GB/T 16855.1-2018機(jī)械安全控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件第1部分：設(shè)計(jì)通則

ICS13110

J09.

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T168551—2018/ISO13849-12015

.代替:

GB/T16855.1—2008

機(jī)械安全控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件

第1部分設(shè)計(jì)通則

:

Safetyofmachinery—Safety-relatedpartsofcontrolsystems—

Part1Generalrincilesfordesin

:ppg

(ISO13849-1:2015,IDT)

2018-12-28發(fā)布2019-07-01實(shí)施

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

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(shù)語(yǔ)和定義符號(hào)及縮略語(yǔ)

3、………………2

術(shù)語(yǔ)和定義

3.1…………………………2

符號(hào)及縮略語(yǔ)

3.2………………………6

設(shè)計(jì)方面的考慮

4…………………………8

設(shè)計(jì)中的安全目標(biāo)

4.1…………………8

風(fēng)險(xiǎn)減小策略

4.2………………………9

確定所需性能等級(jí)

4.3(PLr)…………11

的設(shè)計(jì)

4.4SRP/CS……………………12

所需性能等級(jí)的評(píng)估及其與的關(guān)系

4.5PLSIL……………………12

軟件的安全要求

4.6……………………18

驗(yàn)證達(dá)到的是否滿足

4.7PLPLr……………………21

人類功效學(xué)方面的設(shè)計(jì)

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(gè)通道的關(guān)系

6DCavg、CCFMTTFD…………………25

一般要求

6.1……………25

類別規(guī)范

6.2……………26

實(shí)現(xiàn)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(rèn)

8………………………34

維護(hù)

9………………………34

技術(shù)文件

10………………34

使用信息

11………………35

附錄資料性附錄所需性能等級(jí)的確定

A()(PLr)……………………36

附錄資料性附錄模塊法和安全相關(guān)模塊圖

B()………39

附錄資料性附錄單個(gè)元件值的計(jì)算或評(píng)估

C()MTTFD……………41

附錄資料性附錄估算各通道的簡(jiǎn)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(jì)

E()(DC)…………49

附錄資料性附錄共因失效的估計(jì)

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(guān)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(shù)值表示

K()5…………………69

參考文獻(xiàn)

……………………73

Ⅱ

GB/T168551—2018/ISO13849-12015

.:

前言

機(jī)械安全控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件由以下兩部分組成

GB/T16855《》:

第部分設(shè)計(jì)通則

———1:;

第部分確認(rèn)

———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(jī)械安全控制系統(tǒng)有關(guān)安全部件第部分設(shè)計(jì)通則與

GB/T16855.1—2008《1:》。

相比除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下

GB/T16855.1—2008,:

將標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為機(jī)械安全控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件第部分設(shè)計(jì)通則

———《1:》;

刪除了引言中的表見(jiàn)年版的引言

———1(2008);

將術(shù)語(yǔ)系統(tǒng)失效修改為系統(tǒng)性失效見(jiàn)年版的

———“”“”(3.1.7,20083.1.7);

將術(shù)語(yǔ)平均危險(xiǎn)失效時(shí)間修改為平均危險(xiǎn)失效間隔時(shí)間并將其縮略語(yǔ)修改為

———“”“”,“MTTFD”

見(jiàn)年版的

(3.1.25,20083.1.25);

增加了術(shù)語(yǔ)高要求或連續(xù)模式經(jīng)使用證明及其定義見(jiàn)和

———“”“”(3.1.383.1.39);

修改了圖見(jiàn)圖年版的圖

———1(1,20081);

增加了輸出部分按類別描述的要求見(jiàn)

———SRP/CS(4.5.5);

修改了對(duì)單個(gè)元件值的計(jì)算或估計(jì)見(jiàn)附錄年版的附錄

———MTTFD(C,2008C);

重新起草了附錄見(jiàn)附錄年版的附錄

———I(I,2008I)。

本部分使用翻譯法等同采用機(jī)械安全控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件第部分設(shè)

ISO13849-1:2015《1:

計(jì)通則

》。

與本部分中規(guī)范性引用的國(guó)際文件有一致性對(duì)應(yīng)關(guān)系的我國(guó)文件如下

:

機(jī)械電氣安全安全相關(guān)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(jī)械安全應(yīng)用和設(shè)計(jì)安全相關(guān)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(cuò)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(guó)機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)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(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心安徽樂(lè)庫(kù)智能停車設(shè)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(jī)標(biāo)準(zhǔn)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(guó)軟件評(píng)測(cè)中心安士能上海機(jī)電商貿(mào)有限

、、、、()

公司華測(cè)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司南京理工大學(xué)西安旭邁智能家電科技有限公司南京林業(yè)大

、、、、

學(xué)機(jī)電產(chǎn)品包裝生物質(zhì)材料國(guó)家與地方聯(lián)合工程研究中心南安市質(zhì)量計(jì)量檢測(cè)所立宏安全設(shè)備工

/、、

程上海有限公司浙江雷鳥(niǎo)供應(yīng)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(yáng)陽(yáng)王寶珍于明進(jìn)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(ài)萍

、、、、、。

本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)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(jī)械領(lǐng)域安全標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)如下

:

類標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)安全標(biāo)準(zhǔn)給出適用于所有機(jī)械的基本概念設(shè)計(jì)原則和一般特征

a)A(),、;

類標(biāo)準(zhǔn)通用安全標(biāo)準(zhǔn)涉及機(jī)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(biāo)準(zhǔn)

