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GB/T 16855.2-2015 機械安全 控制系統安全相關部件 第2部分:確認

  • 發表時間:2023-03-26
  • 來源:共立消防
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1 范圍(wei)

      本部分規定了通過分析和(he)測試確(que)認以下參(can)數時(shi)需遵循的(de)程序和(he)條件(jian):

      ——規(gui)定的安全功能;

      ——按照GB/T 16855.1設計的(de)控制系統(tong)安全相關部(bu)件(SRP/CS)達(da)到(dao)的(de)類別;

      ——按(an)照(zhao)GB/T 16855.1設計(ji)的控制系統安全相關部件(jian)(SRP/CS)達到的性能等級。

      注:可(ke)編(bian)程電(dian)子系統(包括嵌入式軟件)的(de)附加要求在(zai)GB/T 16855.1-2008的(de)4.6和GB/T 20438中給出(chu)。

2 規(gui)范性(xing)引(yin)用(yong)文件

      下列文件(jian)(jian)對于(yu)本(ben)文件(jian)(jian)的(de)應用是必不可(ke)少的(de)。凡是注日(ri)(ri)期(qi)的(de)引(yin)用文件(jian)(jian),僅注日(ri)(ri)期(qi)的(de)版本(ben)適用于(yu)本(ben)文件(jian)(jian)。凡是不注日(ri)(ri)期(qi)的(de)引(yin)用文件(jian)(jian),其(qi)最新版本(ben)(包括所有的(de)修改單)適用于(yu)本(ben)文件(jian)(jian)。

      GB/T 15706-2012 機械安全 設(she)計通則 風(feng)險(xian)評估與風(feng)險(xian)減小(xiao)(ISO 12100:2010,IDT)

      GB/T 16855.1-2008 機械安全(quan) 控(kong)制系統有關安全(quan)部件(jian) 第(di)1部分(fen):設計通(tong)則(ISO 13849-1:2006,IDT)

3 術語和(he)定義

      GB/T 15706-2012和(he)GB/T 16855.1-2008界定的術語(yu)和(he)定義(yi)適用于本(ben)文(wen)件(jian)。

4 確認過程

4.1 確認原則

      確認(ren)過程的(de)目的(de)是為了確定SRP/CS的(de)設計是否支持機械的(de)所有安全要(yao)求規范。

      確認(ren)應證明每個(ge)SRP/CS滿足GB/T 16855.1的(de)要求,特別是(shi):

      a)設計原理提出(chu)的,由該部(bu)件所提供(gong)的安(an)全功能的規(gui)定(ding)安(an)全特性(xing)。

      b)規定的性能等級的要求(qiu)(見GB/T 16855.1-2008中4.5):

      1)規定的類別的要求(見GB/T 16855.1-2008中6.2);

      2)控制(zhi)和避免系統性失效的(de)措施(見GB/T 16855.1-2008中附(fu)錄G);

      3)適用時,軟件的要求(見GB/T 16855.1-2008中4.6);

      4)在預期(qi)環境條件(jian)下執行安(an)全功能的(de)能力。

      c)操作(zuo)者界面的人類工效學設(she)計,例如(ru)(ru),不會因此誘(you)使操作(zuo)者采(cai)用(yong)危(wei)險的操作(zuo)方式,如(ru)(ru)廢棄(qi)SRP/CS(見GB/T 16855.1-2008中4.8)。

    ;  宜(yi)由獨立于SRP/CS設計的人員進行確認。

      注:“獨立人員”并不意味著需要第三(san)方測試。

      確認(ren)包括分析確認(ren)(見第5章),以(yi)及按照確認(ren)計劃在可(ke)預(yu)見的條件下進行的功能測試(shi)(見第6章)。圖1給出(chu)了確認(ren)過程(cheng)。分析與測試(shi)之間的平(ping)衡取決于安全相關部件所采(cai)用的技術和(he)所需(xu)的性能等級(ji)。

