功能安全标准


 

机械安全符合EN ISO 13849



标准化状态

EN ISO 13849-1标准是EN 954-1标准的延伸,它是用于“机械安全”领域安全相关控制系统设计的主要标准。 欧洲版EN ISO 13849-1(现在为2008版)于2006年开始采用。
它已经在欧盟官方公报(Official Journal)上作为机械指令的调和标准发布。 因此该标准可以使用推定符合原则。

Wer darf die EN 954-1 noch anwenden?

Die Kernfrage, wer die EN 954-1 noch anwenden sollte oder darf, ist geprägt von zwei Randbedingen. Einerseits ist die EN ISO 13849-1:2009 die direkte Nachfolge-Norm der EN 954-1. Damit wurde mit der EN ISO 13849-1 ein neuer Stand der Technik geschaffen und die EN 954-1 erfüllt somit eine Grundanforderung der Maschinenrichtlinie nicht mehr. Diese Betrachtung wird aber durch den zweiten Sachverhalt relativiert. Für viele Produkt-Normen (C-Normen) existiert bis heute keine aktualisierte Version die auf die EN ISO 13849-1 verweist. Da aber die vorhandenen Verweise auf die EN 954-1 oft nicht vollständig und eindeutig von der EN ISO 13849-1 aufgelöst werden können, ist der Anwender dieser Normen auf die EN 954-1 weiterhin angewiesen und die EN 954-1 muss in diesen Fällen als Stand der Technik angesehen werden. In allen übrigen Fällen ist im Sinne der Rechtssicherheit die Anwendung der EN ISO 13849-1 an zu raten. Es sei aber betont, dass die rechtliche Situation nicht zweifelsfrei geklärt ist und eine Anwendung der EN 954-1 weiterhin denkbar ist.

 

修订EN 954-1的主要原因是什么?

从1996年开始,EN 954-1在机械安全部分描述了安全相关控制电路的设计。尽管已经开始使用,但它对于可编程电子系统的具体要求仍然不够充分。 其它批评意见认为,其风险级别与类别的关系看起来并非总是合理。 同时人们普遍认为除安全方面外,还应加入概率考虑过程。

有哪些变化?

EN ISO 13849-1的一个巨大变化即是:安全相关控制系统的评估使用了概率法。 这次修订旨在为EN 954-1提供评估现代电路所急需的概率技术。 它关键在于继续使用经过验证的分类,同时对量化的安全相关特性进行评估。

性能水平(PL)开始使用;这些水平以分类为基础,并使用以下参数进行描述:

  • 类别(结构性要求),
  • 平均无危险故障时间(MTTFd
  • 诊断覆盖面(DC)以及
  • 常见诱因故障(CCF)。
In sechs Schritten zum Ziel

引入EN ISO 13849-1后,机器设计又有了新的程序要求。 控制系统的安全相关部件的设计现在是一个反复式过程,它需要进行多个步骤。

第1步 - 定义安全功能要求
首先要确定每个安全功能的特性。 这是最重要的一步,有时也是最困难的一步。 它针对机器安全门的防护,例如在安全门打开时必须停止危险的运动;在安全门打开时,机器不得有重新启动的可能性。

第2步 - 确定所需性能水平PL
风险越大,控制系统的要求就越高。
使用不同技术时,其对可靠性及结构的要求也会不同。 各种危险情形的性能水平分为 "a" 到 "e" 五个级别。 PL "a" 的控制功能对风险降低的贡献较小,PL "e" 较高。 风险图可用于确定上述安全功能所需性能水平( PLr )。

所需性能水平PLr的确定符合EN ISO 13849标准

损伤严重性(S)
S1 = 轻度(通常可修复)损伤
S2 = 严重(通常不可修复)损伤,包含死亡

频率及/或暴露在危险条件下的时间(F)
F1 = 从不到不经常及/或暴露时间短
F2 = 经常至一直及/或暴露时间长

避免危险的可能性(P)
P1 = 在具体条件下可能
P2 = 很少可能

第3步 - 安全功能的设计以及技术实现
第1步中描述的“安全门互锁”安全功能通过控制措施实现。 安全门互锁功能可使用编码接近开关实现,例如PSENcode。 这样可以选择串行连接多个安全门,而且不会降低监控功能的有效性。 使用编码还可以提供扩展的操纵保护。
传感器使用一个多功能安全系统进行评估,例如PNOZmulti。 驱动器通过带有强制断开型触点的两个接触器实现。

第4步 - 确定并评估性能水平
安全功能被分为三个部分,从而确定达到的性能水平: 输出、逻辑以及输出。 这些子系统构成了安全功能。 Pilz可以为其部件提供所有需要的性能数据。 为此Pilz还提供了一款简单的计算工具 (PAScal)
 

第5步 - 核实
这一步确定达到的性能水平与要求的性能水平的匹配程度。 达到的PL必须高于或等于风险评估要求的PL r。 这样机器设计就有了“通行绿灯”。

第6步 - 验证
除了安全系统设计的纯定性要求外,避免出现系统性故障也很重要。

Pilz服务团队提供的咨询服务可以帮助您解决在上述所有六个步骤中遇到的问题。 我们还可以帮助您完成CE标识过程。


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