Suorituskykylaskenta paperikoneen käytönohjausten turvatoiminnoille

Abstract

Opinnäytetyössä tutustuttiin koneturvallisuuden vaatimuksiin Valmet Automation Oy:n näkökulmasta ja eurooppalaisen lainsäädännön kautta. Lisäksi opinnäytetyössä suoritettiin onnistuneesti standardin SFS-ISO 13849-1 yksinkertaistetun mallin mukainen suorituskykylaskenta piireille, joita käytetään tyypillisesti paperikoneen turvallistamiseksi.

Opinnäytetyössä tehdylle materiaalille koneturvallisuudesta ja suorituskykylaskennalle Valmet Automation Oy:llä oli tarve, sillä Valmetin projekteissa tehdään turvalogiikkapiireillä toteutettuja turvatoimintoja. Opinnäytetyössä luotua materiaalia tullaan hyödyntämään samantyyppisten piirien suorituskykylaskennan toistamiseen. Opinnäytetyön materiaali helpottaa asiakkaan eri projekteissa tehtäviä riskien arviointeja, riskin pienenentämisprosessia ja suorituskykylaskentaa.

Opinnäytetyössä nojauduttiin standardiin SFS-ISO 13849-1, joka käsittelee turvallisuuteen liittyvien ohjausjärjestelmien osien turvallisuutta ja niiden suunnittelua. Työssä käytettiin myös C-tyypin standardeja SFS-EN 1034-1 + A1 ja SFS-EN 1034-16, jotka määrittelevät paperikoneiden ja paperin jälkikäsittelykoneiden turvallisuusvaatimukset, ja joista jälkimmäinen keskittyy paperi- ja kartonkikoneiden turvallisuusvaatimuksiin. Näitä käsiteltiin opinnäytetyössä niiltä osin kuin suorituskykylaskennan toteuttamiseksi oli välttämätöntä.

Suorituskykylaskenta on toteutettu SISTEMA-ohjelmistolla, joka on suunniteltu ohjausjärjestelmien turvaratkaisujen vaatimustenmukaisuuden varmentamiseen. SISTEMA-ohjelmistolla tehtyjä laskelmia ei salassapitovelvollisuuksien vuoksi ole sisällytetty opinnäytetyöhön.

Työn onnistumisen kannalta haastavinta oli eri komponenttivalmistajien tuotetietojen etsiminen sekä SISTEMA-ohjelmiston käytön ymmärtäminen ja opettelu. Opinnäytetyössä luodun materiaalin jatkokäytön kannalta on suositeltavaa rohkaista henkilöstöä kehittymään turvallisessa koneen suunnittelussa sekä kouluttaa heitä suorituskykylaskennan perusteisiin ja SISTEMA-ohjelmiston käyttöön.

The purpose of this thesis was to examine the requirements of machine safety from the perspective of Valmet Automation Oy and European legislation. In addition, calculations for determining performance level of circuits typically used to secure a paper machine were successfully performed according to the simplified model of standard SFS-ISO 13849-1.

Valmet Automation Oy had a need for material on machine safety and performance level calculations, because they work often on safety logic circuits in their projects. The material created in the thesis will be used to reproduce the performance calculation for the same type of circuits. The thesis material simplifies risk assessments, risk reduction process and performance level calculation for the client’s various projects.

The thesis relied on standard SFS-ISO 13849-1, which deals with the safety and design of parts of safety-related control systems. Also type C standards SFS-EN 1034-1 + A1 and SFS-EN 1034-16 were used in the work. These standards define safety requirements for paper making and finishing machines, the latter of which focuses on safety requirements for paper and board making machines. These were addressed in the thesis as far as necessary for implementing the performance calculus.

Performance calculation was actualized by using SISTEMA software that is designed for evaluating integrity of safety-related machine controls. Calculations made using the SISTEMA software were not included in the thesis due to confidentiality obligations.

The greatest challenge in reaching the goals of this work was searching for product information from different component manufacturers and understanding and learning how to use the SISTEMA software. For further use of the material created in the thesis, it is advisable to encourage personnel to develop their work towards safer machine designing and to educate them on the basics of performance level calculation and the use of SISTEMA software.