隨著工業(yè)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度也在不斷提升。如今的設(shè)備，已經(jīng)變得越來越智能，功能越來越強(qiáng)大。

傳統(tǒng)上，安全系統(tǒng)在自動(dòng)化系統(tǒng)中一直是單獨(dú)實(shí)施，獨(dú)立運(yùn)行，并且經(jīng)常與自動(dòng)化系統(tǒng)平行運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣做有一個(gè)很好的理由，那就是安全系統(tǒng)必須一直保持可用狀態(tài)。在機(jī)器的“正常”運(yùn)行狀態(tài)下，故障和無法預(yù)期的情況一定不能讓安全保護(hù)措施發(fā)生降級(jí)或者失效。

基于概率性方法評(píng)估安全相關(guān)控制系統(tǒng)

對(duì)于安全控制系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)的機(jī)械制造廠商主要參照以ISO13849-1來設(shè)計(jì)安全回路。

ISO13849-1標(biāo)準(zhǔn)在2011年底正式生效實(shí)施，覆蓋了氣動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和機(jī)械安全控制系統(tǒng)，是機(jī)械功能安全領(lǐng)域全新的里程碑。

ISO13849-1標(biāo)準(zhǔn)，在以往要求系統(tǒng)的確定性上，增加了一些系統(tǒng)故障概率方面的評(píng)估，從而可以實(shí)現(xiàn)從零部件到系統(tǒng)進(jìn)行全面性安全。

根據(jù)EN/ISO13849-1進(jìn)行安全控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟如下：

1、確定機(jī)械的危險(xiǎn)區(qū)域

2、定義風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)S,F,P

3、使用風(fēng)險(xiǎn)圖表確定所要求的PLr

風(fēng)險(xiǎn)圖可用于確定所描述的安全功能的所需性能等級(jí)(PLr)。

風(fēng)險(xiǎn)越高，對(duì)控制系統(tǒng)的要求也就越高。可靠性和結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)隨使用技術(shù)的不同而有所差異。每個(gè)危險(xiǎn)情況的等級(jí)都分為“a”到“e”五個(gè)級(jí)別。PL為“a”時(shí)，控制功能對(duì)風(fēng)險(xiǎn)降低的貢獻(xiàn)很低;PL為“e”時(shí)，很高。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估通過三個(gè)參數(shù)的簡(jiǎn)單組合：

(1)S：危險(xiǎn)源導(dǎo)致的人員受傷嚴(yán)重程度如何?

S1輕傷(通?？苫謴?fù))，例如擦傷、撕裂傷

S2重傷(通常不可恢復(fù))，例如截肢、死亡

(2)F：人員處于危險(xiǎn)區(qū)域的持續(xù)時(shí)間或頻率?

F1較少或暴露時(shí)間短

F2頻繁或暴露時(shí)間長(zhǎng)

(3)P：是否可以避免危險(xiǎn)?

P1在特定條件下可能：存在預(yù)防事故或避免危險(xiǎn)的實(shí)際可能性

P2幾乎不可能

4、設(shè)計(jì)和實(shí)施所要求的安全功能

5、決定PL

通過:等級(jí)(Category)、平均危險(xiǎn)失效時(shí)間(MTTFd)、診斷覆蓋率(DC)、共因失效(CCF)

6、比較PL和PLr

評(píng)估的結(jié)果風(fēng)險(xiǎn)從低到高遞增，為每個(gè)安全功能確定適合于當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)減小的PL，最終計(jì)算回路的PL要大于等于PLr。

ISO13849-1標(biāo)準(zhǔn)可以覆蓋如下安全相關(guān)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(guān)、雙手控制系統(tǒng)、安全互鎖開關(guān)、安全控制器、安全門開關(guān)、安全鉸鏈開關(guān)、安全繼電器等。

ISO13849-1標(biāo)準(zhǔn)可提升控制系統(tǒng)越來越復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備的安全等級(jí)，保證生產(chǎn)安全性和高效率。盡快執(zhí)行該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，可保證機(jī)械制造商在激烈競(jìng)爭(zhēng)中搶得市場(chǎng)先機(jī)。

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