Fonksiyonel Güvenlik nedir?
Fonksiyonel güvenlik, endüstriyel otomasyonun en önemli parçalarından biridir. Güvenlik tehlikelerini belirlemek ve riskleri azaltmak, bir tesiste güvenliği sağlamakla ilgilidir. Risk analizi, güvenliğin uygulanması ve gerektiğinde tehlikeli süreçleri otomatik olarak durduran sistemlerin tasarımı dahil olmak üzere birçok unsuru içerir. Bu, personel, ekipman ve çevreye olan riskleri en aza indirerek, tesis operasyonlarının sorunsuz ve güvenli bir şekilde sürdürülmesini sağlar.
Pratikte, fonksiyonel güvenlik, bir risk analizi ile başlayan sistematik bir güvenlik yaklaşımını içerir. Tehlikeler belirlendikten sonra, bir sonraki adım bunların ciddiyetini değerlendirmektir ve nihayetinde gerekli güvenlik önlemlerini belirlemektir. Bu önlemler, kazalara yol açmadan önce güvenlik sorunlarını tespit edip çözebilen sistemler oluşturmayı içerir.
Güvenlik Enstrümantasyon Sistemi (SIS)
Bir Güvenlik Enstrümantasyon Sistemi, operasyonlarda güvenlik garantisi için endüstriyel otomasyonda önemli bir bileşendir. Yüksek risk seviyesine sahip olduğu düşünülen ortamlardaki kontrol sistemlerine ek bir koruma katmanı sağlar. Normal bir kontrol sisteminde iki sensör bulunduğunda, bir arıza durumu tespit edildiğinde üçüncü sensörün ana kontrolör olarak devreye girmesi, ilk iki sensörü geçersiz kılabilir.
SIS genellikle süreçleri korumak için güvenlik spesifik PLC'lerin, sensörlerin ve aktüatörlerin uygulanmasını içerir. Bu sistemler, herhangi bir güvensiz durum tespit edildiğinde bir süreci otomatik olarak kapatacak şekilde tasarlanmıştır, böylece bir kazayı önleyerek operasyonel güvenliği sağlamaktadır.
Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi (SIL)
Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi veya SIL, endüstriyel ortamlardaki güvenlik sistemlerinin güvenilirliğini ve sağlamlığını belirtmek için önemli bir ölçüttür. SIL seviyeleri 1'den 5'e kadar uzanır ve artan sayılar, uygulanması gereken güvenlik miktarının arttığını gösterir. SIL-1, güvenlik için temel ihtiyaçları tanımlar; SIL-5, genellikle petrol ve gaz ile ilgili çok az kritik endüstride başvurulan en yüksek güvenlik seviyesini temsil eder; bu endüstrilerde, bir arıza durumunda felaket faktörü yüksektir.
Güvenlik sistemlerinin yedeklilik tasarımı üzerinde doğrudan bir etkisi vardır; SIL ne kadar yüksekse, güvenlik riskini en aza indirmek için o kadar fazla döngü ve yedek enstrüman ile birlikte daha iyi bileşen kalitesi gereklidir.
Fonksiyonel Güvenlikte Risk Değerlendirmesi
Risk değerlendirmesi, tesis operasyonlarında yer alan potansiyel risklerin analiz edilmesi ve ortaya çıkabilecek arıza koşullarının belirlenmesi sürecidir. Bu, bu arızaların olasılığının nicel olarak belirlenmesini ve olası sonuçlarının anlaşılmasını içerir. Belirlendikten sonra, bu riskleri azaltmak için gerekli güvenlik önlemleri tasarlanabilir ve uygulanabilir.
Risk değerlendirmenin temel amacı, risk ile onu kontrol etme konusunda alınan güvenlik önlemleri arasındaki dengeyi göz önünde bulundurmaktır. Daha yüksek potansiyel riskler, güvenlik standartlarının daha katı olması gerektiği anlamına gelir; örneğin, daha fazla güvenlik önlemi kullanılmalıdır.
IEC 61508: Uluslararası Güvenlik Standardı
IEC 61508, endüstriyel otomasyonda fonksiyonel güvenlik için belirlenmiş uluslararası bir standarttır. Tehlikeli ortamlarda güvenli bir şekilde çalışan sistemlerin tasarımında yardımcı olan bir çerçeve sunar; güvenlikle ilgili operasyonları ele alarak, tehlikeleri tespit ederek ve bunları zarar vermeden önce ortadan kaldırarak. Bu standart, mühendislerin endüstri gereksinimlerini karşılayan güvenli sistemler tasarlamaları için kapsamlı yönergeler sağlar.
IEC 61508'i takip ederek, otomasyon mühendisleri güvenlik sistemlerinin küresel standartlara uygun olmasını sağlayabilir, riski azaltabilir ve endüstriyel operasyonlar genelinde güvenliği artırabilir.
Endüstriyel Otomasyonda Güvenlik Fonksiyonları
Güvenlik fonksiyonları, bir güvenlik sisteminin ayrılmaz parçalarıdır ve güvenlik sürücüleri, güvenlik uzaktan I/O'lar ve güvenlik ağları gibi süreçleri içerir. Bu fonksiyonlar, işlemin doğasına bağlı olarak belirli ihtiyaçları karşılayacak şekilde özelleştirilebilir.
Popüler güvenlik işlevlerinden bazıları, makinelerin güvenli bir şekilde kontrol edilmesini sağlayan STO- Güvenli Tork Kapalı, SS1- Güvenli Duruş -1 ve SOS- Güvenli Çalışma Duruşu'nu içerir; ayrıca, tehlikeli durumlarda doğru yanıtın uygun bir şekilde ele alınmasını sağlamak için hareketi destekleyen güvenlik matları, anahtarlar ve güç anahtarlama cihazları gibi özel güvenlik cihazları da bulunmaktadır.
Güvenlik Devresi Yapısı
İyi tasarlanmış bir güvenlik devresi yapısı, endüstriyel otomasyon sistemlerinde yedekliliği ve güvenilirliği sağlamak için vazgeçilmezdir. Standart devrelerin aksine, güvenlik devreleri tek bir PLC girişi için paralel bağlı iki sensöre veya birden fazla PLC girişi boyunca dağıtılmış bir sensör konfigürasyonuna sahip olabilir.
"1oo2" gibi mimariler, tek bir sensörün bir güvenlik kapatmasını tetikleyebilmesini sağlayarak yedeklilik sunar. Bunun arkasındaki kavram, bir sensörün tehlikeli bir durumu tespit edememesi durumunda bile, sistemin yedek karşıtının varlığı nedeniyle süreci güvenli bir şekilde kapatması gerektiğidir.
Tanısal Kapsama ve Güvenlik
Tanı kapsamı, sistem sinyallerini izleme ve analiz etme sürecidir; bu sayede arızaları veya hataları kritik hale gelmeden önce bulmak mümkündür. İyi bir tanı kapsamı, SCADA ekranları, alarm koşulları veya belirli kontrolör durumları aracılığıyla doğru ve uygulanabilir tanılar sağlayan sistemlerin tasarlanması anlamına gelir.
İyi bir teşhis kapsamı, operatörlerin herhangi bir sorunu zamanında tanımasını ve olayları önlemek için etkili bir yanıt vermesini sağlar. Gereksiz sinyalleri sınırlayarak ve kaynakları ilgili olanlara odaklayarak, genel sistem güvenliğini artırır.
