15个步骤帮助欧盟机械指令，EN/ISO 13849-1

机器安全是一件严肃的事情，了解相关的机器安全标准应该被视为一个出发点。由于从员工安全到诉讼费用，原始设备制造商(OEM)、机器制造商、系统集成商或最终用户需要尽可能多地学习。机器安全由一系列国家和国际安全标准监管，并由政府机构强制执行。

在美国，职业安全与健康管理局(OSHA)和国家消防协会(NFPA)是主要的机构，而国际电工委员会(IEC)和国际标准化组织(ISO)起源于欧洲，但在全球的影响力越来越大。所有这些法规、标准和机构都给机器制造商和最终用户带来了困惑。

当事故发生并导致工人受伤或死亡时，诉讼和OSHA调查通常会随之而来。律师和OSHA会问这样一个问题:该公司做了什么来确保机器尽可能安全?在大多数情况下，如果发生诉讼，机器制造商、自动化设备制造商和系统集成商也可能在诉讼中被点名。

幸运的是，机器安全法规正变得越来越标准化。2012年，NFPA将NFPA 79与欧盟机械指令(EN/ISO 13849-1)保持一致。NFPA 79涉及安全级可编程逻辑控制器(plc)和安全总线，因此这是重要的一步。今天，如果设备供应商、机器制造商、系统集成商和最终用户遵循EN/ISO 13849-1，这将是保护工人和避免诉讼的良好开端。机器安全仍然是一项复杂而微妙的任务，但规则正变得越来越清晰，安全设备也越来越强大。

自20世纪70年代以来，当时几乎没有安全法规，机器安全法规遵循了一条艰难而有争议的标准化道路。主要问题是标准没有跟上安全技术的步伐。最初的NFPA 79规定要求使用硬连线组件，如紧急停止按钮。它在2002年修订，允许使用安全plc和基于软件的控制器，并在2007年允许驱动器和其他安全设计的设备用作开关元件。最终，在2012年，NFPA 79采用了新的规则和法规，使其与IEC标准和国家电气规范(NEC)保持一致。与此同时，欧洲的EN 954-1安全标准也发生了类似的事件，该标准已经实施多年，但没有涉及可编程电子安全设备，也没有考虑故障概率。早在2009年，作为欧洲“机械指令”的一部分，就努力用新的EN ISO 13849-1和EN 62061安全标准取代EN 954-1。自2011年12月起，在欧洲销售的所有机器和过程安全系统必须符合EN ISO 13849-1和EN 62061安全标准。所附图表显示了适用于机器安全的各种标准要素。

ISO/IEC机器安全标准

EN ISO 13849-1控制系统安全相关部件:设计原则

EN ISO 13849-2控制系统安全相关部件:验证

EN ISO 12100设计通用原则-风险评估和风险降低

EN IEC 60204-1机械电气设备的一般要求

EN ISO 11161集成制造系统

EN IEC 61508 / 62061电气/可编程电子安全相关系统的功能安全

EN 13849-1具有广泛的适用性，适用于所有技术，包括电气、气动、液压和机械。本标准规定了控制系统安全相关部件的设计和集成要求，包括一些软件方面的要求。该标准适用于与安全相关的系统，但也适用于系统的组成部分。

常见的术语

下面是常用的机器安全术语说明。

PLr:性能级别要求

DCavg:诊断覆盖率平均值

MTTFd:平均故障时间危险

CCF:共同原因故障——一个事件中多个组件的故障

B10:一种产品10%的失效时间

在正确应用EN ISO 13849-1之前，需要对其进行全面和详细的研究。以下概述提供了EN ISO 13849-1要求的15个步骤:

1)创建技术文件:必须为最终用户和未来可能的诉讼维护过程中每个步骤的文档。

2)设计时考虑到安全。

3)确定机械的极限。

4)识别所有潜在的危险。

5)进行风险评估:制造商必须对机械进行风险评估。根据风险评估的结果，可以确定风险级别。可以估计风险降低和剩余风险。

通过设计和/或安全措施降低风险。例如安全措施有:警卫、光幕、门。

7)识别残留风险:将残留风险记录在手册中。

8)确定PLr(要求的性能水平):PLr用于表示安全函数所要求的性能水平。为了确定PLr，该标准提供了一个风险图，其中输入了应用因素(伤害的严重程度、暴露频率和避免的可能性)。输出是PLr (a, b, c, d，或e)。

9)选择适当的类别(B, 1,2,3,4)和实现所需PL所需的架构。ISO 13849-1的第6条提供了类别的定义。

10)为这个Category架构选择组件。需要所使用部件的B10值-从供应商处获得正式文件。

11)根据B10的值计算MTTFd(平均故障危险时间)。需要以下资料:

12)评估安全系统设计

使用EN 13849-2验证设计的机械。这必须由安全系统设计者以外的人来完成。这并不意味着必须有第三方介入。没有参与设计的同事可以作为评估者执行任务。

14)创建已填写的基本健康和安全要求(EHSRs)概述。

15)创建一份包含适当信息的用户手册。这应该说明如何以安全的方式运输、委托、使用、服务、调整、拆卸和报废。

免费的机器安全软件工具

SISTEMA是实现EN ISO 13849-1的软件工具。SISTEMA是机器应用评估安全完整性软件工具的缩写。它的使用将大大简化标准的实现。它是由德国BGIA开发的，可以免费使用。它需要输入各种类型的功能安全数据，这在使用制造商的SISTEMA数据库时自动完成。它还有助于创建文档包。

有关机器安全标准的概要应被视为了解机器安全的起点。从员工安全到诉讼费用，涉及的利害关系如此之大，相关人员需要尽可能多地学习机器安全和相关标准。

- Michael Guelker是Festo公司的产品经理。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑，控制工程而且工厂工程、mhoske@cfemedia.com．

在线

www.festo.com

关键概念

• 了解欧盟机械指令EN/ISO 13849-1。
• 术语和基本步骤可以帮助实现遵从性。
• 软件工具可以帮助机器安全。

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