1、ISO13849-1: 2006新標準介紹安全控制系統的最新要求控制系統是機器的中樞，控制和檢測著整個機器設備的所有的輸入、輸出，并確保系統的正常運轉，實現既定的任務。所以，評估一臺機器的功能和安全，控制 系統常常是評估的重要對象。控制系統作為工廠機器設備的重要組成部分，在確 保機器的可靠工作和安全運行中起著非常重要的作用。 無論設備大小，功能差異， 其控制系統不外乎分為電氣、機械、液壓和氣動等系統，或由其中幾個部分組成。 然而如何確保一臺設備控制系統的安全和可靠工作，確是一個非常復雜的問題。EN954-1的不足在過去，我們評估一個控制系統的安全，常常是確定該控制系統的安全控制類別(CONTR

2、OIATEGORY這是根據EN954-1標準的要求。但是隨著新興技術的不 斷涌現，這種設計方法和要求不能滿足技術不斷進步的要求，加上該標準本身存在的一些缺陷，使得對新標準要求的呼聲越來越高。 首先因為EN954-1標準已經 使用了10多年，而沒有進行過更新，使得該標準不能適用現在一些新興技術的 要求。其次，該標準主要適用氣動、液壓、電氣和部分確定的電子產品系統，不 能涵蓋目前所有控制系統，特別是電子技術的快速發(fā)展；第三，使用EN954-1是建立在一定的經驗基礎和條件上， 對控制系統進行的評估和確定，對于新出現 的控制方法則顯得力不從心。第四，EN954-1給大家提供的只是對一個系統定性 的評估

3、，沒有也無法實現定量化判斷系統的安全性。第五，過去的標準對于控制系統的組成后的外界因素都假定是一成不變的， 而沒有考慮到意外因素對系統可 靠性和安全性的影響。另外該標準在1999年已經升級為ISO13849-1標準。作為 國際標準，必須能夠協調吸納最新的普遍使用的技術， 有必要時常進行標準更新， 使之能夠更完善更科學。鑒于此種種因素，新的國際標準在2006年出現。即ISO13849-1: 2006版。ISO13849-1: 2006新標準2006年發(fā)布的新的標準，作為國際化的通用標準，是在ISO13849-1: 1999版基礎上作的修改，它吸納了新的技術要求，保留了舊的設計原則，對適用的內容作

4、 了 一定的改進，是比較完善和科學的標準。新標準同舊版本一樣，也是建立在系 統風險分析評估的基礎上，同時補充增加了一些新內容。首先新的ISO13849-1: 2006在以前標準要求的系統的確定性上，增加了系統故障概率方面的評估，從 而更全面地實現從元件到系統進行科學地評估。其次最明顯的在原來的EN954-1標準的基礎上作了改進，而且還補充增加了3項內容，從而使一個控制系統的安 全評估內容，需要從4個方面來全面衡量，而不僅僅是風險分析和采用的控制類 別。第三,新評估項目的增加，同時也為設計人員提供了更多的設計實現途徑和 方法，這一點是過去標準所不可能具有的。這4個參數分別為：1.系統實現的安全等

5、級PLr2.系統平均無危險故障時間MTTFd3.系統診斷檢測范圍DC4.共因故障預防CCF下面就新標準的4個方面新要求具體介紹。系統實現的安全等級PLr（簡稱安全等級）是一個新名詞，表征一個控制系統防范危險的能力和程度。它是在過去標準的基 礎上演變而來。過去大家熟悉的EN954-1標準中，主要是根據風險評估，確定控 制系統一個相應的控制類別CCx根據新標準的要求，確定系統安全等級的方式發(fā)生了變化。風險分析參數還是S, F, P,但是結果卻不同。新標準中采用了5個新的表示不同安全等級的需求的參 數PLr,即a,b, c, d和e,分別代表了系統安全等級從低到高，對應的危險也 是從低到局。對應丁過

6、去安全控制類別B, 1, 2, 3, 4。而且改進之處是每個需要的安全等級 都和這3個參數有關，無論傷害的嚴重與否。在舊標準中，若危險傷害程度小， 可以直接確定安全控制類別B或1,這一點是新標準與舊標準的第二個不同點。在稱呼上，新改進標準更能體現控制系統安全等級的實際含義，更合理地體現風險評估的結果需要，而且可以作為減少風險的措施和最終的檢驗方法。平均無危險故障時間MTTFdMTTFS經存在丁其他行業(yè)很多年了，引入到機器安全控制系統領域，則是剛剛 開始。該值可以屆丁一個元件，也可以是針對一個系統的描述。通常，對單個 元件，它的MTTFd由該元器件的生產者或供應商提供。在今后的產品樣本和說明 書

7、中，用戶都可以找到該元件對應的MTTFcfio該時間通常以年為單位。對丁-F /需要說明的一點是，對丁有些存在磨損的元件，那麼使用的次數可能決定了元件 首次出現故障的時間。對丁這一類器件，供應商通常提供的是另外一個參數B10d,表示每小時出現危險故障的概率。有了B10d,可以通過公式MTTF. = |0,1%來折算出該元件的MTTFd其中0.1是一個校正系數，Nop表示每小時操作該元件的平均統計次數。對丁常規(guī)元器件，也可以在相關標準中找到其MTTF或B10d值。比如門鎖開關，在ISO13849-1: 2006中給出B10d的值是2, 000, 000。系統診斷檢測范圍DC系統診斷檢測范圍，是衡

8、量該系統控制范圍的一個參數， 通常以白分比的形式出 現。根據數值大小，分別表征范圍的高與低。如何獲得DC值？同樣，由供應商提供，或者在ISO13849-1標準中查找。對丁 一個復雜的系統，獲取DC值，可以將大系統劃分為多個小系統，分別計算出各對丁一個需要較高安全等級的控制系統，可能采用雙通道。如何預防和控制那些 可能導致雙通道同時失效或出現故障的因素？這是新標準中對控制系統增加的 最后一個衡量指標。該參數常常以數值表示。對丁不同的產品，生產制造商應該 給出采用其產品和相應的預防措施可獲得的結果。如果供應商不能提供，可依據 產品制造符合的標準和采用的方法，在標準IS013849-1標準中查找。通

9、常要求 該值要超過65分，才表示該系統采取的控制措施在預防共因故障方面符合要求.個系統。可以通過分段確定每部分的MTTFd然后計算出系統的平均無故障時間PL和CC DC MTTF畛數的關系在4個參數中，最重要的還是控制類別。從下面的表中，我們可以發(fā)現，要實現 相同的控制安全等級，新標準給出了更多的選擇實現方法。 比如對丁一個控制安 全等級PLd的系統，可以采取以下的方法：1.控制類另U CC3 DC僉測范圍低,MTTFd!的組合。2.控制類另U CC3 DC檢測范圍一般,MTTFcH股的組合。3.控制類別CC2 DC僉測范圍一般,MTTFdS的組合。還有更多組合選擇。這樣，對設計人員，可以采取其中任何一種，從而具有更大 的靈活性。可以說，PL是控制類別CC MTTFd診斷范圍DC和CCF的一個綜合表現。+ CCFEN954-1的終結ISO13849-1:2006新標準出現，是不是意味著EN954-1的終結？ EN954-1作為歐 盟協調標準，存在并使用了多年了。很多用戶已經非常熟悉，而在發(fā)展中國家， 也許有的人才剛剛接觸。但是新的國際標準基本上對舊標準中存在的問題，都已改進解決，方法更科學，內容更全面，在2006年頒布實施，而且歐盟也將采用 該國Cat I 1 I Cai. 1皿若舊記GCmg DCag 0DkwE 3OC