GB/T 16855.1-2018機械安全控制系統(tǒng)安全相關部件第1部分：設計通則

ICS13110

J09.

中華人民共和國國家標準

GB/T168551—2018/ISO13849-12015

.代替:

GB/T16855.1—2008

機械安全控制系統(tǒng)安全相關部件

第1部分設計通則

:

Safetyofmachinery—Safety-relatedpartsofcontrolsystems—

Part1Generalrincilesfordesin

:ppg

(ISO13849-1:2015,IDT)

2018-12-28發(fā)布2019-07-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

中國國家標準化管理委員會

GB/T168551—2018/ISO13849-12015

.:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術語和定義符號及縮略語

3、………………2

術語和定義

3.1…………………………2

符號及縮略語

3.2………………………6

設計方面的考慮

4…………………………8

設計中的安全目標

4.1…………………8

風險減小策略

4.2………………………9

確定所需性能等級

4.3(PLr)…………11

的設計

4.4SRP/CS……………………12

所需性能等級的評估及其與的關系

4.5PLSIL……………………12

軟件的安全要求

4.6……………………18

驗證達到的是否滿足

4.7PLPLr……………………21

人類功效學方面的設計

4.8……………21

安全功能

5…………………22

安全功能規(guī)范

5.1………………………22

安全功能詳述

5.2………………………23

類別及其與和每個通道的關系

6DCavg、CCFMTTFD…………………25

一般要求

6.1……………25

類別規(guī)范

6.2……………26

實現總的的組合

6.3PLSRP/CS……………………33

故障考慮和故障排除

7……………………34

一般要求

7.1……………34

故障考慮

7.2……………34

故障排除

7.3……………34

確認

8………………………34

維護

9………………………34

技術文件

10………………34

使用信息

11………………35

附錄資料性附錄所需性能等級的確定

A()(PLr)……………………36

附錄資料性附錄模塊法和安全相關模塊圖

B()………39

附錄資料性附錄單個元件值的計算或評估

C()MTTFD……………41

附錄資料性附錄估算各通道的簡化方法

D()MTTFD………………47

Ⅰ

GB/T168551—2018/ISO13849-12015

.:

附錄資料性附錄功能和模塊診斷覆蓋率的估計

E()(DC)…………49

附錄資料性附錄共因失效的估計

F()(CCF)…………52

附錄資料性附錄系統(tǒng)性失效

G()………………………54

附錄資料性附錄控制系統(tǒng)安全相關部件組合的示例

H()……………56

附錄資料性附錄示例

I()………………59

附錄資料性附錄軟件

J()………………66

附錄資料性附錄圖的數值表示

K()5…………………69

參考文獻

……………………73

Ⅱ

GB/T168551—2018/ISO13849-12015

.:

前言

機械安全控制系統(tǒng)安全相關部件由以下兩部分組成

GB/T16855《》:

第部分設計通則

———1:;

第部分確認

———2:。

本部分為的第部分

GB/T168551。

本部分按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本部分代替機械安全控制系統(tǒng)有關安全部件第部分設計通則與

GB/T16855.1—2008《1:》。

相比除編輯性修改外主要技術變化如下

GB/T16855.1—2008,:

將標準名稱修改為機械安全控制系統(tǒng)安全相關部件第部分設計通則

———《1:》;

刪除了引言中的表見年版的引言

———1(2008);

將術語系統(tǒng)失效修改為系統(tǒng)性失效見年版的

———“”“”(3.1.7,20083.1.7);

將術語平均危險失效時間修改為平均危險失效間隔時間并將其縮略語修改為

———“”“”,“MTTFD”

見年版的

(3.1.25,20083.1.25);

增加了術語高要求或連續(xù)模式經使用證明及其定義見和

———“”“”(3.1.383.1.39);

修改了圖見圖年版的圖

———1(1,20081);

增加了輸出部分按類別描述的要求見

———SRP/CS(4.5.5);

