Das Säulendiagramm - PL mit dem Säulendiagramm ermitteln

Auf dieser Seite wird das Säulendiagramm vorgestellt, mit dem man den Performance Level (kurz PL) ermitteln kann. Das Säulendiagramm zur Bewertung des PL wird im Rahmen der Funktionalen Sicherheit von Maschinensteuerungen eingesetzt und somit zur Konstruktion von sicheren Maschinen und Anlagen. Es wird in der Norm DIN EN ISO 13849 „Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen“ zur Verwendung vorgeschlagen.

Säulendiagramm zur Bestimmung des PL

Mit dem sogenannten Säulendiagramm kann der Performance Level PL für die SRP/CS (sicherheitsbezogene Teile einer Steuerung) verhältnismäßig einfach ermittelt werden. Beim Säulendiagramm handelt es sich um ein grafisches Verfahren zur Ermittlung des PL, das auf komplexeren Berechnungen und Abschätzungen zur sicheren Seite basiert. Dieses Verfahren wird in der DIN EN ISO 13849-1 zur Bewertung des PL für die SRP/CS empfohlen.

In der Grafik unten sehen Sie das Säulendiagramm mit Legende und Kurzbeschreibung.

Vorgehen bei der Ermittlung des PL mit Hilfe des Säulendiagramms

Um den PL mit dem Säulendiagramm zu ermitteln geht man in zwei Schritten wie folgt vor:

1. Schritt = Horizontalen Achse

Als erstes wird die relevante Säule auf der horizontalen Achse bestimmt. Dies geschieht durch die Kombination der erreichten Kategorie mit der erreichten DC_avg-Klasse.  

Die erreichte Kategorie hängt von dem verwendeten sicherheitsbezogenen Bauteil ab, da ein SRP/CS durch die Kategorien (B, 1 bis 4) klassifiziert wird. Die Höhe des Diagnosedeckungsgrads (DC) kann man der folgenden Tabelle entnehmen. Wie man den DC_avg berechnet, lesen Sie hier.

Tabelle: Vier Klassen des Diagnosedeckungsgrades nach DIN EN ISO 13849-1

2. Schritt = Vertikale Achse

Man kann nun bereits sehr einfach den PL auf der vertikalen Achse ablesen. Dies gelingt durch den MTTF_d-Wert, den die jeweilige SRP/CS erreicht.

Den MTTFd-Wert muss man jedoch zuvor berechnet haben. Wie das funktioniert lesen Sie hier. Im Säulendiagramm kann man zudem den Zusammenhang zwischen MTTFd-Wert und PFH-Wert erkennen (PFH = „durchschnittliche Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls je Stunde“ bzw. „Probability of a Dangerous Failure per Hour“). Mehr hierzu erfahren Sie hier.

Fazit - Säulendiagramm zur Abschätung des PL

Wie man sieht, ich mit Hilfe vom Säulendiagramm eine schnelle qualitative Abschätung des erreichten PL auch ohne genaue quantitative Daten zu realisieren. Dieser erreichte PL wird in der Regel dem geforderten PL gegenübergestellt. Ist der erreichte Level nicht mindestens gleichgroß dem geforderten, müssen weitere Sicherheits-Maßnahmen ergriffen werden.
Den erforderlichen Performance Level ermittelt man häufig mit Hilfe einer Risikomatrix oder eines Risikographen, welche im Rahmen der Risikobeurteilung einer Maschine eingesetzt werden. Er spiegelt die Höhe einer Gefährdung wieder, die man durch Risikominderungsmaßnahmen reduzieren muss.