在《GBT 16855.1—機(jī)械安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要標(biāo)準(zhǔn)》中，我們聊到了安全控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)其實(shí)是一個(gè)迭代的過(guò)程，需要進(jìn)行多步才能完成。接下來(lái)皮爾磁就來(lái)詳細(xì)拆解每個(gè)步驟的具體內(nèi)容。

1.定義安全功能要求

這是最重要的一步——定義安全功能的所需屬性。例如，對(duì)于機(jī)器安全門的防護(hù)，安全門打開時(shí)機(jī)器必須停止危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)，安全門打開期間務(wù)必防止機(jī)器重啟。這就是常見的安全門聯(lián)鎖功能。

2.確定所需性能等級(jí)（PLr）

風(fēng)險(xiǎn)越高，對(duì)控制系統(tǒng)的要求也就越高。可靠性和架構(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)情況都可以分為“a”到“e”五個(gè)等級(jí)。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)，控制功能對(duì)風(fēng)險(xiǎn)降低的貢獻(xiàn)很高。

3.安全功能的設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)

以步驟一中描述的“安全門聯(lián)鎖”功能為例，使用編碼型接近開關(guān)，如PSENcode，可以串聯(lián)多個(gè)安全門，而不降低監(jiān)控功能的有效性，編碼提供全面的操縱保護(hù)能力。使用多功能安全系統(tǒng)，如可配置小型控制器PNOZmulti等來(lái)實(shí)現(xiàn)安全門的聯(lián)鎖。在制動(dòng)器方面，則可使用帶有STO功能的伺服放大器PMCprotego D。

4.確定并評(píng)估性能等級(jí)

要想確定所實(shí)現(xiàn)的性能等級(jí)，需要將安全功能分為傳感器、邏輯和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個(gè)子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)中每一個(gè)元件都有助于安全功能的實(shí)施。通過(guò)各個(gè)元件的功能性數(shù)據(jù)，就可以進(jìn)行性能等級(jí)的計(jì)算了。

Pilz所有的元件都可以提供必要的性能數(shù)據(jù)，配合使用人性化的性能等級(jí)計(jì)算工具（PAScal），很輕松就可以確定性能等級(jí)。

5.驗(yàn)證

這個(gè)步驟用以確定實(shí)現(xiàn)的性能等級(jí)與所需的性能等級(jí)之間的匹配程度。實(shí)現(xiàn)的性能等級(jí)PL高于或等于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所需的PL r，是機(jī)器設(shè)計(jì)“放行”的條件。

6.確認(rèn)

除了對(duì)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)純粹的定性要求，避免系統(tǒng)性故障也很重要。

GB/T 16855.1是安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要標(biāo)準(zhǔn)，為了能夠把這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)講透，我們后期計(jì)劃分6個(gè)部分（初步擬定，可能會(huì)有變動(dòng)）進(jìn)行：

1. 確定安全功能和確定所需性能等級(jí)（PLr）

2. 設(shè)計(jì)安全控制系統(tǒng)構(gòu)架，確定構(gòu)架類別（Category）

3. 確定MTTFd，DC和CCF

4. 驗(yàn)證PLa和PLr的關(guān)系

5. 安全應(yīng)用軟件

6. 新版GB/T 16855.1/ISO 13849.1的變化

作為來(lái)自德國(guó)的安全專家，皮爾磁幫助世界各地的客戶實(shí)現(xiàn)機(jī)械和設(shè)備自動(dòng)化，始終致力于為客戶提供最佳解決方案。