GB/T 16855.100-2005 机械安全控制系统有关安全部件第100部分：GB/T16855.1的应用指南-检测标准-检测项目-北检院

标准中涉及的相关检测项目

标准《GB/T 16855.100-2005 机械安全控制系统有关安全部件第100部分：GB/T16855.1的应用指南》主要为机械安全控制系统的设计和评估提供指导。以下是该标准中提到的一些相关内容：

相关检测项目包括：

安全功能的实现程度
可靠性评估
诊断覆盖率
失效概率和失效后果分析
系统冗余检测
软件安全性检查

检测方法包括：

为了确保安全控制系统的有效性，可以使用以下检测方法：

故障树分析（FTA）：用于识别潜在的系统故障模式及其影响。
故障模式和影响分析（FMEA）：用于识别部件故障及其对系统的影响。
测试和仿真：对系统进行功能性测试和仿真运行以验证性能。
诊断检测：通过在线诊断工具来检测系统故障。

涉及的产品包括：

该标准涉及的产品主要是用于机械设备中的安全控制元件，如：

工厂自动化系统
机器人控制系统
输送设备控制系统
安全继电器和安全PLC控制系统
紧急停止设备
光电安全保护设备

总之，标准《GB/T 16855.100-2005》提供了实现机械安全控制系统中的安全功能的指南，以确保相关产品的安全性和可靠性。

GB/T 16855.100-2005 机械安全控制系统有关安全部件第100部分：GB/T16855.1的应用指南的基本信息

标准名：机械安全控制系统有关安全部件第100部分：GB/T16855.1的应用指南

标准号：GB/T 16855.100-2005

标准类别：国家标准(GB)

发布日期：2005-02-21

实施日期：2005-07-01

标准状态：现行

GB/T 16855.100-2005 机械安全控制系统有关安全部件第100部分：GB/T16855.1的应用指南的简介

本标准对恰当的理解和使用GB/T16855.1-1997提供指南。并在以下方面亦给出更多的信息：——控制系统如何有利减少机器风险；——控制系统中有关安全部件与安全功能的关系；——类别的合理选用；——GB/T16855.1-1997附录B的作用。GB/T16855.100-2005机械安全控制系统有关安全部件第100部分：GB/T16855.1的应用指南GB/T16855.100-2005

GB/T 16855.100-2005 机械安全控制系统有关安全部件第100部分：GB/T16855.1的应用指南的部分内容

ICS13.110

中华人民共和国国家标准

GB/T 16855.100—2005

机械安全

控制系统有关安全部件

第100部分：GB/T16855.1的应用指南Safety of machinery--Safety-related parts of control systems-Part 100:Guidelines for the use and application of GB/T 16855. 1(ISO/TR 13849-100:2000,Safety of machinery-Safety-relatedparts of control systems-

Part lo0,Guidclines for the use and application of.ISO 13849-1,M0D)

2005-02-21发布

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会

2005-07-01实施

GB/T16855.100--2005

本部分是修改采用国际标准技术报告ISO/TR13849—I0U《机械安全控制系统有关安全部件第100部分：ISO13849-1的应用指南》制定的。国际标准化组织（ISO）发布了1S013849-1之后，发现各方在使用过程中对标准内容的理解存在着差异或困难，于是起草并发布了这份技术报告，以给出如何避免误用IS13819-1的建议。我国于1997年发布了标准为GB/T16855.1--1997机械安全控制系统有关安全部件第部分：设计通则》，标准发布后也存在着对标准理解和使用的菌难，因此有必要将此国际标准技术报告IS0/TR13849-100转花为国家标推，以促进其使用。本部分与IS0/TR13849-100相比，主要有以下不：1.本部分是按GB/T1.1一2000的规定进行了修收，并将引用的有关国际、国外标准改为对应的国家标谁。

2.取消了原标准的\1S(）前言\部分，国为该部分只是对ISO标准的起草和审批程序做的说明，并提示该标准的某些要素可能涉及专利，ISO责任去识别这些专利。其存在与否对本部分的理解和使用没有影响。

3.将“参考文献”中的表“本部分引用到的国家标谁与相应的国际标准之间的联系\的“国际标准”改为“国家标准”，将“欧洲标准\改为“国际标准”。因该表中的“备注”栏和“脚注a”均是针对欧洲标准而言的，敬以删除了。

本部分出全国机械安全标准化技术委员会提出并归口。本部分负责起草单位：机械科学研究院。本部分主要起草人：石俊伟、李勤、宁燕、陈建民、聂北刚、GB/T 16855.1D0—2005

GB/T16855.1发布于1997年，从已有经验可以明显地看出，在理解如何使用G13/T16855.1标准方面存在一些困难。本技术报告在如何避免产生误解方菌给出了一些建议。GB/T16855.1在有关原则方面给出了---些指导意见：设计控制系统有关安全部件方前（GB/T16855.1-1997，第4章）；--安全功能特性方面（GB/I16855.1—1997.第5章);--对控制系统有关安全部件类别的要求方面（GR/T1.6855.1--1997，第6章）。用户的反馈表明,GB/T16855.1的范围未能得到充分理解。因此应强调指H.GB/T16855.1未在以下方面给出指导：

.--有关风险小过程在选择控制系统有关安全部件类别方面的系统性应用；减小风险过程在有关机器全面安全要求方面的应用（见GB/T 16855.1一1997,图1的第 2步

