéfinies
de l’installation peuvent continuer de
fonctionner sans qu’il soit nécessaire de
désactiver tous les composants correspon-
dants. Le logiciel de programmation
CODESYS permet une adaptation facile
du comportement des entrées / sorties.
15
Commande fiable de véhicules rail-route
Une exigence essentielle est la mise sur rail sûre du véhicule. Outre le traitement de signaux de capteurs etd’actionneurs, la fonction d’arrêt d’ur-gence dans le module de commande est également traitée directement. Unrelais d’arrêt d’urgence séparé n’est pas nécessaire.
SafetyController 32 entrées / sorties
multifonction
Type CR7032
Surveillance fiable de la grande échelle
Un système de contrôle-commandeecomatmobile – commande et contrôleles fonctions du véhicule. Un SafetyController est responsable de l’évaluation fiable des courbes decharge pour un support sûr et une surveillance de l’inclinaison du véhiculeet de la nacelle.
SafetyController
Arrêt d’urgence
SafetyController
ClassicController
Détecteurs de sécurité
Unité de dialogue
16
Sécurité et disponibilité
La directive machines européenne
La directive machines européenne
2006/42/CE exige que les machines ne
présentent aucun risque.
La directive machines stipule un niveau de
protection uniforme pour la prévention
d’accidents pour des machines lors de la
mise en circulation au sein de l’espace
économique européen. En Allemagne cette
directive est transposée dans la législation
nationale par la directive sur les machines
(9.ProdSV).
Il ne s’agit donc pas d’une norme ou d’une
recommandation, mais d’une loi qui doit
être respectée.
Les fabricants de machines doivent effec -
tuer une évaluation des risques selon
EN ISO 12100. Étant donné que certains
risques ne peuvent jamais être exclus, le
but est d’atteindre un risque résiduel
acceptable. Si la sécurité dépend de systè-
mes de commande, ceux-ci doivent être con-
çus de sorte qu’ils réduisent au maximum les
erreurs fonctionnelles.
L’utilisateur peut recourir à deux normes
pour la conception de systèmes de contrôle-
commande :
EN 62061 décrit la conception de systèmes
de commande électriques et électroniques
pour des machines.
EN 13849-1 décrit la conception d’éléments
de sécurité d’un système de contrôle-
commande indépendamment de la techno-
logie et de l’énergie utilisées (électrique,
pneumatique, hydraulique, mécanique, etc.).
La classification se fait selon le niveau
d’intégrité de sécurité (SIL 1-3 pour EN 62061)
ou selon le niveau de performance
(PL a-e pour ISO 13849-1).
Définition des limites de la machine :
• Quelles fonctions la machine doit-elle remplir ?
• Qui utilise la machine ?
• Quel est l’emploi correct et quel mauvais fonctionnement ou quelle manipulation incorrecte pourraient se produire ?
Étape 1
Étendue desdommages
S
Conséquences
Décès, perte d’un œil ou d’un bras 4
3
2
1
Permanent, perte de doigts
Réversible, traitement médical
Réversible, premiers secours
Fréquence et / ou tempsd’exposition
F
Probabilité d’apparition du risque
W
≤ 1 h.
> 1 h à ≤ 1 jour
> 1 jour à ≤ 2 semaines
> 2 semaines à ≤ 1 an
> 1 an
fréquent
probable
possible
rare
négligeable
5
5
4
3
2
5
4
3
2
1
Classe K = F + W
SIL2 SIL2 SIL2
SIL1
3-4 5-7 8-10
Autres mesures
Disponibilité, fiabilité
Sécurité, risque
Évaluation des risques selon EN 62061
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Évaluation correcte et réalisation conséquente
Analyse de risque
Étape 2 Étape 3 Étape 4
Analyse de risque :
Sans mesures de protection, un risquepeut mener à des dommages.
Le concepteur doit donc diviser la fonctioncomplète de la machine en sous-fonctionset évaluer le risque de chaque sous-fonction comme suit :
• Quels sont les risques des sous-fonctions
• Évaluer les conditions d’environnement et d’utilisation des sous-fonctions
Quels événements peuvent causer des dégâts ?
