Fonksiyonel Güvenlik Nedir?
Fonksiyonel güvenlik, endüstriyel otomasyonun en önemli parçalarından biridir. Tesislerde güvenlik tehlikelerinin bulunması ve risklerin azaltılması ile ilgilidir. Risk analizi, güvenlik uygulaması ve gerektiğinde tehlikeli süreçleri otomatik olarak durduran sistemlerin tasarımını içerir. Bu, personel, ekipman ve çevre için riskleri en aza indirerek tesis operasyonlarının sorunsuz ve güvenli olmasını sağlar.
Pratikte, fonksiyonel güvenlik, risk analizinden başlayan sistematik bir güvenlik yaklaşımını içerir. Tehlikeler belirlendikten sonra, bir sonraki adım bunların şiddetini değerlendirmek ve son olarak gerekli güvenlik önlemlerini belirlemektir. Bu önlemler, kazalara yol açmadan önce güvenlik sorunlarını tespit edip çözebilen sistemlerin oluşturulmasını içerir.
Güvenlik Enstrümantasyon Sistemi (SIS)
Bir Güvenlik Enstrümantasyon Sistemi, operasyonlarda güvenlik sağlamak için endüstriyel otomasyon içinde önemli bir bileşendir. Yüksek risk seviyesi olarak kabul edilen ortamlarda kontrol sistemlerine ek bir koruma katmanı sağlar. İki sensörün bulunduğu normal bir kontrol sisteminde, üçüncü bir sensörün ana kontrolör olarak eklenmesi, arıza durumu tespit ettiğinde ilk iki sensörün üzerini geçebilir.
SIS genellikle süreçleri korumak için güvenliğe özgü PLC'lerin, sensörlerin ve aktüatörlerin uygulanmasını içerir. Bu sistemler, herhangi bir güvensiz durum tespit edildiğinde kazayı önlemek ve operasyonel güvenliği sağlamak için süreci otomatik olarak durdurur.
Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi (SIL)
Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi veya SIL, endüstriyel bir ortamda güvenlik sistemlerinin güvenilirliğini ve sağlamlığını belirtmek için önemli bir ölçüdür. SIL seviyeleri 1'den 5'e kadar olup, artan sayılar uygulanması gereken güvenlik miktarının arttığını gösterir. SIL-1 temel güvenlik ihtiyaçlarını tanımlar; SIL-5 en yüksek güvenlik seviyesini temsil eder ve genellikle arıza durumunda felaket faktörünün yüksek olduğu petrol ve gazla ilgili çok az kritik endüstride kullanılır.
Bu, yedeklilikte güvenlik sistemlerinin tasarımını doğrudan etkiler; SIL seviyesi ne kadar yüksekse, herhangi bir güvenlik riskini en aza indirmek için o kadar çok döngü ve yedek cihaz ile geliştirilmiş bileşen kalitesi gerekir.
Fonksiyonel Güvenlikte Risk Değerlendirmesi
Risk değerlendirmesi, tesis operasyonlarında potansiyel risklerin analiz edilmesi ve ortaya çıkabilecek arıza koşullarının belirlenmesi sürecidir. Bu, bu arızaların olasılığının nicelendirilmesini ve olası sonuçlarının anlaşılmasını içerir. Belirlendikten sonra, bu riskleri azaltmak için gerekli güvenlik önlemleri tasarlanabilir ve uygulanabilir.
Risk değerlendirmesinin temel amacı, risk ile onu kontrol etmek için alınan güvenlik önlemleri arasındaki dengeyi göz önünde bulundurmaktır. Daha yüksek potansiyel riskler, örneğin daha fazla hata güvenli kullanım ile daha katı güvenlik standartları gerektirir.
IEC 61508: Uluslararası Güvenlik Standardı
IEC 61508, endüstriyel otomasyonda fonksiyonel güvenlik için belirlenmiş uluslararası standarttır. Tehlikeli ortamlarda güvenli çalışan sistemlerin tasarımına yardımcı olan bir çerçeve sunar; güvenlikle ilgili işlemleri ele alır, tehlikeleri tespit eder ve zarar vermeden önce ortadan kaldırır. Bu standart, mühendislerin endüstri gereksinimlerini karşılayan hata güvenli sistemler tasarlaması için kapsamlı rehberlik sağlar.
IEC 61508 standardına uyarak, otomasyon mühendisleri güvenlik sistemlerinin küresel standartlara uygun olmasını sağlayabilir, riskleri azaltabilir ve endüstriyel operasyonlarda güvenliği artırabilir.
Endüstriyel Otomasyonda Güvenlik Fonksiyonları
Güvenlik fonksiyonları, güvenlik sisteminin ayrılmaz parçalarıdır ve güvenlik sürücüleri, güvenlik uzaktan I/O'ları ve güvenlik ağları gibi süreçleri içerir. Bu fonksiyonlar, operasyonun doğasına bağlı olarak özel ihtiyaçlara göre özelleştirilebilir.
Popüler güvenlik fonksiyonlarından bazıları, makinelerin güvenli kontrolünü sağlayan STO- Safe Torque Off, SS1-Safe Stop -1 ve SOS- Safe Operating Stop'u içerir; ayrıca güvenlik paspasları, anahtarlar ve güç anahtarlama cihazları gibi özel güvenlik cihazları, tehlikeli durumlarda doğru yanıtın uygun şekilde verilmesini destekler.
Güvenlik Devresi Yapısı
Endüstriyel otomasyon sistemlerinde yedeklilik ve güvenilirliği sağlamak için iyi tasarlanmış bir güvenlik devresi yapısı vazgeçilmezdir. Standart devrelerin aksine, güvenlik devrelerinde tek bir PLC girişi için paralel bağlı iki sensör veya birden fazla PLC girişine dağıtılmış sensör konfigürasyonu olabilir.
"1oo2" gibi mimariler, tek bir sensörün güvenlik kapatmasını tetikleyebildiği durumlarda yedekliliği sağlar. Buradaki kavram, bir sensör arızalansa bile tehlikeli bir durumu algılayamasa da, sistemin yedek sensörün varlığı nedeniyle süreci güvenli bir şekilde kapatması gerektiğidir.
Tanısal Kapsam ve Güvenlik
Tanısal kapsam, kritik hale gelmeden önce arızaları veya hataları bulmak amacıyla sistem sinyallerinin izlenmesi ve analiz edilmesi sürecidir. İyi tanısal kapsam, SCADA ekranları, alarm durumları veya belirli kontrolör durumları aracılığıyla doğru ve uygulanabilir tanılar sağlayan sistemlerin tasarlanması anlamına gelir.
İyi tanısal kapsam, operatörlerin herhangi bir sorunu hızlıca tanımasını ve olayları önlemek için etkili bir yanıt vermesini sağlar. Gereksiz sinyalleri sınırlandırarak ve kaynakları ilgili sinyallere odaklayarak, genel sistem güvenliğini artırır.