修改了對單個元件值的計算或估計見附錄年版的附錄

———MTTFD(C,2008C);

重新起草了附錄見附錄年版的附錄

———I(I,2008I)。

本部分使用翻譯法等同采用機械安全控制系統(tǒng)安全相關部件第部分設

ISO13849-1:2015《1:

計通則

》。

與本部分中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對應關系的我國文件如下

:

機械電氣安全安全相關電氣電子和可編程電子控制系統(tǒng)的功能安全

———GB28526—2012、

(IEC62061:2005,IDT);

機械安全應用和設計安全相關控制系統(tǒng)的

———GB/T30175—2013GB/T16855.1GB28526

指南

(ISO/TR23849:2010,IDT)。

本部分做了以下編輯性修改

:

修改了表中的編輯性錯誤表改為表表改為表表改為表

———1,“3”“2”,“4”“3”,“7”“6”。

本部分由全國機械安全標準化技術委員會提出并歸口

(SAC/TC208)。

本部分起草單位皮爾磁電子常州有限公司中機生產力促進中心安徽樂庫智能停車設備有限

:()、、

公司蘇州安高智能安全科技有限公司廈門日拓電器科技有限公司南安市中機標準化研究院有限公

、、、

司福建省閩旋科技股份有限公司軟控股份有限公司中國軟件評測中心安士能上海機電商貿有限

、、、、()

公司華測檢測認證集團股份有限公司南京理工大學西安旭邁智能家電科技有限公司南京林業(yè)大

、、、、

學機電產品包裝生物質材料國家與地方聯合工程研究中心南安市質量計量檢測所立宏安全設備工

/、、

程上海有限公司浙江雷鳥供應鏈管理有限公司

()、。

本部分主要起草人張曉飛黃之炯李勤朱斌孫振超李立言趙陽陽王寶珍于明進劉發(fā)旺

:、、、、、、、、、、

陸曉光郭永振劉攀超居里鍇程紅兵白洪海居榮華吉坤侯紅英黃東升尹之堯付卉青劉英

、、、、、、、、、、、、、

陳卓賢李忠劉治永宋小寧李亞莉周愛萍

、、、、、。

本部分所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為

:

———GB/T16855.1—1997、GB/T16855.1—2005、GB/T16855.1—2008。

Ⅲ

GB/T168551—2018/ISO13849-12015

.:

引言

機械領域安全標準的結構如下

:

類標準基礎安全標準給出適用于所有機械的基本概念設計原則和一般特征

a)A(),、;

類標準通用安全標準涉及機械的一種安全特征或使用范圍較寬的一類安全裝置

b)B(),:

類特定的安全特征如安全距離表面溫度噪聲標準

———B1,(、、);

類安全裝置如雙手操縱裝置聯鎖裝置壓敏裝置防護裝置標準

———B2,(、、、)。

類標準機械產品安全標準對一種特定的機器或一組機器規(guī)定出詳細的安全要求的標準

c)C(),。

依照中的規(guī)定本部分屬于類標準

GB/T15706,B。

本部分尤其與下列與機械安全有關的利益相關方有關

:

機器制造商

———;

健康與安全機構

———。

其他受到機械安全水平影響的利益相關方有

:

機器使用人員

———;

機器所有者

———;

服務提供人員

———;

