製品の原理 用語解説|測域センサ|セーフティレーザスキャナ

安全センサとは

国際規格に沿った設計が為されており、第三者認証機関に認証されたセンサのことを「安全センサ」と呼びます。


安全センサの中でも認証を受けた測域センサのことを「セーフティレーザスキャナ」と呼びます。

弊社の製品ですとセーフティレーザスキャナ UAM-05LP-T301が該当いたします。

セーフティレーザスキャナに要求される国際規格

セーフティレーザスキャナとして認証を受けるためには下記の国際規格を満たすことを要求されます。

・ISO 13849(JIS B9705)  PLd カテゴリー3
・IEC 61508(JIS C 0508)  SIL2
・IEC 61496(JIS B 9704)  Type3

※レーザスキャナ以外のカテゴリで安全センサとして認証を受ける場合は規格が異なります。

IEC 61496(JIS B9704)

□「機械類の安全性-電気的検知保護設備」センサの設計、試験に対する要求事項

セーフティレーザスキャナのように、電気的に人体を検知してその保護のための制御信号を出力する装置(ESPE)に適用される規格です。
故障検出性能、ソフトウェア設計方針、耐温度性能、EMC性能、耐振動・衝撃性能、表示灯の色、ラベル記載内容、取扱説明書記載内容などについて規定しています。

電気的検知保護設備:ESPE(Electro-Sensitive Protective Equipment)は4つのタイプに分類され、それぞれ要求される項目が異なります。

IEC61496-2(Type2,4): 投光部と受光部との間に形成されるレーザーが遮光されることで
  人体を検出
IEC61496-3(Type3) : レーザー光の反射で人体を検出
IEC61496-4(Type4) : 画像センシング技術を用いて人体を検出
  Type
1 2 3 4
Safety performance according to IEC 62061and/or ISO 13849-1 N/A SIL 1 and SILCL 1and/orPL c SIL 2 and SILCL 2and/orPL d SIL 3 and SILCL 3and/orPL e
UAM-05LP-T301/301Cは反射式のセンサのためType3に分類されます。

ISO13849(JIS B9705)

□「機械類の安全性-制御システム安全関連部」 制御システムの安全機能の遂行能力を規定

パフォーマンスレベル(PL)とは安全関連部の能力を規定したものでa~eの5段階で評価されます。
UAM-05LP-T301/T301CはPLdに分類されます。
リスクアセスメントで求めたPLr以上のPL部品でシステムを構成しなければなりません。

IEC61508(JIS C 0508)

□「電気・電子・プログラマブル電子安全関連系の機能安全」信頼性及び開発プロセスについての要求事項


UAM-05LP-T301/T301Cの機能安全に関する仕様

機能安全 SIL 2 (Type B、HFT=1)(IEC61508)
PFHd 7.8×10-8 (T1=20 year): マスタースレーブ機能無効の場合
1.6×10-7 (T1=20 year): マスタースレーブ機能有効の場合


SIL 安全度水準(SIL:Safety Integrity Level)といい、SIL1~SIL4までの4段階
定められています。センサを構成する部品の故障率を積算したPFHdから
求めることができます


HFT Hardware Fault Toleranceの略。
その「数値+1」のサブシステムに障害が発生したら、
機能喪失を引き起こす恐れがあることを示します。


PFHd 1時間でセンサーが危険側故障をする確率のことを示します。


SIL PFHd
110-6以上10-5未満
2 10-7以上10-6未満
3 10-8以上10-7未満
4 10-9以上10-8未満
TYPEIEC61508では安全計装システムを構成する機器をTYPE AとTYPE Bに
分類されています。
バルブ,リレー,スイッチ等の単純な機器はTYPE A,
スマート伝送器やPLC等の複雑な機器はTYPE Bに分類されます。
UAM-05LP-T301/T301CはTYPE Bに分類されています。

T1=20年 安全機能確認間隔。PFHdの計算で使用します。

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