GB/T 16855.1-2018 機械安全 控制系統安全相關部件 第1部分:設計通則
- 發表時間:2023-03-26
- 來源:共立消防
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1 范圍
GB/T 16855的本(ben)部(bu)分(fen)規定了(le)包括(kuo)軟件(jian)設(she)計(ji)在內(nei)的控(kong)制系統安全(quan)(quan)相關部(bu)件(jian)(SRP/CS)設(she)計(ji)和(he)(he)集成(cheng)的安全(quan)(quan)要(yao)求(qiu)和(he)(he)指導原則(ze)。本(ben)部(bu)分(fen)規定了(le)這些SRP/CS部(bu)件(jian)的特征,包括(kuo)執行安全(quan)(quan)功能所需(xu)要(yao)的性能等(deng)級(ji)。本(ben)部(bu)分(fen)適(shi)用于所有種(zhong)類機(ji)(ji)械(xie)上具有高要(yao)求(qiu)和(he)(he)連續模式的SRP/CS,不管(guan)其采用何種(zhong)技術和(he)(he)能量(liang)(電氣、液壓、氣動、機(ji)(ji)械(xie)等(deng))。
本部分未(wei)規定特殊應用中的(de)安全(quan)功(gong)能(neng)或性能(neng)等級。
本部分給出了采用可編程電子系統的(de)SRP/CS的(de)具體(ti)要求。
本部分未給(gei)出 SRP/CS的(de)產品的(de)具體設(she)計要求(qiu),但可(ke)采用給(gei)出的(de)類別或性能(neng)等(deng)級(ji)等(deng)原則。
注1:SRP/CS的(de)產品示例:繼(ji)電器、電磁閥、位置(zhi)開關(guan)、PLC、電機控制單元、雙手操縱(zong)裝置(zhi)、壓敏設備等。這(zhe)類產品的(de)設計需參考(kao)專(zhuan)門的(de)標準,例如:GB/T 19671、GB/T 17454.1和GB/T 17454.2。
注2:所(suo)需性能等級(ji)的定義見(jian)3.1.24。
注3:本部(bu)分給出(chu)的(de)(de)關(guan)于可編程(cheng)電子系統(tong)的(de)(de)要求與(yu)IEC62061中給出(chu)的(de)(de)機械安全相關(guan)的(de)(de)電氣、電子和(he)可編程(cheng)控(kong)制(zhi)系統(tong)的(de)(de)設(she)計和(he)開發方法是一致的(de)(de)。
注4:用于 PLr=e的元件的安全相關嵌(qian)入式軟件見IEC 61508-3:1998中第7章。
2 規(gui)范性引用文件
下(xia)列(lie)文(wen)(wen)件(jian)(jian)對(dui)于(yu)(yu)本文(wen)(wen)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)應(ying)用是必不(bu)可少的(de)(de)(de)。凡是注日期(qi)(qi)的(de)(de)(de)引用文(wen)(wen)件(jian)(jian),僅(jin)注日期(qi)(qi)的(de)(de)(de)版(ban)本適用于(yu)(yu)本文(wen)(wen)件(jian)(jian)。凡是不(bu)注日期(qi)(qi)的(de)(de)(de)引用文(wen)(wen)件(jian)(jian),其最新版(ban)本(包(bao)括所有的(de)(de)(de)修改單)適用于(yu)(yu)本文(wen)(wen)件(jian)(jian)。
GB/T 2900.13-2008 電工術語 可(ke)信性與(yu)服務質量(liang)[IEC 60050(191):1990,IDT]
GB/T 15706-2012 機械(xie)安全 設(she)計通則 風險評估與風險減小(ISO 12100:2010,IDT)
GB/T 16855.2-2015 機械安(an)全 控制系統安(an)全相關部件 第2部分(fen):確(que)認(ISO 13849-2:2012,IDT)
GB/T 20438.3-2017 電氣(qi)/電子(zi)/可編程(cheng)電子(zi)安全相關系統(tong)的功能安全 第3部分:軟(ruan)件要求(IEC 61508-3:2010,IDT)
GB/T 20438.4-2017 電氣(qi)/電子/可編程電子安全(quan)相關系(xi)統的(de)功能安全(quan) 第4部分:定義和縮(suo)略語(IEC 61508-4:2010,IDT)
