关于EN ISO 13849-1机械安全控制系统设计一般原则

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EN ISO 13849-1 是机械安全领域的核心标准,其安全功能评估简单说就是通过量化分析,确保机械的安全相关控制系统能可靠实现保护人员的功能。

该评估主要围绕 “安全功能” 展开,核心是确定两个关键参数:PL(性能等级) 和 MTTFd(平均危险失效时间),最终判断安全功能是否满足机械的风险控制需求。

评估的核心维度

评估过程会从 4 个维度对安全功能进行分析,每个维度都影响最终的 PL 等级。

结构分类(Category):根据安全相关控制系统的硬件架构(如单通道、双通道带监测等)划分,决定了系统的基础安全潜力,分为 B、1、2、3、4 共 5 类,类别越高,架构容错能力越强。

MTTFd(平均危险失效时间):衡量安全部件在规定条件下,从开始使用到发生危险失效的平均时间,反映部件的寿命和可靠性,分为低(low)、中(medium)、高(high)、很高(very high)4 个等级。

DCavg(平均诊断覆盖率):评估系统对自身故障的检测能力,即能被检测到的危险失效占总危险失效的比例,分为低(low)、中(medium)、高(high)3 个等级,覆盖率越高,未被发现的故障越少。

CCF(共因失效控制):分析可能导致多个独立通道失效的因素(如环境干扰、设计缺陷、维护错误),并评估控制措施的有效性,分为 CCF1 到 CCF3 共 3 个等级,等级越高,抗共因失效能力越强。

评估的核心输出:性能等级(PL)

通过上述 4 个维度的组合分析,最终会确定安全功能的PL 等级,这是评估的核心结果。

PL 等级从低到高分为 a、b、c、d、e 五个级别,e 级最高。

不同风险等级的机械,需要匹配不同 PL 等级的安全功能。例如,高风险的冲压机械,其急停功能可能需要 PL d 或 e,而低风险的小型输送机械,可能仅需 PL b。

评估的典型流程

确定安全功能:明确机械需要实现的具体安全功能,如急停、安全门锁定、双手启动等。

风险分析与 PL 需求确定:根据机械的危险程度(如伤害概率、伤害严重度),确定每个安全功能所需的目标 PL 等级。

硬件与软件分析:拆解安全功能对应的控制系统,分析其结构分类、所用部件的 MTTFd、诊断机制的 DCavg,以及共因失效控制措施。

PL 计算与验证:根据标准中的公式和表格,结合上述分析结果计算实际 PL 等级,判断是否满足目标 PL 需求。

文档记录:整理评估过程和结果,形成文档,作为机械安全认证和合规性检查的依据。



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发布时间
2025-10-27 09:12
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编号
41742704
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