Évaluation des risques :
Pour chaque situation dangereuse, uneévaluation des risques est nécessaire :
• Étendue des dommages (léger, grave, mortel)
• Probabilité d’apparition en fonction :
- du nombre de personnes concernées
- de la fréquence de l’événement
- de la possibilité de fuite pour les personnes concernées
- de la possibilité de prévention ou de limitation
Évaluation des risques :
Si l’on constate lors de l’évaluation des risques qu’une sous-fonction est trop dangereuse, il faut définir des mesurespour minimiser le risque.
Possibilité de prévention
P
impossible
possible
probable
5
3
1
+ P
SIL3
SIL2
SIL1
SIL3
SIL3
SIL2
SIL1
11-13 14-15
blessure grave (normalement irréversible)
Degré de la blessure
S
Fréquence et / ou temps d’exposition (au danger)
F
Possibilité de prévenir le danger ou de limiter le dommage
P
blessure légère (normalement réversible) S1
S2
fréquent à permanent et / ou longue duréed’exposition au danger
rare à occasionnel et / ou courte duréed’exposition au danger F1
F2
à peine possible
possible sous certaines conditions P1
P2
Évaluation des risques selon EN 13849
S1
F1
F2
P1
P2
P1
P2
S2
F1
F2
P1
P2
P1
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Point de départpour évaluer la minimisation des risques
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Sécurité et disponibilité
Définir les fonctions de sécurité :
Les risques sont attribués à des fonctionsde sécurité appropriées.
Conception et réalisation
Étape 5 Étape 6
Définition des sous-systèmes (architecture du système de commande)selon EN 13849-1 / EN 62061
Définir l’architecture du sous-systèmepour chaque fonction de commande relative à la sécurité :
Partie sécurité du système de commande
Système de sécurité 1
détecter traiter commuter
Système de contrôle-commande (pour machines)
Sous-système 1 Sous-système 2 Sous-système 3
fonction de sécurité (SF) 1
Système de sécurité 2
détecter traiter commuter
Sous-système 4 Sous-système 5
fonction de sécurité (SF) 2
Partie non-sécurité du système de commande
Fonction de commande 1
Fonction de commande 2
Fonction de commande 3
Fonction de sécurité (SF) 1
Sous-système 1(détecter)
Sous-système 2(traiter)
Sous-système 3(commuter)
Affectationdu système
Système de sécurité
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Évaluation correcte et réalisation conséquente
Étape 7
Détermination des valeurs caractéristiques :
Étape 9Étape 8
Vérification :
Selon la norme utilisée, déterminer le niveau de performance atteint (PL) ou leniveau d’intégrité de sécurité (SIL) atteintà l’aide des valeurs caractéristiques.
Est-ce que le niveau de sécurité atteintcorrespond à la valeur définie dans l’analyse des risques ?
PL ≥ PLr
SIL ≥ SILr
Validation :
Pendant la validation il faut prouver queles mesures définies en théorie pour la minimisation des risques ont vraiment étéréalisées.
En général, cela s’effectue via des testspratiques sur la machine :
• Est-ce que les signaux de sortie relatifs à la sécurité sont générés correctement ?
• Est-ce que le comportement en cas de défaut correspond à la catégorie de circuit ?
• Simulation de toutes les erreurs dangereuses.
• Est-ce que l’appareillage est suffisam-ment dimensionné ?
Vérification et validation
Valeurs caractéristiques
Sous-système 1(détecter)
PL dSIL 2
PFHD = 10-8/h
Sous-système 2(traiter)
PL eSIL 3
PFHD = 10-9/h
Sous-système 3
Intégrité de sécurité du système de sécurité
Plus bas PL / SILdes sous-
systèmes Pl d, SIL 2
Intégrité de sécurité systéma-tique atteinte ?
PFHD = 2,1 10-8/h
SIL à atteindre :SIL 2 / PL d(commuter)
PL dSIL 2
PFHD = 10-8/h
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