Qu'est-ce que la sécurité fonctionnelle ?
La sécurité fonctionnelle est l'une des parties les plus importantes de l'automatisation industrielle. Il s'agit d'identifier les dangers pour la sécurité et de réduire les risques afin d'assurer la sécurité dans une usine. Cela comprend l'analyse des risques, la mise en œuvre de la sécurité et la conception de systèmes qui arrêtent automatiquement les processus dangereux si nécessaire. Cela aide à réduire au minimum les risques pour le personnel, les équipements et l'environnement, garantissant ainsi des opérations d'usine fluides et sûres.
En pratique, la sécurité fonctionnelle implique une approche systématique de la sécurité, commençant par une analyse des risques. Une fois les dangers identifiés, l'étape suivante consiste à évaluer leur gravité, puis à déterminer les mesures de sécurité nécessaires. Ces mesures incluent la création de systèmes capables de détecter et de résoudre les problèmes de sécurité avant qu'ils ne conduisent à des accidents.
Système instrumenté de sécurité (SIS)
Un système instrumenté de sécurité est un élément important dans l'automatisation industrielle pour garantir la sécurité des opérations. Il fournit une couche supplémentaire de protection aux systèmes de contrôle dans des environnements considérés comme présentant un niveau de risque élevé. Dans un système de contrôle normal où il y a deux capteurs, l'introduction d'un troisième capteur en tant que contrôleur principal peut annuler les deux premiers s'il détecte une situation de défaillance.
Le SIS implique généralement la mise en œuvre de PLC spécifiques à la sécurité, de capteurs et d'actionneurs pour protéger les processus. Ces systèmes arrêtent automatiquement un processus en cas de détection d'une condition dangereuse afin de prévenir un accident et de maintenir la sécurité opérationnelle.
Niveau d'intégrité de sécurité (SIL)
Le niveau d'intégrité de sécurité, ou SIL, est une mesure importante pour indiquer la fiabilité et la robustesse des systèmes de sécurité dans un environnement industriel. Les niveaux SIL vont de 1 à 5, les chiffres croissants indiquant des niveaux accrus de sécurité à mettre en œuvre. Le SIL-1 définit les besoins de base en matière de sécurité ; le SIL-5 représente le niveau de sécurité le plus élevé, généralement réservé à très peu d'industries critiques liées au pétrole et au gaz, où le facteur de catastrophe est élevé en cas de défaillance.
Elle a un impact direct sur la conception des systèmes de sécurité en redondance ; plus le SIL est élevé, plus il faut de boucles et d'instruments de secours ainsi qu'une meilleure qualité des composants pour minimiser tout risque de sécurité.
Évaluation des risques en sécurité fonctionnelle
L'évaluation des risques est le processus d'analyse des risques potentiels liés aux opérations d'une usine et de détermination des conditions de défaillance qui peuvent survenir. Elle implique la quantification de la probabilité de ces défaillances et la compréhension de leurs conséquences possibles. Une fois identifiés, les mesures de sécurité nécessaires peuvent être conçues et mises en œuvre pour atténuer ces risques.
L'objectif essentiel de l'évaluation des risques est de considérer l'équilibre entre le risque et les mesures de sécurité impliquées dans son contrôle. Des risques potentiels plus élevés signifient que les normes de sécurité doivent être plus strictes, avec une utilisation accrue de dispositifs à sécurité intégrée, par exemple.
IEC 61508 : Norme Internationale de Sécurité
La norme IEC 61508 est la norme internationale établie pour la sécurité fonctionnelle dans l'automatisation industrielle. Elle fournit un cadre aidant à concevoir des systèmes opérant en environnements dangereux en toute sécurité, en traitant les opérations liées à la sécurité, en détectant les dangers et en les éliminant avant qu'ils ne causent des dommages. Cette norme offre des directives complètes pour que les ingénieurs conçoivent des systèmes à sécurité intégrée répondant aux exigences de l'industrie.
En suivant la norme IEC 61508, les ingénieurs en automatisation peuvent s'assurer que leurs systèmes de sécurité sont conformes aux normes mondiales, réduisant ainsi les risques et améliorant la sécurité dans les opérations industrielles.
Fonctions de Sécurité dans l'Automatisation Industrielle
Les fonctions de sécurité font partie intégrante d'un système de sécurité et incluent des processus tels que l'utilisation de variateurs de sécurité, d'E/S distantes de sécurité et de réseaux de sécurité. Ces fonctions peuvent être personnalisées pour répondre à des besoins spécifiques, selon la nature de l'opération.
Parmi les fonctions de sécurité populaires figurent STO - Safe Torque Off, SS1 - Safe Stop -1 et SOS - Safe Operating Stop, qui permettent un contrôle sûr des machines ; tandis que des dispositifs de sécurité spécialisés impliquant des tapis de sécurité, des interrupteurs ainsi que des dispositifs de commutation d'alimentation complètent le dispositif pour garantir une réponse appropriée en cas de situations dangereuses.
Structure du Circuit de Sécurité
Une structure de circuit de sécurité bien conçue est indispensable pour assurer la redondance et la fiabilité dans les systèmes d'automatisation industrielle. Contrairement aux circuits standards, les circuits de sécurité peuvent avoir deux capteurs connectés en parallèle à une seule entrée PLC ou une configuration de capteurs distribués sur plusieurs entrées PLC.
Les architectures, comme "1oo2" où un seul capteur peut déclencher un arrêt de sécurité, introduisent une redondance. Le concept est que même si un capteur défaillant ne peut pas détecter un événement dangereux, le système doit tout de même arrêter le processus en toute sécurité grâce à la présence de son homologue redondant.
Couverture Diagnostique et Sécurité
La couverture diagnostique est le processus de surveillance et d'analyse des signaux du système afin de détecter les défauts ou pannes avant qu'ils ne deviennent critiques. Une bonne couverture diagnostique signifie concevoir des systèmes fournissant des diagnostics précis et exploitables via des écrans SCADA, des conditions d'alarme ou des états spécifiques du contrôleur.
Une bonne couverture diagnostique garantit que les opérateurs reconnaissent rapidement tout problème et apportent une réponse efficace pour prévenir les incidents. En limitant les signaux superflus et en concentrant les ressources sur les signaux pertinents, elle améliore la sécurité globale du système.
