如何使用ISO功能安全标准

有人说，高质量的工程就是把大的挑战分解成更小、更易于管理的任务。大量的安全标准让许多安全工程师不堪重负。很难找到一个起点，并确定哪些标准适用于哪些应用程序以及适用于哪些地理位置。就像马拉松训练一样，安全工程师旅程中看似令人生畏的部分最好被分解成更小、更容易实现的步骤。路线图可以帮助确定适合项目的ISO标准，以及如何应用该标准以实现所需的安全性能。

ISO标准底漆

ISO功能安全标准采用三层结构，包括a类、B类和C类标准，以定义不同类型机械的要求。了解每种类型的范围将有助于安全工程师将他们的重点缩小到适当的标准。

A类标准是最基本的安全标准，适用于所有机械。他们使用基本的机械设计概念并提供一般原则。例如，ISO 12100(机械安全-设计一般原则-风险评估和风险降低)是a类标准，提供了大多数机械接受的风险评估过程的详细描述。

B类标准分为两类，B1和B2。B1标准定义了单一的安全方面，B2标准定义了单一类型的保障措施。例如，ISO 13849-1(控制系统安全相关部件)是一个B1标准，为设计控制系统安全相关部件提供指导。它定义了每种保障功能的特点。ISO 62061也是一个B1标准，基于安全完整性级别(SIL)提供了ISO 13849-1的替代方案。ISO 13850和ISO 13851是B2标准的例子，分别描述了紧急停止装置和双手控制装置的具体功能方面。

C型标准是定义最狭窄的标准，对特定类型的机械有最严格的要求。例如，ISO 10218-1适用于工业机械压力机采用EN692标准，液压机采用EN693标准。只要有可能，安全工程师应该使用C型标准来评估新机械的安全设计要求。

采用规范的方法

没有一个标准可以完全定义给定功能安全应用的要求。每个ISO功能安全标准通常都包括一个规范参考部分，以确定安全工程师应该参考的其他标准，以获得更完整的信息。

为了全面了解ISO功能安全标准，安全工程师至少应该考虑审查五个具体标准:ISO 12100、ISO 13849、ISO 62061、ISO 61508和IEC 60204。这五个标准定义了ISO 61508和62061中定义的功能安全生命周期中每个步骤(见下图)的最低要求，包括风险或危害评估、设计、验证、安装和验证。

了解A类、B类和C类ISO标准之间的差异，并对安全工程师在功能安全生命周期中所遵循的五个单独标准有一个大致的了解，是实现合规性的第一步。

拿上你的秘密解码器

每个ISO标准都包含一个标题，提供其内容的线索，以及指示其参考编号、采用日期和采用地点的字母数字名称。安全工程师应选择最近修订日期和适当采用地点的标准。

例如，考虑BS EN ISO 120100:2010标准(机械安全-设计通用原则-风险评估和风险降低)。标题表明该标准包含一般原则，因此可能是a型。标题还表明它为机械安全相关的风险评估和风险降低技术提供指导。字母数字指示符提供了额外的细节-作者是ISO，参考编号是12100，欧洲(EN)和英国(BS)在2010年采用了它。安全工程师可以确定这是最新的A类标准，为英国机械设备的风险评估和补救提供了一个模型。

利用ISO模型

在适当的区域选择最新的标准后，安全工程师需要有效地审查和消化内容。ISO功能安全标准具有一致的组织格式，允许用户浏览每个标准并识别到几个规范引用的链接。安全工程师应该将单个标准分解成部分，以便更快地了解它是否与应用相关。每个ISO功能安全标准包含以下部分:

•范围——范围作为起点，提供标准预期用途的摘要，无论是a、B还是C类型，以及任何限制。安全工程师应略读范围，以确定该标准是否适合应用。请记住，如果标准是A型或B型，则可能有更适用的C型标准，这取决于具体的机械类型。在审查多个可能适用的ISO标准时，浏览每个标准的范围部分通常有助于快速缩小范围。

•规范性参考文献——如前所述，这些标准通常遵循范围，是其他ISO标准，可以提供更广泛、更完整的理解所需的过程和文档。

•术语和定义-工程师应使用术语和定义来阐明在整个标准中经常使用的短语和单词的含义。定义还有助于准确传达机械安全概念，以确保标准应用人员之间的理解一致。

正文:正文表示应用标准时要遵循的规则。身体中的语言是规范的，通常包括这样的词应该，应该，可能，而且可以在符合标准时，指示所要求的项目、允许的动作和可能性的陈述。遵从性要求遵守标准中的所有规范内容。正文中通常包括流程图和表格，以帮助说明标准如何与其规范性参考文献相关联，并允许用户更快地理解内容。例如，ISO 13849-1中的图1、图2和图3说明了ISO 12100和ISO 13849-1之间的关系，以帮助用户在设计13849-1中定义的控制系统的安全相关部分时，了解如何使用风险评估标准(12100)。

•附录-该部分提供了额外的信息，以帮助理解标准。正文部分和附件部分的主要区别在于正文部分主要使用规范性或规定性语言，而附件部分使用描述性语言。安全工程师应查阅附件，以获得如何应用该标准的更实际的说明。例如，在ISO 13849-1中，附件A提供了诊断覆盖的示例，附件F提供了量化共因故障的评分过程。两者都是评估所达到的安全性能水平的关键因素。

实现功能安全之路

如上所述，将ISO功能安全标准分解为基本部分将有助于安全工程师定义一个更容易、更易于管理的合规路径。

Bill Stone是罗克韦尔自动化公司的机器安全专家和功能安全工程师(TÜV Rheinland)。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑，控制工程而且设备工程，mhoske@cfemedia.com．

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另请参阅控制工程机器安全博客，有更多关于安全的建议与机器安全相关的规范、标准和最佳实践．

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