Veiligheid PLC en SIL-niveaus in de productieautomatisering

Technical analysis: Safety PLCs and SIL ratings in machine safety

Veiligheid PLC en SIL-niveaus in de productieautomatisering

Inleiding: het belang van veiligheid in automatisering van productie in 2026

Moderne productiesystemen vereisen betrouwbare en standaardconforme veiligheidsautomatisering. Een veiligheidsbesturingssysteem (Safety PLC) draagt een belangrijke rol bij bij het uitvoeren van veiligheidsfuncties bij het detecteren van gevaarlijke situaties. In 2026 zal de productie in Oekraine, net als wereldwijd, steeds meer afhankelijk zijn van hoge precisie en gekeurde oplossingen die voldoen aan de eisen van de SIL-standaarden.

Geschiedenis van de ontwikkeling: belangrijke fasen

De ontwikkeling van veilige automatisering begon in de jaren 1970, toen er een behoefte ontstond aan systemen die veiligheid garanderen in industriële installaties. De eerste veiligheidsystemen waren eenvoudig, maar met de ontwikkeling van technologie werden ze complexer en efficiënter.

Jaar Bereik
1970 Begin van het gebruik van primaire veiligheidsystemen in het industriële productieproces.
1980 Invoer van standaarden IEC 61508.
1990 Publicatie IEC 61511 voor productieprocessen.
2000 Ontwikkeling van hoge precisie Safety PLC's op basis van moderne digitale techniek.
2010 Invoering van SIL 3 in de praktijk van industriële systemen.
2020 Gebruik van SIL 4 in kritische productiesystemen.
2026 Stijging van veiligheidsvereisten door de stijging van automatisering in Oekraïne.

Hoe werken ze: basisprincipes

Veiligheids PLC's voeren veiligheidsfuncties uit door een scan-cyclus uit te voeren, gevaarlijke toestanden te detecteren en de bijbehorende acties uit te voeren. Hoofdstappen:

  1. Invoersignaalscanen.
  2. Signaalverwerking in de logische schakeling.
  3. Uitvoering van de initiële acties.

Formule voor het berekenen van het veiligheidsniveau:

PFD = 1 - PFDavg

de PFD - kans op fout van de veiligheidsfunctie, PFDavg - gemiddelde waarde.

Huidige toestand van de technologie

Vandaag op de markt beschikbaar zijn moderne Safety PLC's van de volgende fabrikanten:

  • Siemens SIMATIC S7-1500 Safety — niveau SIL 3, gebruikt in kritische productie.
  • Beckhoff EL6103 — ondersteuning SIL 2, ideaal voor productie met beperkte eisen.
  • Schneider Electric Modicon M580 — ondersteuning SIL 3, gebruikt in grote industriële installaties.

Deze systemen voldoen aan de normen IEC 61508, IEC 61511, evenals DSTU 4332:2017.

Kiezercriteria: beslissingsmatrix

De keuze van een Safety PLC hangt af van meerdere factoren. Hieronder volgt een matrix voor het nemen van een beslissing:

Kriterium Siemens S7-1500 Beckhoff EL6103 Schneider M580
Niveau SIL SIL 3 SIL 2 SIL 3
Prijs Hoog Gemiddelde Hoog
Gemiddelde levensduur 10.000 uur 7.500 uur 9.000 uur
Overeenstemming met standaarden IEC 61508, EN ISO 13849-1 IEC 61508, EN ISO 13849-1 IEC 61508, EN ISO 13849-1
Universeelheid Hoog Gemiddelde Hoog

Prestatieindicatoren: werkelijke gegevens vergelijking

In de tabel hieronder worden aanvullende gegevens over prestaties en conformiteit van verschillende modellen vermeld:

Indicator Siemens S7-1500 Beckhoff EL6103 Schneider M580
Maximale snelheid 100 kHz 100 kHz 100 kHz
Maximale aantal ingang/uitgang 128 64 128
Overeenstemming met standaarden IEC 61508, EN ISO 13849-1 IEC 61508, EN ISO 13849-1 IEC 61508, EN ISO 13849-1
Gemiddelde levensduur 10.000 uur 7.500 uur 9.000 uur

Potentiële problemen bij implementatie in oude installaties

Tijdens het integreren van een Safety PLC in oude installaties kunnen de volgende problemen optreden:

  • Afwezigheid van reserveerbaarheid in systemen.
  • Moderneer de infrastructuur.
  • Vereisten voor certificering.

Aanbevelingen:

  • Analyseer de huidige systeem.
  • De infrastructuur moderniseren.
  • Gebruik gekeurde componenten.

Toekomst: technologische ontwikkeling (2026–2030)

In de jaren 2026–2030 wordt verwacht dat er ontwikkelingen zullen plaatsvinden in de veiligheids technologieën, die AI en machine learning zullen gebruiken voor het voorspellen van falen. Een belangrijk gebied zal het stijgen van de SIL-niveaus tot SIL 4 zijn, wat hoge mate van nauwkeurige oplossingen vereist.

Bronnen

  1. IEC 61508:2010 — Veiligheid van automatiseringssystemen.
  2. IEC 61511:2016 — Veiligheid van processen.
  3. EN ISO 13849-1:2015 — Beveiliging van bediening.
  4. Siemens Technische Documentatie: SIMATIC S7-1500 Veiligheid.
  5. Beckhoff White Paper: EL6103 Veiligheid in automatisering.

Conclusie

Het kiezen van de juiste Safety PLC is kritisch voor het waarborgen van de productieveiligheid. Gebruik gecertificeerde componenten die voldoen aan de standaarden en geschikt zijn voor de eisen van uw productie. UNITEC-D is een betrouwbare leverancier van componenten voor verschillende veiligheidsystemen die voldoen aan de standaarden DSTU, EN en ISO. Bezoek UNITEC-D E-Catalog voor aanvullende informatie.

Related Articles