Fieldbus Foundation e la sicurezza

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1 Fieldbus Foundation Freedom to choose. Power to integrate Italia Fieldbus Foundation e la sicurezza Safety Integrity System Alberto Digiuni Filedbus Foundation Italia

2 La sicurezza Cosa è la sicurezza?... eliminazione dei rischi o danni inaccettabili! Si devono adottare opportune misure di protezione per: Eliminare o ridurre ad un livello accettabile la probabilità di un evento pericoloso. Ridurre le conseguenze dell evento in termini di danni umani, ambientali ed economici.

3 Norme di sicurezza IEC Standard per la Sicurezza Funzionale di Sistemi di Sicurezza Elettrici/Elettronici/Elettronici Programmabili e IEC Sistemi di Sicurezza Strumentati per l industria di processo Un approccio sistematico e metodologico per analizzare i rischi associati con il processo, in termini di conseguenze e probabilità, allo scopo di realizzare una strategia di riduzione del rischio.

4 Norme di sicurezza Sicurezza primaria insita nell apparecchiatura stessa ad es. Rischi generati da scariche elettriche di apparecchiatura elettrica Sicurezza funzionale che dipende dalle misure di riduzione del rischio adottate nel sistema sotto controllo (EUC equipment under control ) Sicurezza derivata che riguarda le conseguenze indirette di un EUC che non funziona come dovrebbe La normativa IEC in particolare si occupa della Sicurezza Funzionale, affrontando i problemi tecnici di progettazione e sviluppo dei sistemi di sicurezza safety-related

5 La quantificazione del livello di sicurezza Per quantificare il livello di sicurezza, la IEC ha introdotto il SIL (Safety Integrity Level) per rendere omogeneo il concetto di requisiti di integrità della sicurezza della strumentazione. Il SIL è direttamente correlato alla probabilità media di guasto nell esecuzione di una funzione di sicurezza su richiesta nella terminologia adottata nella norma. (PFD Probability of Failure on Demand )

6 Specifica dei requisiti di sicurezza Italia Obiettivo Descrizione di ambiente e vincoli per i dispositivi Definizione di I/O, interfacce e funzioni Modi operativi, manutenzione & stati di guasto Funzioni di sicurezza e tempi di risposta Descrizione delle funzioni logiche e delle interfacce Requisiti non-funzionali (affidabilità, tempo di risposta) Definizione degli interventi, in tutte le condizioni Requisiti di integrità per le funzioni di sicurezza Definizione e descrizione dei livelli SIL richiesti. Allocazione dei requisiti di sicurezza

7 Relazione tra livello SIL e PFD SIL= classi di PFD >>> probabilità di non riuscire ad eseguire la funzione di protezione richiesta

8 Valutazione del SIL Probabilità dell evento: alta bassa improb. Danno rimediabile Danno non-rimediabile Raro SIL Frequente SIL1 SIL Decesso Raro Frequente SIL2 SIL2 SIL1 SIL3 SIL3 SIL2 Evento catastrofico + SIS SIL4 SIL3

9 Distinzione tra SIF e SIS Italia Funzione di Sicurezza Strumentata (SIF): si riferisce ad una singola funzione di sicurezza (es: un blocco di alta pressione o di basso livello ). Molti SIF comprendono soltanto un sensore ( o trasmettitore ) ed un organo finale ( valvola ) Sistema di Sicurezza Strumentato (SIS): sistemi usati per prevenire o ridurre i rischi nei processi produttivi e portare il processo ad uno stato sicuro implementando anche diverse centinaia di funzioni di sicurezza. Un SIS è ad esempio un ESD, un F&G o un BMS.

10 Il sistema SIS Una volta che il requisito di sicurezza è stato espresso tramite il livello SIL, il sistema di sicurezza SIS può essere progettato di conseguenza. Una esecuzione tipica è quella rappresentata nella figura seguente; il SIS normalmente comprende un dispositivo di acquisizione (trasmettitore), un elaboratore logico (p.e.: soglia + PLC/PES) e di un dispositivo d uscita (attuatore, valvola). La IEC61508 richiede che tutte le parti siano considerate nell analisi del ciclo di vita della sicurezza, imponendo l approccio pipe-to-pipe.

11 Relazione tra livello SIL e PFD Il calcolo del livello di SIL dei singoli componenti è necessario per individuare il livello di SIL dell intera funzione di sicurezza (SIF) Quindi di ogni componente bisogna analizzare il MTBF, λ=1/mtbf,il PFDavg, RRF ( fattore di riduzione del rischio 1/PFDavg ), MTB, conoscere l architettura ( 1oo1, 1oo2, 2003, ect ) e solo allora calcolare il livello di SIL della funzione di sicurezza (SIF). Capita infatti spesso che pur avendo sottosistemi di livello SIL 2 e SIL3 il livello max della SIF è SIL1 ( ad esempio perchè la valvola ha un valore di RRF 80)

12 Sistema SIS e catena di sicurezza Sensore Sensore Sensore prossimità Sensore 4/20 ma Isolatore Isolatore binario Isolatore binario Isolatore analogico Decisore Logico di sicurezza Isolatore Isolatore binario Isolatore binario Isolatore analogico Attuatore Attuatore Attuatore binaro Attuatore 4/20 ma PFD1 + PFD2 + PFD3 + PFD4 + PFD5 20% 10% 25% 10% 35% Acquisizione Decisione Attuazione % 25% 45%

13 Comunicazione digitale SAFETY SIF Safety Function SIF Safety Function funzioni standard Layer Safety protocollo di commun. protocollo di commun. Layer Safety Layer aggiunto Layer standard FF SIS (H1, HSE)

14 Richieste Safety senza aggiunta di nuovo Hardware Implementazione della parte Safety negli impianti esistenti Funzionamento a livello H1 e HSE Condivisione con funzioni non Safety

15 Safety Layer Programma funzioni standard Programma Safety Layer Safety rete FF Layer Standard Funzionamento standard Layer Safety Funzionamento SAFETY 1 strumento 2 tipi di funzionamento

16 Domande Alberto Digiuni Filedbus Foundation Italia

17 Domande Alberto Digiuni Managing Director R.STAHL s.r.l. socio unico Peschiera Borromeo (MI) Via Grandi 27 Phone: Mobile: Fax: Homepage: or alberto.digiuni@stahl.it