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如何根據EN/ISO 13849-1進行安全控制系統設計?
日期:2019-01-21 11:23:06   作者:
隨著工業的發展,機械設備的自動化程度也在不斷提升。如今的設備,已經變得越來越智能,功能越來越強大。 

傳統上,安全系統在自動化系統中一直是單獨實施,獨立運行,并且經常與自動化系統平行運轉。這樣做有一個很好的理由,那就是安全系統必須一直保持可用狀態。在機器的“正常”運行狀態下,故障和無法預期的情況一定不能讓安全保護措施發生降級或者失效。

對于安全控制系統,國內的機械制造廠商主要參照以ISO 13849-1來設計安全回路。ISO13849-1標準在2011年底正式生效實施,覆蓋了氣動系統、液壓系統和機械安全控制系統,是機械功能安全領域全新的里程碑。ISO13849-1標準,在以往要求系統的確定性上,增加了一些系統故障概率方面的評估,從而可以實現從零部件到系統進行全面性安全。

根據EN/ISO 13849-1進行安全控制系統的設計步驟如下:

一、確定機械的危險區域

二、定義風險參數 S,F,P

三、使用風險圖表確定所要求的PLr

風險圖可用于確定所描述的安全功能的所需性能等級(PL r)。風險越高,對控制系統的要求也就越高。可靠性和結構的貢獻隨使用技術的不同而有所差異。每個危險情況的等級都分為“a”到“e”五個級別。PL為“a”時,控制功能對風險降低的貢獻很低;PL為“e”時,很高。 

風險評估通過三個參數的簡單組合:
(1)S:危險源導致的人員受傷嚴重程度如何?
     S1 輕傷(通常可恢復),例如擦傷、撕裂傷
     S2 重傷(通常不可恢復),例如截肢、死亡

(2)F:人員處于危險區域的持續時間或頻率?
     F1 較少或暴露時間短
     F2 頻繁或暴露時間長

(3)P:是否可以避免危險?
     P1 在特定條件下可能:存在預防事故或避免危險的實際可能性
     P2 幾乎不可能

四、設計和實施所要求的安全功能

五、決定PL

通過: 等級(Category)、平均危險失效時間(MTTFd)、診斷覆蓋率(DC)、共因失效(CCF)

六、比較PL和PL r

評估的結果風險從低到高遞增,為每個安全功能確定適合于當前風險減小的PL,最終計算回路的PL要大于等于PL r。

ISO13849-1標準可以覆蓋如下安全相關裝置的功能安全性能:

安全傳感器、安全PLC、安全光幕、安全地毯、安全邊緣開關、雙手控制系統、安全互鎖開關、安全控制器、安全門開關、安全鉸鏈開關、安全繼電器等。

ISO13849-1標準可提升控制系統越來越復雜的機械設備的安全等級,保證生產安全性和高效率。盡快執行該項標準,可保證機械制造商在激烈競爭中搶得市場先機。

查詢進一步信息,請訪問官方網站http://www.schmersal.com.cn。(robin, 張底剪報)
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