RA Position MTTFd - Brevini Fluid Power

Position paper regarding
functional safety according to
EN ISO 13849
Posizione riguardo la sicurezza
funzionale in accordo alla norma
EN ISO 13849
The European Machinery Directive 2006/42/EC requires
to all manufacturers worldwide that market their machines
in the European Economic Area to fulfill additional safety
requirements. Machine manufacturers have to align
themselves according to machine-specific product
standards (Type-C standards), which in turn refer to the
requirements of basis (Type-A standards) and generic
safety standards (Type-B standards).
The previous generic standard for machine safety EN 954
was replaced by EN ISO 13849.
The safety of a control system has to be evaluated
according to its probability of failure (or reliability).
La Direttiva Macchine 2006/42/EC obbliga tutti i costruttori
che commercializzano le loro macchine nell’area della
Comunità Economica Europea a rispettare requisiti
addizionali per la sicurezza. I costruttori di macchine
devono allinearsi alle norme tecniche specifiche per la
loro applicazione (norme di tipo-C), che a loro volta fanno
riferimento alle norme di base (di tipo-A) ed alle norme di
applicazione generale (di tipo-B).
La precedente norma tecnica per la sicurezza del
macchinario EN 954 è stata sostituita dalla EN ISO
13849.
La sicurezza di un sistema di comando deve essere
valutata in base alla sua probabilità di guasto (o
affidabilità).
Machine builder must identify the safety functions and
evaluate the Performance Level required (PLr) for those
functions. The maximum obtainable Performance Level
(PL) by the machine control system is related to following
parameters:
• Category
• Mean Time to Dangerous Failure (MTTFd) of every
channel
• Diagnostic Coverage (DC)
• Common Case Failure (CCF)
Il costruttore della macchina deve identificare le funzioni
di sicurezza e valutare il Performance Level richiesto
(PLr) per tali funzioni. Il Performance Level massimo
ottenibile con il sistema di comando della macchina è
determinato dai seguenti parametri:
• Categoria
• Tempo medio al guasto pericoloso (MTTFd) di ogni
canale
• Copertura Diagnostica (DC)
• Cause di guasto comune (CCF)
According to EN ISO 13849-1 the MTTFd value for a
single hydraulic component, e.g. valve, can be estimated
at 150 years if the component is manufactured according
to “basic” and “well-tried” safety principles.
In accordo alla EN ISO 13849-1 il valore MTTFd di un
singolo componente idraulico, ad esempio una valvola,
può essere stimano in 150 anni a condizione che il
componente sia stato progettato in accordo ai principi di
sicurezza di “base” e “ben-collaudati”.
Safety principles for hydraulic systems are listed in EN
ISO 13849-2, Tables C.1 and C.2, for example:
• use of de-energisation principle: the safe state is
obtained by release of energy to all relevant device;
• safe position: the moving part of the component is
held in one of the possible positions by mechanical
means (i.e. springs), force is needed to change the
position;
• sufficient positive overlapping in piston valves: the
positive overlapping ensures the stopping function
and prevents un-allowed movements.
I principi di sicurezza sono elencati nella norma EN ISO
13849-2, Tabelle C.1 e C.2, ad esempio:
• utilizzo del principio di disattivazione dell'energia: lo
stato sicuro è raggiunto in caso di interruzione
dell’energia;
• posizione sicura: la parte mobile del componente è
mantenuta in una delle possibili posizioni mediante
mezzi meccanici (ad esempio molle), per modificare
la posizione è necessaria l'applicazione di forza;
• sufficiente sovrapposizione positiva nelle valvole a
pistone: la sovrapposizione positiva garantisce la
funzione di arresto e impedisce movimenti non
ammessi.
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ISO13849 POSITION PAPER
DETERMINATION OF MTTFD VALUES
DETERMINAZIONE DEI VALORI MTTFD
Components listed in the following tables are designed
and manufactured by Brevini Fluid Power in compliance
with “basic” and “well-tried” safety principles according to
EN ISO 13849-2 per Annex C. Given compliance per
above, Brevini Fluid Power can give an MTTFd = 150
years per EN ISO 13849-1 Table C.1.
I componenti elencati nelle seguenti tabelle sono
progettati e costruiti da Brevini Fluid Power in accordo ai
principi di sicurezza di base e ben-provati della norma EN
ISO 13849-2 Allegato C. Sulla base del rispetto dei
suddetti principi, Brevini Fluid Power fornisce il valore
MTTFd = 150anni come per ISO 13849-1 Tabella C.1.
In the various sections of the catalogue and in the
document “General technical information for hydraulic
valves”, Brevini Fluid Power establishes the operating
conditions (i.e. performance limits, hydraulic fluid,
electrical power supply, etc.) which must be observed by
the equipment designers and users of this equipment.
Nelle sezioni del catalogo tecnico e nel documento
“Informazioni tecniche generali per valvole idrauliche”,
Brevini Fluid Power stabilisce le condizioni di utilizzo (es.
limiti di impiego, fluido idraulico, alimentazione elettrica,
ecc.) che devono essere rispettati dal costruttore della
macchina e dall’utilizzatore finale.
