1.10 Norme EN ISO 13849-1 Sécurité des machines – Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité – Partie 1 : Principes généraux de conception
En octobre 2006, la norme EN ISO 13849-1 a été officiellement adoptée en tant que remplaçante de la norme EN 954-1. A l'instar de la EN 954-1, son domaine d'application englobe les parties de systèmes de commande liées à la sécurité (SRP/CS) ainsi que tous les types de machines, quelles que soient la technologie et l'énergie utilisées (électrique, hydraulique, pneumatique, mécanique, etc.). Elle repose sur les catégories connues de la EN 954-1 et mentionne des exigences spéciales pour les SRP/CS équipés de systèmes électroniques programmables. La norme EN ISO 13849-1 accorde une attention particulière à l'aspect quantitatif des fonctions de sécurité qui s'ajoute à l'approche qualitative de la norme EN 954-1. Des niveaux de performances (Performance Level, PL) sont définis dans la norme EN ISO 13849-1 sur la base des catégories en vue de répartir les différentes capacités de performance en matière de sécurité. Les cinq PL (a, b, c, d, e) correspondent aux différentes valeurs de probabilité moyennes de défaillance dangereuse par heure.
Niveau de performance (PL) selon EN ISO 13849-1
Niveau de
performance (PL) |
Probabilité moyenne de défaillance dangereuse par heure (1/h) |
| a |
≥ 10-5 à < 10-4
|
| a |
≥ 3 · 10-6 à < 10-5 |
| c |
≥ 10-6 à < 3 · 10-6 |
| d |
≥ 10-7 à < 10-6 |
| e |
≥ 10-8 à < 10-7 |
Détermination du niveau de performance requis PLr
Pour définir le PLr nécessaire pour chaque fonction de sécurité du système de commande relatif à la sécurité, une évaluation des risques doit être réalisée et documentée. L'annexe A instructive de la norme décrit un processus qualitatif d'évaluation des risques et de détermination du PLr.
Paramètres de risques :
| S |
Gravité de la blessure |
| S1 |
légère (blessure généralement réversible) |
| S2 |
grave (blessure généralement irréversible, décès inclus) |
| F |
Fréquence et/ou durée de l'exposition au danger |
| F1 |
rare à peu fréquente et/ou la durée d'exposition au danger est courte |
| F2 |
fréquente à permanente et/ou la durée d'exposition au danger est longue |
| P |
Possibilité de prévenir le danger ou de limiter les dégâts |
| P1 |
possible sous certaines conditions |
| P2 |
quasiment impossible |
Graphique des risques utilisé dans le cadre de la détermination du PLr pour chaque fonction de sécurité :
(source : EN ISO 13849-1)
| Légende |
| Start |
point de départ de l'évaluation de la contribution à la réduction des risques |
| L |
faible contribution à la réduction des risques |
| H |
contribution importante à la réduction des risques |
| PLr |
niveau de performance requis |
|
Détermination du niveau de performance PL atteint
Les caractéristiques de sécurité suivantes sont indispensables à la détermination du niveau de performance des éléments/appareils :
Caractéristiques de la norme
EN ISO 13849-1 |
Signification |
| Cat. |
catégorie (B, 1, 2, 3, 4), montage structurel qui sert de base à l'atteinte d'un PL déterminé
|
| PL |
niveau de performance (a, b, c, d, e) |
| MTTFd |
temps moyen avant une défaillance dangereuse |
| B10d |
nombre de cycles aux cours desquels 10 % d'un échantillon d'éléments pneumatiques ou électromécaniques usés ont fait l'objet d'une défaillance dangereuse |
| DC |
degré de couverture du diagnostic (en : diagnostic coverage) |
| CCF |
défaillance de cause commune (en : common cause failure) |
| TM |
durée d'utilisation, période d'utilisation prévue (en : mission time) |
Parmi les autres paramètres à considérer pouvant exercer une influence sur le PL obtenu : les aspects opérationnels tels que le degré d'exigence et/ou le degré test de la fonction de sécurité.
Les paramètres suivants sont nécessaires à la détermination du PL :
| Catégorie |
(selon l'architecture) |
| MTTFd |
(temps moyen avant une défaillance dangereuse) |
| DCavg |
(degré de couverture du diagnostic moyen) |
| CCF |
défaillance de cause commune (exigé à partir de la catégorie 2) |
La combinaison de la catégorie et du DCavg détermine la colonne à sélectionner. La zone grisée respective est ensuite définie dans la colonne selon le MTTFd de chaque canal. Le PL obtenu ne peut être lu que sur l'axe vertical.
Rapport entre catégories, DCavg, MTTFd de chaque canal et PL en résultant :
(source : EN ISO 13849-1)
Estimation des effets d'une CCF
Il est recommandé d'appliquer ce procédé quantitatif à l'ensemble du système. Chaque composant de la partie de la commande en relation avec la sécurité doit être pris en compte.
Le tableau suivant offre une liste extraite des procédés de quantification pour les mesures contre la CCF.
| Ébauche / application / expérience |
| Protection contre la surtension, la surpression, la surintensité de courant, etc. |
| Utilisation de composants éprouvés |
| Appréciation / analyse |
| Les résultats de l'analyse d'un type de défaillance et de ses effets ont-ils été pris en compte dans le développement afin d'éviter les défaillances suite à une cause commune ? |
| Compétence / formation |
| Les constructeurs / monteurs ont-il été formés de façon à être aptes à reconnaître les raisons et effets de défaillances de cause commune ? |
Validation
La conception d'une fonction de commande relative à la sécurité doit être validée. La validation doit montrer que la conception de chaque fonction de sécurité répond aux exigences correspondantes (source : EN ISO 13849-2).
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