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EN ISO 13849-1:性能等级(PL)

EN ISO 13849-1:性能等级(PL)

风险越高,对控制系统的要求也就越高。危险情况分为五个等级,也就是性能等级(PL),从PL“a”(低)到PL“e”(高)。确定所需 PL 并将其视为根据 EN ISO 13849-1 进行风险评估的一部分

EN ISO 13849-1/-2:机械安全-控制系统的安全相关部件

作为EN 954-1的后续标准,EN ISO 13849-1是适用于机械安全相关控制系统设计的主要安全标准。

Performance Level

与之前采用确定性(可重现)方法的标准EN 954-1相比,EN ISO 13849-1基于概率性方法评估安全相关控制系统。
除了处理电气、电子和可编程电子系统,该标准也考虑其他控制技术,例如液压传动。
该标准保留了EN 954-1中验证过的类别,但也会通过统计学计算方法对安全相关属性进行定量评估。根据类别确定性能等级。通过以下参数进行描述:

  • 类别(结构要求)
  • 发生危险故障的平均时间(MTTFd)
  • 诊断覆盖率(DC)
  • 共因失效(CCF)

 

EN ISO 13849-2机械安全—控制系统的安全相关部件

验证,即我们所说的一种评估检查,包括安全功能、控制系统安全相关部件类别的分析和测试等过程。

 

EN 954-1的适用性

原则上,随着2011年12月31日机械指令2006/42/EC的发布,EN 954-1就失去了符合性推定标准,所以实际上不再适用于2006/42/EC的合规性评估程序。

例外:在针对特定机器类型(例如,机床)的个别产品标准中,仍允许应用符合性推定,但需具备两个条件


1)EN 954-1及其发布日期必须标注在引用标准中

  • EN 954-1:1996
    示例:EN 12417:2001 + A2:2009 机床–安全–加工中心

2)EN 954-1 EN ISO 13849-1及其发布日期均平行列在引用标准中

  • EN 954-1:1996和EN ISO 13849-1:2006
    示例:EN ISO 23125:2015–机床–安全–车床

六步实现目标

EN ISO 13849-1的发布也给机器设计带来了新的程序要求。控制系统安全相关部件的设计是一个迭代过程,需进行多步才能完成。

第1步-定义安全功能要求

这是最重要的一步。首先,必须定义安全功能的所需属性。例如,对于机器安全门的防护,安全门打开时必须停止危险运动。安全门打开期间务必防止机器重启。

第2步-确定所需性能等级(PL)

风险越高,对控制系统的要求也就越高。可靠性和结构的贡献随使用技术的不同而有所差异。每个危险情况的等级都分为“a”到“e”五个级别。PL为“a”时,控制功能对风险降低的贡献很低;PL为“e”时,很高。风险图可用于确定所描述的安全功能的所需性能等级(PL r)。

受伤严重程度(S)
S1 = 轻伤(通常可恢复)
S2 = 重伤(通常不可恢复),包括死亡

频率和/或危险暴露(F)
F1 = 罕见到较少和/或暴露时间短
F2 = 频繁到持续和/暴露时间长

避免危险或限制危害的概率(P)
P1 = 在特定条件下可能
P2 = 几乎不可能

第3步–安全功能的设计和技术实施

第1步中描述的“安全门联锁”安全功能可通过控制措施实现。使用编码型接近开关,例如PSENcode,可实现安全门联锁功能。这样便可串联多个安全门,而不会降低监控功能的有效性。另外,编码也会提供全面的操纵保护能力。可使用多功能安全系统,例如PNOZmulti评估传感器。驱动器可通过两个带有强制断开型触点的接触器关闭。

第4步–确定并评估性能等级

要想确定实现的性能等级,需将安全功能分为传感器、逻辑和执行机构三个子系统。这些子系统中每一个都有助于实施安全功能。Pilz元件可以提供所有必要的性能数据。为此,Pilz提供了人性化计算工具(PAScal)。

第5步–验证

这个步骤用以确定实现的性能等级与所需的性能等级的匹配程度。实现的PL必须高于或等于风险评估所需的PL r。这是机器设计“放行”的条件。

第6步–确认

除了对安全系统设计纯粹的定性要求,避免系统性故障也很重要。这就是确认期间的任务。

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