Dernière modification: 10/03/2024
LA QUESTION :
Qu’est-ce que cela signifie qu’un système de contrôle est en mode de Faible Sollicitation (Low Demand) ou de Forte Sollicitation (High Demand). et pourquoi est-il important de le savoir ?
LES CONSIDÉRATIONS :
Par analogie avec la mobilité urbaine, les caractéristiques d’une voiture utilisée tous les jours devraient être différentes de celles d’une voiture utilisée une fois tous les quatre ans. Dans les deux cas, nous recherchons une voiture fiable ; si nous ne spécifions pas que nous voulons utiliser la voiture tous les quatre ans, il est probable que lorsque nous entrerons dans la voiture après qu’elle a été garée dans notre garage pendant quatre ans et que nous essaierons de la démarrer, elle tombera en panne, par exemple, parce que la batterie est déchargée.
C’est la raison pour laquelle les systèmes de sécurité sont divisés en deux catégories principales :
- Systèmes de sécurité en mode de forte sollicitation.
- Systèmes de sécurité en mode de faible sollicitation.
Dans le domaine de la sécurité des procédés, la majorité des systèmes instrumentés de sécurité (SIS) sont peu sollicités. Prenons l’exemple d’un capteur de haute pression d’un réservoir qui ferme l’entrée du gaz. Vous disposez normalement d’un système de contrôle qui maintient la pression dans une certaine plage. Normalement, les alarmes sont générées avant que le seuil de haute pression ne soit atteint. Si le processus fonctionne en continu, ce pressostat peut ne jamais se déclencher ou, s’il le fait, il peut fonctionner une fois tous les quatre ans, par exemple. Quelles garanties avons-nous que ce pressostat fonctionnera au bout de quatre ans ?
Dans le domaine des machines, lorsqu’il s’agit de verrouillages de portes qui sont ouverts, par exemple, tous les jours, nous nous trouvons dans le domaine des systèmes de contrôle de sécurité (SCS) à forte demande. Le fait d’activer le verrouillage de sécurité tous les jours est en soi une confirmation que le composant fonctionne toujours correctement. Si nous utilisons deux verrouillages sur la même porte, nous pouvons supposer qu’il n’y aura qu’une seule défaillance entre les deux activations (l’une aujourd’hui et l’autre demain), car l’accumulation de défaillances est peu probable dans un laps de temps aussi court. Ce n’est pas le cas de notre interrupteur haute pression qui se déclenche tous les quatre ans !
C’est essentiellement la raison pour laquelle les « deux mondes » fonctionnent en parallèle et ont des approches très différentes.
La norme de référence pour les applications à faible demande est la norme IEC 61511 :
IEC 61511-1 : 2016. Sécurité fonctionnelle – Systèmes instrumentés de sécurité pour le secteur des industries de process – Partie 1 : Cadre, définitions, exigences relatives aux systèmes, au matériel et à la programmation des applications.
IEC 61511-2 : 2016. Sécurité fonctionnelle – Systèmes instrumentés de sécurité pour le secteur de l’industrie des procédés – Partie 2 : Lignes directrices pour l’application de la IEC 61511-1:2016
IEC 61511-3 : 2016. Sécurité fonctionnelle – Systèmes instrumentés de sécurité pour le secteur de l’industrie des procédés – Partie 3 : Lignes directrices pour la détermination des niveaux d’intégrité de sécurité requis
En ce qui concerne la demande élevée, il existe deux normes : IEC 62061 et ISO 13849-1 :
IEC 62061 : 2021. Sécurité des machines – Sécurité fonctionnelle des systèmes de commande électriques, électroniques et électroniques programmables relatifs à la sécurité
[13] : ISO 13849-1:2023 – Sécurité des machines – Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité – Partie 1 : Principes généraux de conception
[14] : ISO 13849-2:2012 – Sécurité des machines – Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité – Partie 2 : Validation.
L’année dernière, nous avons publié un livre sur les normes de sécurité très demandées.
La norme ISO 13849-1 ne traite que des parties du système de commande relatives à la sécurité à forte demande (SRP/CS).
L’équipe technique qui rédige la norme IEC 62061 (à laquelle GT Engineering participe au niveau international) a la volonté de prendre également en compte les applications à faible demande ; non pas parce que nous voulons « concurrencer » la norme IEC 61511, mais parce que dans les machines, le fabricant peut trouver des situations où la machine possède à la fois des systèmes de sécurité à forte et à faible demande.
Imaginez un four de traitement thermique doté de thermocouples à haute température qui protègent la chambre au cas où la température dépasserait la température de conception. Ce sous-système de sécurité fonctionne certainement à faible demande et vous ne pouvez pas vous contenter d’utiliser les règles de l’ISO 13849-1 : d’autres méthodologies doivent être utilisées ou des considérations supplémentaires doivent être prises en compte.
À cet égard, une nouvelle norme technique a été publiée en 2023 :
IEC TS 63394: 2023 – Safety of machinery – Guidelines on functional safety of safety-related control system
L’Annexe J présente une manière d’aborder les systèmes de sécurité avec des boucles à Forte et à Faible Sollicitation.
CONCLUSION :
La distinction entre les applications de sécurité à forte et à faible demande est importante, en particulier pour les machines. Lors de l’analyse de chaque boucle de sécurité, pensez toujours à la fréquence à laquelle elle sera probablement utilisée ou déclenchée. Si c’est au moins une fois par semaine, vous pouvez raisonner en termes de demande élevée et vous n’avez pas besoin de faire d’autres considérations. Si la fréquence est inférieure, vous devez penser à une maintenance et à des vérifications supplémentaires. Pour les fréquences inférieures à une fois par an, vous devez utiliser l’approche de la norme IEC 61511.