     ; 對于2類、3類和4類,安全功能的確認(ren)還(huan)應包括故障條件下的測(ce)試(shi)。

      宜盡(jin)可能(neng)(neng)早(zao)(zao)地啟(qi)動分(fen)析(xi)工(gong)作,并與設(she)計(ji)(ji)過程同時進(jin)行,以(yi)便能(neng)(neng)盡(jin)早(zao)(zao)在問題還相對(dui)容(rong)易解決的時候解決,即在“安(an)全功能(neng)(neng)的設(she)計(ji)(ji)和(he)技術實現”和(he)“評估性能(neng)(neng)等(deng)級PL”這(zhe)兩步之(zhi)間(GB/T 16855.1-2008中圖3第(di)四個(ge)方框與第(di)五個(ge)方框之(zhi)間)。部分(fen)分(fen)析(xi)工(gong)作有必要推(tui)遲到設(she)計(ji)(ji)完成后(hou)進(jin)行。

      由(you)于(yu)控制(zhi)系統(tong)的規(gui)模、復雜性或者集成到(機(ji)器的)控制(zhi)系統(tong)中(zhong)產生的效果,在必要時(shi),宜作如下的專門(men)安排:

      ——在(zai)集成前(qian)單(dan)獨對SRP/CS進(jin)行(xing)確認,包括模擬相應的(de)輸入(ru)和輸出(chu)信號;

      ——確認安全相關部(bu)件與控制系統內其余部(bu)分的(de)集成效果(guo)。

圖1.jpg

圖1 確認過程

      圖1中的“修(xiu)改(gai)設(she)計(ji)”是指設(she)計(ji)過程。如(ru)果(guo)無法成(cheng)功完成(cheng)確認,則有必要改(gai)變設(she)計(ji)。然后(hou),還(huan)宜(yi)(yi)對修(xiu)改(gai)后(hou)的安(an)全相關部件(jian)重新進(jin)行確認。宜(yi)(yi)重復此(ci)過程,直(zhi)到所有安(an)全功能的安(an)全相關部件(jian)均已成(cheng)功完成(cheng)確認。

4.2 確認計劃

      確認計劃應識別和描述對(dui)規定的安全功能(neng)及其(qi)類別和性能(neng)等級進行確認過程的要求。

      確(que)認計劃還應(ying)識(shi)別(bie)用于(yu)確(que)認規(gui)定(ding)安全功(gong)能(neng)、類別(bie)和(he)性能(neng)等(deng)級(ji)的方(fang)法(fa)。適(shi)當時,應(ying)規(gui)定(ding)以下(xia)內容(rong):

      a)識(shi)別技術規范(fan)文(wen)件(jian);

      b)測(ce)試過(guo)程(cheng)中(zhong)的操作和環境條件;

      c)需要進行的分析和測(ce)試;

      d)適用的測試標準:

      e)確(que)認過程(cheng)中(zhong)每(mei)一(yi)步驟的負責人或單位。

  ;    此前已(yi)按相同(tong)技術規(gui)范確(que)認(ren)過的安全相關部件只需要(yao)引(yin)用此前的確(que)認(ren)即可(ke)。

4.3 一般故障清(qing)單

      確認(ren)過(guo)程包括考慮SRP/CS在(zai)所有考慮的故障(zhang)條件下的性能。故障(zhang)考慮的基礎是(shi)附(fu)錄(lu)(lu)A~附(fu)錄(lu)(lu)D中根據(ju)經驗以表格(ge)形式(shi)給(gei)出的故障(zhang)清單。這些表格(ge)包括:

      ——元件/組件,如導線/電纜(見附錄D);

      ——故障,如導體間短路;

 ;     ——允許的故障(zhang)排除,考慮環境、操(cao)作和應(ying)用等(deng)因素;

    ;  ——備注欄,給出故(gu)障排(pai)除的理由。

      故(gu)障清單僅考慮(lv)永久性故(gu)障。

4.4 特殊故障清單

      如(ru)有(you)必要,應創(chuang)建(jian)一個(ge)特殊的產品相關故障清單,作(zuo)為安(an)全相關部(bu)件確認過程(cheng)的參考(kao)文件。此清單可以以附錄中相應的一般(ban)故障清單為基礎。

      對于基于一般故(gu)(gu)障清單(dan)的特(te)殊的產品(pin)相關故(gu)(gu)障清單(dan),應規定以下內容(rong):

  ;    a)一般(ban)故障清單列出(chu)的故障;

      b)一般故(gu)障(zhang)清單沒有(you)列出(chu)的其他相關故(gu)障(zhang)(例如,共因失效);

      c)一般故障清單中列出的(de),并且(qie)在滿足一般故障清單中給出的(de)準則(ze)(見GB/T 16855.1-2008中7.3)的(de)前提(ti)下可(ke)能可(ke)以(yi)排(pai)除的(de)故障;

