Diagnosedeckungsgrad
Ein wichtiger Parameter in Sicherheitseinrichtungen ist der sogenannte Diagnosedeckungsgrad (DC: aus dem Englischen Diagnostic Coverage). Da vor allem einkanalige aber auch zweikanalige Sicherheitskreise oft versagen oder defekt sein können, hilft ein bekannter Diagnosedeckungsgrad solche Strukturen richtig auszulegen.
Hierbei kann nur durch Tests einer größeren Geräteanzahl in standardisierten Verfahren eine statistische Aussage zum Diagnosedeckungsgrad ermittelt werden.
Bei der Fehlererkennung wird primär zwischen zwei Ausfalltypen unterschieden:
- Erkannter gefährlicher Ausfall („dangerous detected failure“): Ausfälle, die zum Verlust der Sicherheitsfunktion führen können -> nur Fehler, die erkannt wurden
- Gefährlicher Ausfall („dangerous failure“): Alle Ausfälle, die potenziell zum Verlust der Sicherheitsfunktion führen können -> erkannte und nicht erkannte Ausfälle
Ermittlung über Lambda
Ein gefährlicher Ausfall ist ein Ausfall, der in erster Linie Gefahr für den Menschen darstellt, aber auch Schäden an der Maschine oder den Produkten verursachen könnte.
Berechnung des Diagnosedeckungsgrades – Einteilung des Diagnosedeckungsgrades
λdd: Anzahl erkannter gefährlicher Ausfälle
λdu: Anzahl unerkannter gefährlicher Ausfälle
Der Diagnosedeckungsgrad muss für den gesamten Sicherheitskreis ermittelt werden (Sensor + Steuerung + Aktor) und begrenzt auch die maximal erreichbare Stufe nach SIL oder PL.
Daher empfiehlt es sich bei der Auswahl von Drucksensoren solche mit höheren Diagnosedeckungsgraden vor denen mit niedrigeren Diagnosedeckungsgraden zu bevorzugen.
Ermittlung über Attribute
| Diagnosedeckungsgrad: | einfach | mittel | hoch |
|---|---|---|---|
| analoges Sensor-Teilsystem | (1) | (1)+(2) oder (1)+(3) | (1)+(2)+(3) |
| binäres Sensor-Teilsystem | (4) | (4)+(5) oder (4)+(3) | (6) |
| Aktor-Teilsystem | (8) oder (3) * | (7) oder (8)+(9) oder (3)+(9) * | (6) |
* Betätigung des Aktors mehrfach innerhalb des Prüfzeitraumes
Hierin bedeutet:
(1) Überwachung der Signale < 4 mA und > 20 mA
(2) Überwachung der Drift (Vergleich der gemessenen Werte von mindestens zwei Sensoren)
(3) Plausibilitätsüberwachung: regelmäßiger Vergleich mit anderen Prozesskriterien oder Aktivität des Sensorsignals)
(4) Überwachung auf Drahtbruch
(5) Plausibilitätsüberwachung, z.B. Vergleich von mindestens zwei Sensoren
(6) selbstüberwachend, intern mehrkanalig, erkennt Erstfehler und bleibt trotz Erstfehler in Funktion
(7) regelmäßige automatische Prüfung (z. B. Partial Stroke Test)
(8) Plausibilitätsüberwachung z.B. über Stellung/Drehzahl/Dichtigkeitskontrolle
(9) Laufzeitüberwachung