ISO/TR 22100-2:2013 Safety of machinery-Relationship with ISO 12100-Part 2:How ISO 12100 relates to ISO 13849-1
ISO/TR 23849 應(ying)用ISO 13849-1和IEC 62061設計(ji)機械的安(an)全相關控(kong)制系(xi)統的指南(Guidanceon the application of ISO 13849-1 and IEC 62061 in the design of safety-related control systems for machinery)
IEC 62061:2012 機械(xie)安全(quan) 安全(quan)相關電(dian)氣、電(dian)子和可編(bian)程電(dian)子控制(zhi)系統的功能安全(quan)(Safety ofmachinery-Functional safety of safety-related electrical,electronic and programmable electronic con-trol systems)
3 術語和定(ding)義(yi)、符號(hao)及縮略語
3.1 術語和定義
GB/T 15706和GB/T 2900.13界定的以(yi)及下列術語和定義(yi)適用于本文件。
3.1.1
控制(zhi)系統安全相(xiang)關部件 safety-related part of a control systesystem;SRP/CS
控制(zhi)系統中響應安全相關輸(shu)入信號并產生安全相關輸(shu)出信號的部件。
注1:控(kong)制系(xi)統安全(quan)相關部件的(de)組成,以安全(quan)相關的(de)輸入信號被觸(chu)發為(wei)起始點(例(li)(li)如:致動凸(tu)輪(lun)和位置開(kai)關的(de)滾輪(lun)等(deng)),以動力控(kong)制組件的(de)輸出(例(li)(li)如:接觸(chu)器(qi)的(de)主觸(chu)點等(deng))為(wei)終止點。
注2:如果監控(kong)系統(tong)用(yong)于診(zhen)斷,也可認為(wei)是SRRP/CS
3.1.2
類別 category
控制系統安全(quan)相關(guan)部(bu)件在防止故(gu)障能力以及故(gu)障條件下后續行為方面的(de)分類,它通過部(bu)件的(de)結構布置、故(gu)障檢(jian)測和/或(huo)部(bu)件可(ke)靠性來達(da)到。
3.1.3
故障 fault
產品不(bu)能完成要(yao)求的功能的狀態(tai)。預防性維修或(huo)其他計劃的行動或(huo)因缺乏外(wai)部資源(yuan)的情況除外(wai)。
注1:故障通常是(shi)產(chan)品自身失(shi)效后引起(qi)的,但即(ji)使(shi)失(shi)效未發生,故障也(ye)可能存(cun)在。
注2:本部分中(zhong),“故障”是指(zhi)隨(sui)機故障。
[GB/T 00.13-2008,191-05-01]
3.1.4
失效 failure
產(chan)品完成要求的(de)功(gong)能(neng)的(de)能(neng)力的(de)中斷。
注1:失(shi)效后,產品處(chu)于(yu)故障狀(zhuang)態。
注(zhu)2:“失效(failure)”與(yu)“故障(fault)”的區(qu)別(bie)在于-失效是一(yi)次事(shi)件,故障是一(yi)種(zhong)狀態(tai)。
注3:這里定義的(de)“失效”,不適用于僅(jin)由軟(ruan)件(jian)構成(cheng)的(de)產(chan)品。
注4:本部分不包括只影響控制器進(jin)程的(de)失效。
[GB T 2900.13-2008,定義191-04-01]
3.1.5
危(wei)險失(shi)效 dangerous failure
使(shi)控制系統(tong)安全(quan)相關部件(SRRP/CS)有可能處于危(wei)險狀(zhuang)態(tai)(tai)或功能喪失狀(zhuang)態(tai)(tai)的失效。
注(zhu)1:這種(zhong)可(ke)能性是(shi)否成為事實取決于系統(tong)的(de)通道(dao)架構;冗余系統(tong)中(zhong),危險硬件失效不太可(ke)能導致全面的(de)危險狀態(tai)(tai)或功能喪失狀態(tai)(tai)。
