機(jī)械電氣安全 安全完整性要求的分配 基本原理 編制說明

《機(jī)械電氣安全安全完整性要求的分配基本原理》編制說明本項目根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會關(guān)于下達(dá)20計劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計劃的通知（國標(biāo)委發(fā)〔2024〕16號對計劃編號為項目進(jìn)行制定。主要起草單位：通用技術(shù)集團(tuán)機(jī)床工程研究院有限公司，項目發(fā)計劃的有關(guān)要求，成立了由通用技術(shù)集團(tuán)機(jī)床工程研究院有限公司等單位組成的標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，初步確立了起草原則，對標(biāo)準(zhǔn)開展了前期調(diào)研及資料收集整理等工作。工作組通過對IECTR63161:2022國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究對我國機(jī)械電氣設(shè)備安全相關(guān)控制系統(tǒng)的功能安全設(shè)計及集成進(jìn)行調(diào)研，等同本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中本著科學(xué)性、合理性和可操作性及如下原則進(jìn)行制定本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義，基于風(fēng)險的定量方法、功能安全分配的量化參數(shù)、安全功能分配的通用原則、要求模式分1）關(guān)于“范圍”安全相關(guān)控制功能作為針對特定危險的保護(hù)措施。本標(biāo)準(zhǔn)描述了基本邏輯原理該描述是通用的，并盡可能獨立于可用于分配安全完整性要求的任何特定工具或方法。要求可以表示為安全完整性等級本標(biāo)準(zhǔn)介紹了這些方法和工具所體現(xiàn)的基本原理示例，只要它們遵循基于相反，本標(biāo)準(zhǔn)中描述的邏輯可以作為評估安全完整性分配的具體方法或工具的參考。這可能說明各自的工具/方法在多大程度上遵循了基于風(fēng)險的定量方法，以及其他考慮因素造成偏離這種方法的情況。在實際應(yīng)用中，基于定量風(fēng)險的方法在許多情況下可能被其他考慮因素修改或覆蓋，而且理由充分。討論或評估這些原因不在本標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)。通常提供給定工具或方法偏離定量邏本標(biāo)準(zhǔn)可用于安全相關(guān)控制功能的各種應(yīng)用模式:連續(xù)模式、高要求模式和2）關(guān)于“規(guī)范性引用文件”3）關(guān)于“術(shù)語和定義”本章節(jié)對概率、事件發(fā)生率、可容許風(fēng)險、可容許風(fēng)險限度、危險事件、危險狀態(tài)、要求、觸發(fā)事件、安全要求、危險發(fā)生率、避免或限制傷害的可能4）關(guān)于“基于風(fēng)險的定量方法”本章節(jié)對功能安全分配的量化原理、功能安全分配的步驟以及風(fēng)險評估中5）關(guān)于“功能安全分配的量化參數(shù)”本章節(jié)對功能安全分配的參數(shù)類型、傷害發(fā)生的概率、風(fēng)險的量化、目標(biāo)失效量、發(fā)生危險事件的概率-Pr、暴露參數(shù)-Fr、避免或限制傷害的可能性-6）關(guān)于“安全功能分配的通用原則”本章節(jié)對完整功能的適用性、風(fēng)險關(guān)系、參數(shù)的邏輯獨立性進(jìn)行了描述，同時給出了高要求或連續(xù)操作模式以及低要求操作模式下安全功能失效的要求。7）關(guān)于“要求模式分配”本章節(jié)對要求模式的分配準(zhǔn)則，明確了低要求操作模式、高要求或連續(xù)模8）關(guān)于“與GB/T15706的關(guān)系”9）關(guān)于“功能安全分配的工具”包括選擇要使用的參數(shù)、對數(shù)化參數(shù)、離散化對數(shù)參數(shù)、對單個離散參數(shù)設(shè)置賦值、在圖形決策樹(風(fēng)險圖)或表格(風(fēng)險表，風(fēng)險矩陣)中編碼分?jǐn)?shù)和所需安全10）關(guān)于“附錄ASIL分配工具數(shù)值分析的例子”附錄A用幾個典型的例子描述了如何從給定的風(fēng)險圖或表格工具中提取隨著制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展，可編程電子硬件、軟件系統(tǒng)的大量使用，大大提升了自動化程度。但隨著系統(tǒng)復(fù)雜性的提高，軟件和機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用，來自系統(tǒng)失效和隨機(jī)硬件失效的風(fēng)險也日益增加。因此，越來越多的安全相關(guān)系統(tǒng)（包括自動控制系統(tǒng)和自動保護(hù)系統(tǒng)）廣泛應(yīng)用在不同領(lǐng)域，保護(hù)人員免受傷害，保證了機(jī)械、整套裝置甚至整個工廠自動正常、安全地運轉(zhuǎn)。功能安全技術(shù)已經(jīng)成為自動化領(lǐng)域關(guān)注和研究的熱點。安全完整性是安全相關(guān)控制系統(tǒng)的達(dá)到規(guī)定安全功能可能性的度量。安全完整性要求要基于危險與風(fēng)險分析，安全完整性要求過高會造成不必要的過高的安全成本，安全完整性要求過低又會導(dǎo)致安全相關(guān)系統(tǒng)不能滿足安全要求，本標(biāo)準(zhǔn)描述了在基于風(fēng)險的方法中將安全完整性要求分配給與安全相關(guān)的控制功能的基本原理，對分配的量化參數(shù)進(jìn)行了解釋，描述了這些參數(shù)如何與風(fēng)險評估和安全完整性要求相關(guān)聯(lián)。目的是提供功能安全分配的基本的邏輯原理，從而為選定的功能合理本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的安全完整性要求分配的基本原理通過舉證驗證的方法進(jìn)行了驗證。驗證結(jié)果表明本部分規(guī)定的技術(shù)內(nèi)容是基本正確、合理、有效、可行。本標(biāo)準(zhǔn)描述了在基于風(fēng)險的方法中將安全完整性要求分配給與安全相關(guān)的提供了指導(dǎo)。發(fā)布實施后，一方面能夠促進(jìn)我國機(jī)電領(lǐng)域產(chǎn)品功能完善和安全水平提升，另一方面，也能促使我國功能安全相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與國際接軌和同為了促進(jìn)和規(guī)范安全相關(guān)的控制和保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計、制造和應(yīng)用，不同領(lǐng)域的安全標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺，其中ISO12100基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。而在各種細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域里，存在著許多不同的潛在的危險和風(fēng)險，復(fù)雜程度也各不相同，從而需要應(yīng)用不同的E/E/PES，機(jī)械領(lǐng)域常用的功能安全標(biāo)準(zhǔn)包括ISO13849-1和IE準(zhǔn)給出了基本原則和方法，本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步描述了在基于風(fēng)險的方法中，將安全