消費者針對預定由消費者使用的機械

———()。

上述利益相關方均有可能參與本部分的起草

。

此外本部分預定用于起草類標準的標準化機構

,C。

本部分規(guī)定的要求可由類標準補充或修改

C。

對于在類標準的范圍內且已按照類標準設計和制造的機器優(yōu)先采用類標準中的要求

C,C,C。

本部分的目的是在控制系統(tǒng)的設計和評估中給出對所涉及的控制系統(tǒng)的指南并為制修訂類或

,B

類標準提供指南作為機器全面風險減小策略的一部分設計者一般愿意通過采用具有一種或多種

C。,

安全功能的防護裝置來達到某種程度的風險減小

。

用于提供安全功能的機器控制系統(tǒng)部件稱為控制系統(tǒng)安全相關部件它們由硬件和軟

(SRP/CS),

件組成既可獨立于機器控制系統(tǒng)也可以是機器控制系統(tǒng)的組成部分除了提供安全功能以外

,,。,SRP/

也能提供操作功能例如雙手操縱裝置作為過程啟動的一種手段

CS(:)。

控制系統(tǒng)安全相關部件在預期條件下執(zhí)行安全功能的能力分為級稱之為性能等級這些

5,(PL)。

性能等級由每小時發(fā)生危險失效的概率來定義見表

(2)。

安全功能危險失效的概率取決于幾個因素包括軟硬件結構故障檢測機制的范圍診斷覆蓋率

,:、[

部件的可靠性平均危險失效間隔時間共因失效設計流程運行負荷環(huán)境

(DC)]、[(MTTFD)、(CCF)]、、、

條件和操作程序等

。

為了便于設計者對所達到的進行評估本部分采用了根據故障條件下具體設計準則和具體行

PL,

為來進行結構分類的方法這些類別分為類類別類別類別類別類別

。5:B、1、2、3、4。

性能等級和類別適用于如下控制系統(tǒng)安全相關部件例如

,:

保護裝置例如雙手操縱裝置聯鎖裝置電敏保護裝置例如光柵壓敏裝置

———(:、)、(:)、;

控制單元例如控制功能數據處理監(jiān)控等的邏輯單元

———(:、、);

動力控制元件例如繼電器閥等

———(:、);

以及所有機械上執(zhí)行安全功能的控制系統(tǒng)從簡單裝置例如小型廚房炊機具或自動門等到

———(:)

復雜制造業(yè)設備例如包裝機械印刷機械壓力機等

(:、、)。

Ⅳ

GB/T168551—2018/ISO13849-12015

.:

本部分的目的是提供明確的基礎用以評價應用以及機器的設計和性能例如第三方評

SRP/CS(),:

價自我評價或獨立實驗室評價

、。

關于IEC62061和本部分推薦應用的信息

和本部分都規(guī)定了機器控制系統(tǒng)安全相關部件的設計和實施要求按照這兩項標準的

IEC62061。

范圍采用其中任何一個標準都可假定滿足了相關的基本安全要求為機器安全相關控

。ISO/TR23849

制系統(tǒng)設計中應用和本部分標準提供了指導

IEC62061。

Ⅴ

GB/T168551—2018/ISO13849-12015

.:

機械安全控制系統(tǒng)安全相關部件

第1部分設計通則

:

1范圍

的本部分規(guī)定了包括軟件設計在內的控制系統(tǒng)安全相關部件設計和集成

GB/T16855(SRP/CS)

的安全要求和指導原則本部分規(guī)定了這些部件的特征包括執(zhí)行安全功能所需要的性能等

。SRP/CS,

級本部分適用于所有種類機械上具有高要求和連續(xù)模式的不管其采用何種技術和能量電

。SRP/CS,(

氣液壓氣動機械等

、、、)。

本部分未規(guī)定特殊應用中的安全功能或性能等級

。

本部分給出了采用可編程電子系統(tǒng)的的具體要求

SRP/CS。

本部分未給出的產品的具體設計要求但可采用給出的類別或性能等級等原則

SRP/CS,。

注1的產品示例繼電器電磁閥位置開關電機控制單元雙手操縱裝置壓敏設備等這類產品

:SRP/CS:、、、PLC、、、。

的設計需參考專門的標準例如和

,:GB/T19671、GB/T17454.1GB/T17454.2。

注2所需性能等級的定義見

:3.1.24。

注3本部分給出的關于可編程電子系統(tǒng)的要求與中給出的機械安全相關的電氣電子和可編程控制系

:IEC62061、

統(tǒng)的設計和開發(fā)方法是一致的