Furthermore an FMECA analysis has been carried out
using failure data taken from recognized international
databases. For this type of analysis the mission profile
and dangerous failure were established on the basis of
most commonly known applications.
In aggiunta, è stata condotta una analisi FMECA
utilizzando tassi di guasto presi da database
internazionali. Per questo tipo di analisi è stato definito un
profilo di missione ed un modo di guasto pericoloso sulla
base delle applicazioni più comunemente conosciute.
GENERAL APPLICATION NOTES
NOTE GENERALI PER L’APPLICAZIONE
Please note that confirmations for components to be welltried components, e.g. for validation of hydraulic systems,
can only be provided after an analysis of the specific
application, as the fact to be a proven component mainly
depends on the specific application. A well-tried
component for some applications can be inappropriate for
other applications (EN ISO 13849-2 §C.4).
La conferma che un componente sia ben-provato, per la
validazione di un sistema idraulico, può essere data
solamente dopo un’attenta analisi della specifica
applicazione, poiché lo stato di essere ben collaudato è
principalmente
specifico
dell’applicazione.
Un
componente ben collaudato per alcune applicazioni può
essere inappropriato per altre applicazioni (EN ISO
13849-2 §C.4).
According to EN ISO 13849-1, the maximum period of use
– complying with the oil cleanliness according to ISO
4406:1999 – is TM = 20 years. In terms of preventive
maintenance, it is recommended exchanging the
components already before expiry of the maximum period
of use.
In accordo alla EN ISO 13849-1, il tempo massimo di
servizio – rispettando il massimo livello di contaminazione
ammesso secondo ISO 4406:1999 – è TM = 20 anni. In
termini di manutenzione preventiva, si raccomanda di
sostituire il componente prima del superamento del tempo
massimo di servizio.
Industrial valves are usually designed and verified for 1
million switching cycles; cartridge valves for power units
are usually designed and verified for 500.000 switching
cycles. If the maximum number of switching cycles is
exceeded within the mission time, accordingly shorter
replacement intervals are to be determined.
Le valvole destinate ad impiego industriale sono
generalmente progettate e verificate per 1 milione di
scambi; le valvole a cartuccia per unità di potenza sono
generalmente progettate e verificate per 500.000 scambi.
Se il numero massimo di scambi viene superato prima del
termine del massimo tempo di servizio, allora si
raccomanda di sostituire il componente dopo un intervallo
di tempo corrispondente.
MTTFd value should be understood only as an illustrative
indicator of the level of reliability within the mission time
TM, and that it serves neither as a guarantee of a failurefree period before the MTTFd is reached, nor as a precise
prediction of the point in time at which an individual
component will fail.
I valori MTTFd devono essere intesi solamente come un
valore indicativo del livello di affidabilità del componente
nel tempo massimo di servizio TM, e non serve né come
garanzia che non si verifichino guasti prima che il termine
MTTFd venga raggiunto, né come precisa predizione del
momento in cui il componente potrà guastarsi.
For the general warranty and supply conditions,
please consult the specific sales contract or the
“General terms and conditions of sale” document IOP
7-2-05.
Per le condizioni generali di fornitura, si prega di
consultare lo specifico contratto di vendita, oppure il
documento “Condizioni generali di vendita” IOP 7-205.
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Table 1 – MTTFd values for standard components. / Valori MTTFd per componenti standard.
1)
CETOP VALVES / VALVOLE CETOP
Valve type
Tipo valvola
MTTFd
(years/anni)
AD3E Serie 3
Configuration
Configurazione
Power supply
Alimentazione
Variants
Varianti
01, 03, 04, 15, 16
C, E, F
12, 24 Vdc
S1, 00, V1,
3)
P1, P2
01, 03, 04, 16
C, F
12, 24 Vdc
LE, LF
01, 03, 04, 15, 16
C, E, F
12, 24 Vdc
S1, 00, V1,
3)
P1, P2
150
ADC3E Serie 1
AD3V Serie 2
Spool
Cursore
2)
150
3)
150
01, 16
E, F
24 Vdc
S1, 00, V1
XD3 Serie 2
150
01, 03
A, C
2.35, 1.76, 0.88 A
S1, SV, 00
XQP3 Serie 2
150
F, G, H, I, L
S, D
2.35, 1.76, 0.88 A
S1, SV
AM3H Serie 1
150
2V
P1
-
00, V1
AD5E Serie 2
150
01, 03, 04, 15, 16
C, E, F
12, 24 Vdc
S1, 00, V1
1)
The table includes standard components most commonly used. MTTFd values for other components are available
upon request.
2)
The signal of the position switch must not be used for direct activation of a safety-related control function.
3)
Variants with manual emergency: to assure proper return of the spool in spring centered position, the emergency must
be completely released by the user.
