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 inclut 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 les risques pour le personnel, l'équipement et l'environnement au minimum, 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 et enfin 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 de protection supplémentaire aux systèmes de contrôle dans des environnements considérés comme ayant 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 remplacer les deux premiers en cas de détection d'une situation de défaillance.
Le SIS implique généralement la mise en œuvre d’automates, de capteurs et d’actionneurs spécifiques à la sécurité pour protéger les processus. Ces systèmes arrêteront automatiquement un processus en cas de détection d'une condition dangereuse afin d'éviter 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, avec des nombres croissants indiquant un niveau de sécurité accru qui doit être mis en œuvre. SIL-1 définit les besoins fondamentaux en matière de sécurité ; SIL-5 représente le plus haut niveau de sécurité, généralement utilisé dans très peu d’industries critiques liées au pétrole et au gaz, où le facteur de catastrophe est élevé en cas de panne.
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 qualité améliorée des composants pour minimiser tout risque de sécurité.
Évaluation des risques en matière de sécurité fonctionnelle
L'évaluation des risques est le processus d'analyse des risques potentiels impliqués dans l'exploitation de l'usine et de détermination des conditions de défaillance qui peuvent survenir. Cela implique de quantifier la probabilité de ces échecs et de comprendre leurs conséquences possibles. Une fois identifiées, 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 devraient être plus strictes, avec par exemple un recours accru aux sécurités intégrées.
CEI 61508 : Norme internationale de sécurité
La norme CEI 61508 est la norme internationale établie pour la sécurité fonctionnelle dans l'automatisation industrielle. Il fournit un cadre qui aide à concevoir des systèmes fonctionnant en toute sécurité dans des environnements dangereux en traitant des opérations liées à la sécurité, en détectant les dangers et en les éliminant avant qu'ils ne causent des dommages. Cette norme fournit des lignes directrices complètes permettant aux ingénieurs de concevoir des systèmes de sécurité répondant aux exigences de l'industrie.
En suivant la norme CEI 61508, les ingénieurs en automatisation peuvent garantir 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 déportées de sécurité et de réseaux de sécurité. Ces fonctions peuvent être personnalisées pour répondre à des besoins spécifiques, en fonction de la nature de l'opération.
Certaines des fonctions de sécurité les plus populaires incluent 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 comprenant des tapis de sécurité, des interrupteurs ainsi que des dispositifs de commutation de puissance complètent le mouvement pour garantir qu'une réponse correcte dans des situations dangereuses est traitée de manière appropriée.
Structure du circuit de sécurité
Une structure de circuit de sécurité bien conçue est indispensable pour garantir la redondance et la fiabilité dans les systèmes d'automatisation industrielle. Contrairement aux circuits standard, les circuits de sécurité peuvent avoir deux capteurs connectés en parallèle pour une seule entrée PLC ou une configuration de capteur distribuée sur plusieurs entrées PLC.
Les architectures, comme « 1oo2 » où un seul capteur est capable de déclencher un arrêt de sécurité, introduisent la redondance. Le concept sous-jacent est que même si un capteur défaillant ne peut pas détecter un événement dangereux, le système doit quand même arrêter le processus en toute sécurité en raison de la présence de son homologue redondant.
Couverture diagnostique et sécurité
La couverture de diagnostic est le processus de surveillance et d'analyse des signaux du système afin de détecter les défauts ou les pannes avant qu'ils ne deviennent critiques. Une bonne couverture de diagnostic signifie concevoir des systèmes qui fournissent des diagnostics précis et exploitables via des écrans SCADA, des conditions d'alarme ou des états spécifiques du contrôleur.
Une bonne couverture de diagnostic 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 ceux qui sont pertinents, cela améliore la sécurité globale du système.