注2:改寫GB/T 20438.4-2017,定義3.6.7。
3.1.6
共因失效 common cause failure;CCF
由(you)單一(yi)事件(jian)引發的(de)不同產品(pin)的(de)失效,這些失效不互為因果(guo)。
注:共(gong)因失(shi)效不宜與共(gong)模失(shi)效(見GB/T 15706-2012,定義(yi)3.36)相(xiang)混淆。
[GB/T 2900.13-2008,定義(yi) 191-04-23]
3.1.7
系(xi)統性失效 systematic failure
與某(mou)個原(yuan)因必然有關(guan)的,只(zhi)有通過修(xiu)改設計(ji)或制(zhi)造工藝、操作程序、文檔(dang)或其他關(guan)聯因素才能消(xiao)除的失效。
注1:僅(jin)作修復性維修而無修改措施通(tong)常不能消除這種(zhong)失效原因。
注2:這種失(shi)(shi)效可以通過模(mo)擬失(shi)(shi)效原(yuan)因誘發(fa)。
注3:以下情況中(zhong)系統性失(shi)效的原因包括人為(wei)錯誤:
——安全要求規(gui)范;
——硬(ying)件的(de)設計、制造、安裝和操作(zuo);
——軟(ruan)件的設計(ji)和實施等。
[GB/T 2900.13-2008,定義191-04-19]
3.1.8
抑制 muting
由SRP/CS實現的安全功能臨時(shi)性(xing)自動(dong)暫停(ting)。
3.1.9
手(shou)動復位 manual reset
重新啟動(dong)(dong)機(ji)器前,控(kong)制(zhi)系統(tong)安(an)(an)全相關部(bu)件(SRP/CS)中用作手動(dong)(dong)恢(hui)復一(yi)種(zhong)(zhong)或多種(zhong)(zhong)安(an)(an)全功能的(de)功能。
3.1.10
傷害 harm
對健康產生的生理(li)上的損傷或危害。
[GB/T 15706-2012,定義(yi)3.5]
3.1.11
危險 hazard
潛在的傷害源。
注1:“危(wei)(wei)險(xian)”一詞可由(you)其起源(yuan)(例如:機械危(wei)(wei)險(xian)和電氣危(wei)(wei)險(xian)),或(huo)其潛在傷害的性(xing)質(例如:電擊危(wei)(wei)險(xian)、切割危(wei)(wei)險(xian)、中(zhong)毒危(wei)(wei)險(xian)和火災危(wei)(wei)險(xian))進行(xing)限定(ding)。
注2:本定義中的(de)危(wei)險(xian)包括:
——在(zai)機器的(de)(de)(de)預定使用期間,始終存在(zai)的(de)(de)(de)危險(例如(ru):危險運動(dong)部件的(de)(de)(de)運動(dong)、焊接過程(cheng)中產生的(de)(de)(de)電(dian)弧、不健康的(de)(de)(de)姿勢(shi)、噪聲、高溫);
——或者意(yi)外出現(xian)的(de)危險(例如:爆炸、意(yi)外啟動引(yin)起(qi)的(de)擠(ji)壓危險,泄漏引(yin)起(qi)的(de)噴(pen)射(she),加速(su)/減速(su)引(yin)起(qi)的(de)墜落)。
注3:改寫GB/T 15706-2012,定(ding)義(yi)3.6。
3.1.12
危險(xian)狀(zhuang)況 hazardous situation
人員暴露于(yu)具有至少一種危險的環(huan)境。
注(zhu):這類暴(bao)露(lu)可能立即或在一定時間(jian)之(zhi)后對人員(yuan)產生傷害。
[GB/T 15706-2012,定義3.10]
3.1.13
風險 risk
傷害(hai)發生(sheng)概率(lv)和(he)傷害(hai)發生(sheng)的嚴重程度的組合。
[GB/T 15706-2012,定義3.12]
3.1.14
剩余(yu)風險 residuaI risk
采取(qu)保護措施之后(hou)仍然存在的風險(xian)。
注1:見(jian)圖2。
注2:改(gai)寫GB/T 15706-2012,定義3.13。
3.1.15
風險評估 risk assessment
包(bao)括風險分析和(he)風險評價在內的全過程(cheng)。
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