1)
In questa tabella sono presentati solamente i componenti standard utilizzati più comunemente. I valori MTTFd per altri
componenti non inclusi in questa tabella sono fornibili a richiesta.
2)
Il segnale del sensore di posizione non deve essere utilizzato come diretta attivazione di una funzione di sicurezza.
3)
Varianti con emergenza manuale: per avere un corretto ritorno alla posizione di centraggio a molla, l’utilizzatore deve
assicurarsi che l’emergenza sia completamente rilasciata.
MODULAR VALVES CETOP / VALVOLE MODULARI CETOP
Valve type
Tipo valvola
AM3UP Serie 3
MTTFd
(years/anni)
150
Configuration
Configurazione
Setting
Taratura
Variants
Varianti
A / B / AB
1, 5, 8
00, V1
BANKABLE VALVES / VALVOLE COMPONIBILI
Valve type
Tipo valvola
MTTFd
(years/anni)
Body type
Tipo di corpo
Spool
Cursore
Config. Power supply Variants
Alimentazione Varianti
CD3.E Serie 2
150
A, B, D, E, G, H, L, M
01, 03, 04
C
12, 24 Vdc
S1, 00, V1
CDC3.E Serie 2
150
A, B, D, E, G, H, L, M
01, 03, 04
C
12, 24 Vdc
S1, 00, V1
SOLENOID CARTRIDGE VALVES / VALVOLE ELETTRICHE A CARTUCCIA
Valve type
Tipo valvola
CRP04 Serie 2
MTTFd
(years/anni)
150
Power (W)
Potenza
Config.
Type
Tipo
Power supply
Alimentazione
Variants
Varianti
18
NA
AE
12, 24 Vdc
00
MECHANICAL CARTRIDGE VALVES / VALVOLE MECCANICHE A CARTUCCIA
Valve type
Tipo valvola
MTTFd
(years/anni)
Configuration
Configurazione
Setting
Taratura
Variants
Varianti
CMP10 Serie 2
150
C
1, 2, 3
00, V1, FP
CP06 Serie 1
150
C
1, 2, 3
00, V1
CMP30 Serie 1
150
C
1, 2, 3
00, V1
CRU04 Serie 2
150
-
01, 00, 04, 07, 10
00
CRU06 Serie 1
150
-
01, 03, 05
00
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PROPORTIONAL DIRECTIONAL VALVES HPV / DISTRIBUTORI PROPORZIONALI HPV
Il calcolo del MTTFd è possibile per una sezione di comando che svolge una determinata funzione. La sezione di
comando è composta da un elemento HEM, un’asta HEAS ed i suoi elementi di controllo.
MTTFd value is computed for a working section that perform a known function. Working section is composed by an
element HEM, a spool HEAS and its control devices.
Famiglia
Size
Tipo di controllo
Control type
Elemento
Working module
HPV41
MSPF00410 or
MSPH00410 or
HCM000410 + MHPF00410 or
HCM000410 + HCP000410
HEM0004102070 or
HEM0004102090 or
HEM0004102190
MSPF00410 or
MSPH00410
HEM0004102210
HCM0007704690 + MHPF0077070 or
HCM0007704690 + MHPH00770460
HEM0007702345
HPV77
Asta
Spool
MTTFd
(years/anni)
HEASC0410 or
HEAS00410
150
HEAS00770
Profilo di missione: 300 giorni di lavoro all’anno e 20 ore di lavoro al giorno.
Mission profile: 300 working days per year and 20 working hours per day.
Altre combinazioni da valutare su richiesta. / Other combinations will be analysed upon request.
NOTE "Safety devices" or other safety functions mentioned in any
product sheet are not necessarily "safety components" as
described by the Machinery Directive 2006/42/EC, unless
otherwise stated together with the CE mark and specific reference
to said directive. See also CETOP position PP07 “MACHINERY
DIRECTIVE 2006/42/EC”.
NOTA i componenti e le funzioni di “sicurezza” richiamate
all’interno della documentazione di prodotto non sono
necessariamente dei “componenti di sicurezza” come definiti nella
Direttiva Macchine 2006/42/EC, a meno che non sia
espressamente indicato ed accompagnato da una marcatura CE
specifica in riferimento alla suddetta direttiva. Si veda anche la
posizione Cetop PP07 “MACHINERY DIRECTIVE 2006/42/EC”.
The data specified in this document only serve to describe the
product. No statements concerning a certain condition or
suitability for a certain application can be derived from this
information. The information given does not release the user from
the obligation of own judgment and verification. It must be
remembered that our products are subject to a natural process of
wear and aging.
I dati presentati in questo documento servono soltanto alla
descrizione del prodotto. Da esse non si può estrapolare una
dichiarazione da parte nostra relativa ad una determinata
caratteristica o ad un’idoneità per un determinato uso. I dati forniti
non esonerano l’utente da proprie valutazioni e controlli. Si deve
considerare che i nostri prodotti sono soggetti ad un processo
naturale di usura e invecchiamento.
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