———B1,(、、);

類安全裝置如雙手操縱裝置聯(lián)鎖裝置壓敏裝置防護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)

———B2,(、、、)。

類標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)一種特定的機(jī)器或一組機(jī)器規(guī)定出詳細(xì)的安全要求的標(biāo)準(zhǔn)

c)C(),。

依照中的規(guī)定本部分屬于類標(biāo)準(zhǔn)

GB/T15706,B。

本部分尤其與下列與機(jī)械安全有關(guān)的利益相關(guān)方有關(guān)

:

機(jī)器制造商

———;

健康與安全機(jī)構(gòu)

———。

其他受到機(jī)械安全水平影響的利益相關(guān)方有

:

機(jī)器使用人員

———;

機(jī)器所有者

———;

服務(wù)提供人員

———;

消費(fèi)者針對(duì)預(yù)定由消費(fèi)者使用的機(jī)械

———()。

上述利益相關(guān)方均有可能參與本部分的起草

。

此外本部分預(yù)定用于起草類標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)

,C。

本部分規(guī)定的要求可由類標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充或修改

C。

對(duì)于在類標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)且已按照類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和制造的機(jī)器優(yōu)先采用類標(biāo)準(zhǔn)中的要求

C,C,C。

本部分的目的是在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和評(píng)估中給出對(duì)所涉及的控制系統(tǒng)的指南并為制修訂類或

,B

類標(biāo)準(zhǔn)提供指南作為機(jī)器全面風(fēng)險(xiǎn)減小策略的一部分設(shè)計(jì)者一般愿意通過(guò)采用具有一種或多種

C。,

安全功能的防護(hù)裝置來(lái)達(dá)到某種程度的風(fēng)險(xiǎn)減小

。

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

(SRP/CS),

件組成既可獨(dú)立于機(jī)器控制系統(tǒng)也可以是機(jī)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(guò)程啟動(dòng)的一種手段

CS(:)。

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

5,(PL)。

性能等級(jí)由每小時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)失效的概率來(lái)定義見(jiàn)表

(2)。

安全功能危險(xiǎn)失效的概率取決于幾個(gè)因素包括軟硬件結(jié)構(gòu)故障檢測(cè)機(jī)制的范圍診斷覆蓋率

,:、[

部件的可靠性平均危險(xiǎn)失效間隔時(shí)間共因失效設(shè)計(jì)流程運(yùn)行負(fù)荷環(huán)境

(DC)]、[(MTTFD)、(CCF)]、、、

條件和操作程序等

。

為了便于設(shè)計(jì)者對(duì)所達(dá)到的進(jìn)行評(píng)估本部分采用了根據(jù)故障條件下具體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和具體行

PL,

為來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)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(jí)和類別適用于如下控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件例如

,:

保護(hù)裝置例如雙手操縱裝置聯(lián)鎖裝置電敏保護(hù)裝置例如光柵壓敏裝置

———(:、)、(:)、;

控制單元例如控制功能數(shù)據(jù)處理監(jiān)控等的邏輯單元

———(:、、);

動(dòng)力控制元件例如繼電器閥等

———(:、);

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

———(:)

復(fù)雜制造業(yè)設(shè)備例如包裝機(jī)械印刷機(jī)械壓力機(jī)等

(:、、)。

Ⅳ

GB/T168551—2018/ISO13849-12015

.:

本部分的目的是提供明確的基礎(chǔ)用以評(píng)價(jià)應(yīng)用以及機(jī)器的設(shè)計(jì)和性能例如第三方評(píng)

SRP/CS(),:

價(jià)自我評(píng)價(jià)或獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)

、。

關(guān)于IEC62061和本部分推薦應(yīng)用的信息

和本部分都規(guī)定了機(jī)器控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件的設(shè)計(jì)和實(shí)施要求按照這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的

IEC62061。

范圍采用其中任何一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都可假定滿足了相關(guān)的基本安全要求為機(jī)器安全相關(guān)控

。ISO/TR23849

制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用和本部分標(biāo)準(zhǔn)提供了指導(dǎo)

IEC62061。

Ⅴ

GB/T168551—2018/ISO13849-12015

.:

機(jī)械安全控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件

第1部分設(shè)計(jì)通則

:

1范圍

的本部分規(guī)定了包括軟件設(shè)計(jì)在內(nèi)的控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件設(shè)計(jì)和集成

GB/T16855(SRP/CS)

的安全要求和指導(dǎo)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(jí)本部分適用于所有種類機(jī)械上具有高要求和連續(xù)模式的不管其采用何種技術(shù)和能量電

。SRP/CS,(

氣液壓氣動(dòng)機(jī)械等

、、、)。

本部分未規(guī)定特殊應(yīng)用中的安全功能或性能等級(jí)

。

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(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)要求但可采用給出的類別或性能等級(jí)等原則

SRP/CS,。

注1的產(chǎn)品示例繼電器電磁閥位置開(kāi)關(guān)電機(jī)控制單元雙手操縱裝置壓敏設(shè)備等這類產(chǎn)品

:SRP/CS:、、、PLC、、、。

的設(shè)計(jì)需參考專門的標(biāo)準(zhǔn)例如和

,:GB/T19671、GB/T17454.1GB/T17454.2。

注2所需性能等級(jí)的定義見(jiàn)

:3.1.24。

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

:IEC62061、

統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方法是一致的