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Robots welding shielded by a Troax machine guarding.

哪一个, SIL 还是 PL?

2021-02-12
•  2 min read

当需要安全功能来降低风险时,设计并实施安全控制系统来执行该功能。 标准和指令可能是一片丛林。 那么,如果您是一名工程师、集成商或制造机器,您必须遵循什么?

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两项机械应用标准

工程师可以利用两种机械应用标准来设计他们的安全控制系统。 有 IEC 62061: 2005 用于确定电气、电子和可编程电子系统的 SIL,还有 ISO 13849-1: 2015 用于确定控制系统安全相关部分的 PL,例如 机械、电气、气动或液压。

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“我应该使用哪一个?”通常是我们经常被问到的问题——我将尝试回答这个问题。 IEC 62061 (SIL) 和 ISO 13849-1 (PL) 都规定了机械安全相关控制系统的设计和实施要求。 每个标准中开发的方法都不同,但如果正确应用,可以达到相当水平的风险降低。

 

标准比较

这两个标准将实现安全功能的安全相关控制系统分类为根据每小时发生危险故障的概率定义的级别。

ISO 13849-1 有五个性能等级 (PL) a、b、c、d 和 e; 而 IEC 62061 具有三个安全完整性等级 (SIL) 1、2 和 3。

SIL and PL

如果我们比较 IEC 62061 (SIL) 和 ISO 13849-1 (PL) 之间的技术要求,并考虑以下方面:

  • 术语
  • 风险评估和绩效分配
  • 安全要求规范
  • 系统完整性要求
  • 诊断功能
  • 软件安全要求

我们可以得出以下结论:可以使用两种标准中的任何一种来设计安全相关的控制系统,以达到可接受的功能安全水平。 这是通过集成根据 IEC 62061 (SIL) 和 ISO 13849-1 (PL) 设计的非复杂 SRECS(安全相关电气控制系统)子系统或 SRP/CS(控制系统安全相关部分)来实现的 , 分别。

这两种标准也可用于为复杂的 SRECS 和 SRP/CS 提供设计解决方案。 这是通过集成根据 IEC 61508 设计的电气、可编程或电子子系统来实现的。

所以我们可以使用其中之一……那么我们使用哪一个呢?

两种标准的选择和使用可能仍然不清楚,因此以下注意事项可能有助于尝试确定使用 IEC 62061 (SIL) 还是 ISO 13849-1 (PL)。

Questions to ask wether to use SIL or PL

  • 以往经验 | 先前在基于 ISO 13849-1:1999 中描述的类别概念的机械安全相关控制系统设计方面的知识和经验可能意味着使用 ISO 13849-1:2006 更为合适。
  • 除电气以外的其他媒体 | 基于非电气介质的安全相关控制系统可能意味着使用 ISO 13849-1 (PL) 可能更合适。
  • 客户要求 | 客户要求根据 SIL 证明机器安全相关控制系统的安全完整性可能意味着使用 IEC 62061 更为合适。
  • 使用 SIL 的现有机器 | 例如,用于过程工业的机械安全相关控制系统,其中其他安全相关系统(例如符合 IEC 61511 的安全仪表系统)以 SIL 为特征,可能意味着使用 IEC 62061 比较合适。

当今最常用的标准

人们普遍认为,大多数行业都使用 ISO 13849-1 (PL),因为机器制造商以前使用的是 EN 954-1,自然会迁移到 ISO 13849-1 (PL)。 ISO/TC 199 – IEC/TC 44 联合工作组进行的一项调查进一步证实了这一点,该工作组当时正在考虑合并 IEC 62061 和 ISO 13849-1。

The most frequently used standard today

接下来呢?

有一个将两个标准合二为一的项目,但由于完成项目的时间表超期和重大分歧,该项目被终止。 IEC 62061 (SIL) 和 ISO 13849-1 (PL) 目前都在修订中,预计将在 2021 年的某个时候发布。确定使用这两个标准的选择标准可能会变得更加难以确定。

Recommended reading - Technical Report (IEC/TR 62061-1: 2010)

结论

我可以建议您阅读现有的技术报告 (IEC/TR 62061-1: 2010),该报告虽然已过时,但提供了更多信息,并将继续在此处提供有关 IEC/TS 62061-1 提议内容的进一步更新(关于 IEC 62061 的应用)以及有关 IEC 62061 和 ISO 13849-1 修订内容的更多新闻。

如果只有一个标准会更好,但目前,您可能必须同时使用它们。

PS - 为什么标准很重要?

标准不仅有助于提供合规性推定,这在“James Elliott 裁决”中成为焦点。
但也为创新提供了催化剂,并为欧盟的经济增长贡献了超过 400 亿欧元,详见下图来自最近的欧盟研讨会:

Standards - Catalyst for innovation infographics

作者

David Main-Read, Global Safety & Standards Specialist

David Andrew Main-Reade 从事功能安全领域已有 30 多年。 他代表 BSI 成为各种国际和国家标准(IEC、ISO、CENELEC 和 BS)方面的专家,并且是 TÜV Rheinland FS 专家,并作为罗克韦尔自动化的全球标准专家在罗克韦尔自动化工作了 20 多年。

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