皮尔磁：GBT 16855.1—安全控制系统设计的迭代过程

在《GBT 16855.1—机械安全控制系统设计的重要标准》中，我们聊到了安全控制系统的设计其实是一个迭代的过程，需要进行多步才能完成。接下来皮尔磁就来详细拆解每个步骤的具体内容。

 

1.定义安全功能要求

 

这是最重要的一步——定义安全功能的所需属性。例如，对于机器安全门的防护，安全门打开时机器必须停止危险运动，安全门打开期间务必防止机器重启。这就是常见的安全门联锁功能。

 

2.确定所需性能等级（PLr）

 

风险越高，对控制系统的要求也就越高。可靠性和架构的贡献随使用技术的不同而有所差异。每个危险情况都可以分为“a”到“e”五个等级。PL为“a”时，控制功能对风险降低的贡献很低；PL为“e”时，控制功能对风险降低的贡献很高。

 

3.安全功能的设计和技术实现

 

以步骤一中描述的“安全门联锁”功能为例，使用编码型接近开关，如PSENcode，可以串联多个安全门，而不降低监控功能的有效性，编码提供全面的操纵保护能力。使用多功能安全系统，如可配置小型控制器PNOZmulti等来实现安全门的联锁。在制动器方面，则可使用带有STO功能的伺服放大器PMCprotego D。

     

 

4.确定并评估性能等级

 

要想确定所实现的性能等级，需要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元件都有助于安全功能的实施。通过各个元件的功能性数据，就可以进行性能等级的计算了。

 

Pilz所有的元件都可以提供必要的性能数据，配合使用人性化的性能等级计算工具（PAScal），很轻松就可以确定性能等级。

 

5.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之间的匹配程度。实现的性能等级PL高于或等于风险评估所需的PL r，是机器设计“放行”的条件。

 

6.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。

 

GB/T 16855.1是安全控制系统设计的重要标准，为了能够把这个标准讲透，我们后期计划分6个部分（初步拟定，可能会有变动）进行：

 

1. 确定安全功能和确定所需性能等级（PLr）

 

2. 设计安全控制系统构架，确定构架类别（Category）

 

3. 确定MTTFd，DC和CCF

 

4. 验证PLa和PLr的关系

 

5. 安全应用软件

 

6. 新版GB/T 16855.1/ISO 13849.1的变化

 

作为来自德国的安全专家，皮尔磁帮助世界各地的客户实现机械和设备自动化，始终致力于为客户提供最佳解决方案。

 

 

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