根據(jù)歐盟法律法規(guī),通常的機(jī)電設(shè)備在歐盟市場(chǎng)流通時(shí)都需要滿足CE認(rèn)證,涉及到的是機(jī)械指令(Machinery Directive)和電磁兼容指令(Electromagnetic Compatibility)以達(dá)到安全使用的目的。在評(píng)估機(jī)械指令時(shí),很多人可能會(huì)忽略一項(xiàng)重要指標(biāo),就是機(jī)電設(shè)備中安全相關(guān)系統(tǒng)的PL(Performance Level),即性能等級(jí)。對(duì)于機(jī)電設(shè)備的安全相關(guān)電路性能等級(jí)的評(píng)估計(jì)算使用的標(biāo)準(zhǔn)就是EN 13849-1(等同于ISO 13849-1),它是很多機(jī)械指令相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中經(jīng)常提及的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。
ISO 13849是ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)頒布的標(biāo)準(zhǔn),主要是對(duì)控制系統(tǒng)的安全相關(guān)部分的要求。當(dāng)然,ISO 13849主要適用于對(duì)低復(fù)雜度的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行功能安全評(píng)估,對(duì)于高復(fù)雜度的機(jī)械設(shè)備一般采用IEC 62061,而對(duì)于復(fù)雜電路,比如復(fù)雜子系統(tǒng)一般采用IEC 61508(我們通常說(shuō)的SIL功能安全認(rèn)證)。PL性能等級(jí):即在可預(yù)期的條件下,控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件執(zhí)行安全功能的離散等級(jí)。如果以平均每小時(shí)危險(xiǎn)失效概率來(lái)對(duì)照SIL等級(jí),見下表:
PL | PFHD | SIL |
a | > 10-5 to <10-4 | / |
b | > 3 x 10-6 to <10-5 | 1 |
c | > 10-6 to < 3 x 10-6 | 1 |
d | > 10-7 to <10-6 | 2 |
e | > 10-6 to <10-7 | 3 |
對(duì)于機(jī)械設(shè)備,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是PL性能等級(jí)評(píng)估之前的一個(gè)必要步驟。在機(jī)械經(jīng)過(guò)必要的安全設(shè)計(jì)分析和風(fēng)險(xiǎn)降低達(dá)到要求后,方能獲得各個(gè)控制系統(tǒng)有關(guān)安全部件(SRP/CS)設(shè)計(jì)迭代過(guò)程所需的PLr值(系統(tǒng)要求的性能等級(jí))。隨后對(duì)安全部件(系統(tǒng))進(jìn)行PL評(píng)價(jià),最終目的是滿足PLr≤PL。
在實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí),有必要識(shí)別機(jī)械完成的模式、操作人員執(zhí)行的任務(wù),同時(shí)考慮不同部分的功能、加工物料的特征以及機(jī)器使用的環(huán)境等。如:上料、啟動(dòng)、下料、停機(jī)、恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)、緊急停機(jī)、故障排除、清潔保養(yǎng)等。
與PL值相關(guān)的四個(gè)參數(shù):
(1)Category硬件回路架構(gòu)的安全類別,分為Category B, 1, 2, 3, 4;
(2)MTTFd平均危險(xiǎn)故障時(shí)間;
(3)DC診斷覆蓋率;
(4)CCF公因失效。
通過(guò)查表、計(jì)算、妥當(dāng)性確認(rèn)、直接或間接的監(jiān)控可以獲得這些參數(shù)值,然后代入下方圖表可以確認(rèn)系統(tǒng)的PL值,并與PLr進(jìn)行比較從而得到Pass或Fail的結(jié)論。如果失敗,一般需要重新加強(qiáng)設(shè)計(jì),從以上參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)入手,使得PL值最終能夠滿足PLr,圖示如下:
上海舜歐是瑞士SWISS APPROVAL中國(guó)設(shè)立辦事處,我們擁有簽發(fā)功能安全認(rèn)證證書以及評(píng)估計(jì)算報(bào)告的資質(zhì)。在機(jī)械安全以及功能安全評(píng)估方面擁有多年豐富經(jīng)驗(yàn),專業(yè)提供安全相關(guān)系統(tǒng)的PL性能等級(jí)評(píng)價(jià)服務(wù)以及培訓(xùn)指導(dǎo)服務(wù)。