      特殊(shu)情況下,還(huan)應包括:

      d)一般故障(zhang)清(qing)單(dan)不允(yun)許排除(chu)的,但(dan)給(gei)出了排除(chu)理(li)由和原理(li)(見(jian)GB/T 16855.1-2008中7.3)的其他故障(zhang)。

      對于不是(shi)基于一般故障清單的(de)故障清單,設計(ji)者(zhe)應給出故障排除的(de)原理。

4.5 確認信息

      隨著所采(cai)用的(de)技(ji)術、待(dai)證實的(de)類別和(he)(he)性(xing)(xing)能(neng)等級、系統(tong)設計(ji)原(yuan)理以及SRP/CS對風險減(jian)小的(de)作用的(de)變化,確認所需(xu)(xu)要的(de)信(xin)息(xi)也將隨之改變。在(zai)確認過程中應包括含有以下足夠信(xin)息(xi)的(de)文件,以證實安全相(xiang)關部件執(zhi)行(xing)規定安全功能(neng)能(neng)達到所需(xu)(xu)的(de)的(de)性(xing)(xing)能(neng)等級和(he)(he)類別:

      a)每種安(an)全功能(neng)所需特征的技術規范,以及其所需的類別和(he)性能(neng)等級;

      b)圖(tu)樣和(he)(he)技(ji)術(shu)文件(jian),例如,機(ji)械、液壓和(he)(he)氣(qi)動部(bu)件(jian)、印刷線路板、裝(zhuang)(zhuang)配面板、內(nei)部(bu)布(bu)線、外殼、材(cai)料和(he)(he)安裝(zhuang)(zhuang)的圖(tu)樣和(he)(he)技(ji)術(shu)文件(jian);

      c)帶功能描述框的框圖;

   ;   d) 電(dian)路圖,包(bao)括(kuo)接口/連接;

      e) 電(dian)路圖的功能描述;

      f)開關元件的時序圖、安全相關的信號;

      g)已確認元件(jian)相關特性的描述;

   ;   h)對于在 g)g)中(zhong)沒(mei)有(you)列出的安全相(xiang)關(guan)部(bu)件(jian),列出名稱、額定(ding)值、允(yun)差、相(xiang)關(guan)的操作力、型號規格、失效率數(shu)據、元件(jian)制造(zao)商以及其(qi)他安全相(xiang)關(guan)數(shu)據的元件(jian)清單;

      i)所有(you)相(xiang)關故(gu)障的(de)分析(xi)(也可見(jian)4.3和4.4),例如(ru):附(fu)錄(lu) A~附(fu)錄(lu)D的(de)表格中列出的(de)故(gu)障,包括所有(you)已排除故(gu)障的(de)理由;

      j)被加(jia)工材料影(ying)響的(de)分(fen)析(xi);

      k)使用信息(xi),如安裝(zhuang)和操作手冊/說明書。

      如果(guo)軟(ruan)件與安全功能相(xiang)關,則軟(ruan)件的文件應包括(kuo):

      ——明(ming)確無誤的技術規范,并規定軟(ruan)件(jian)需(xu)要達(da)到(dao)的安全(quan)性能;

      ——軟件的設計能達到所(suo)需的性能等(deng)級的證(zheng)據(見(jian)9.5);

   ;   ——用于證明(ming)達到了所需的性能等(deng)級的試(shi)(shi)驗的細節(尤其是(shi)試(shi)(shi)驗報告)。

      注(zhu):軟件的(de)要求見GB/T 16855.1-2008中4.6.2和4.6.3。

      應提(ti)供如何(he)確定性(xing)能等級以(yi)及每小(xiao)時(shi)危險失效平(ping)均概率的信息。可量化因素(su)的文件應包(bao)括:

      ——安全(quan)相關的模塊圖(見GB/T 16855.1-2008中(zhong)附錄B)或者指定結構(見GB/T 16855.1-2008中(zhong)6.2);

      ——MTTF.、DC...以及CCF的確定;

      ——類(lei)別(bie)的確定(見表1)。

      應(ying)提供關于SRP/CS系統(tong)方面的文件信息。


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