-有关安全部件利用各种不同技术的详绷实现方法，特别是将不间的技术组合地用于一种安金功能的场合。

为了将本技术报告的内容与某些补充的意见综合到一起.正在对GB/T16855，[进行修改和推备修订版本。修订版一经发布：本技术报告即行撤销。1范菌

机械安全控制系统有关安全部件GB/T 16855.100—2005

第 100部分：GB/T16855，1的放用指南本标准对拾当的理解利使用GB/T16853.1~~1997提供指南。并在以下方面亦给出更象的信息：控谢系统如何有利于减少机器风险；一控制系统中有关安全部件与安全功能的关系：——类别的合理选用，

—GB/T16855.11997附录B的作用。2规范性引用文性

下列文件中的条款通过GI3/T16855的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注氏期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的非用文件，其最新版本适用于本部分。GB/F7826-1987系统可靠性分析技术失效模式和影响分析程序GB/T15706.11995机械安全基本概念与设计通则第1部分：基本术语，力法学GR/T15706.21995机械安全基本概念与设计通赠第2部分：技术原则与规范GB/T16855.1一1997机械安全控制系统有X安全部件第一部分：设计通则GH/T16856—1997机械安全风险评价的原则3正确应用GB/T 16855.1—1997

GB/T16855.1—一1997中的内容是复杂的，各章节相互关联且不能单使用。因此有必要对GB/T16855.1-~1997 的章节予以全面考虑，4对设守程序的解释

GB/T15706.1一1995的第5章给出了余部的设讨程序：该程序的部分是风险评价，风险评价的原则在CB/T16856一1997给出。此风险评价涉及机器的争寿命期。如果发现存在必须减小的风验，那么一定要选择合适的措施。GB/T15706.2中给出了有关小风险措施的指导。风险减小程序的内容之一是确定机器安全功能（GB/T15706.一1995的3.13）。这包括控制系统的安全功能，例如急停功能启动和重启动（见GB/T16855.1:1997的第5章）。安全功能可由控制系统的一个或多个有关安全部件来执行。设谢者均以采用任何一种单独的或是组合的适用的技术。安全功能也可以是一种操作功能，例如双手操纵就可作为科循环或过程的启动方式。图1给出一种典型安全功能，并示出了有关安全部作（SRP)：输人(SRP);

逻辑处理(SRP.);

输出/动力控制元件(SRr)：

一-相宦连接方式（乱，），例如电学的光学的注1：有关安全部性由--个或多个部件组成+部作由--个或多个元件组成。注2：所有相互连接手段均包含在有关安全部件中。注3；图2及相应的文字给出了安全功能的示例。GB/T 16855.100--2005

主—典型安余功能：

2启动方式，例如手致动或其他信号，3一机器致动器、断开装置、制动器4——摘人；

5---遂辑

5输出。

SRP。

函1用于处理典型安全功能的有关安全部件组合的图解安全功能的每一种有关安全部件都可以采用不尚的技术制作。每一种有美安全部件都可采用各种不同的技术以实现其功能：例如输人可出一个与光控信号转换器相连的机械致动器组成。确定了控制系统的安全功能后，必须识别控制系统有关安全部件（见GB/T16855.1一1997的3.1和第8章），然斥确定风险减小过程的作用程度，由控制系统提供的保护措施取决于这一作用的大小，而不直接取决乎所考虑危险的全面风险减小。注：如巢采取了其他有效的保护（安全）措施，安全功能的丧失不会白动地导致对健康伤害。风险减小对控制系统有关安全部件的依赖性越大，那么，需要这类部件抗故障的能力也就越高（根据GB/T16855.1---1997的4.2）。国此减小风险的保护措施是必须的，重要的是：在部件层面上减小产生故障的可能性。目的在于减小能对安全功能产生影响的故摔或失效模式的可能性。这一点可以通过提高部件可靠性来实现，例如通过选用经验证的部件和/或应用经验证的安全原则，以排除关键故或失效模式。GB/T16855.1一1997未系统地给出有关可靠性要求方面的观点：

一改善系统结构，月的在于避免故障的危险影响。有些故障川以被监测到，那么也就可能需要一种究余的和/或被监视的结构。两种措施可以分别或组合使用。使用某些技术时，风险减小可通过选择可靠的部件利通过故障排除的方法实现，但使用其他一些技术时，风险减小可能需要一种有两个或多个部件的亢余和/或被监视的系统。另外，常因失效应予考虑。体现这些措施的--种方式就是应用GB/T16855.1--1997中第5章建立的5种类型的系统。

5类别

类别（定义见GB/T16855.1--1997的3.2)是用来划分执行安全功能的控制系统有关安全部件的，这种划分以有义安全部件在故障状态下表现出的性能为基础。这些部件单独或组合使用。从故障发生的角度来说，类别宜被看作是控制系统有关安全部作性能的参考点（见GB/T16855.1一1997的引言）。类别不能也不翁被着作是精确区分的界限，因为对所涉及的参数的评价可能是主观的。一般概念把GB/T16855.1一1997的类别定义总是或单独地与风险水平相应是不正确的。设计者在选择类别时应考虑要达到的安全性能，这取决于有关安全部件的结构和可靠性两个方面。GB/T16855.1：1997未全面现定可靠性要求。因此，可以认为在给定技术下的安全性能：）1类、2类、3类和4类都比类好：b）在B类、1类和2类情况下，单个的故障可能导致安全功能的丧失！t）3类和4类不会因单个故障雨失效（常因故障认为是单个故障）：GB/T 16855.100---2005

d）在故障允度方面，4类具有最好的性能，因为考憋到了故障积累的情说。采用某种技术的控制系统总是不能设计成满足所有类别。例如，一种能满足1类要求的机械连接，却不能满足3类或4类的要求。然而，期望执行的安全功能的可能等同或高于对某些满足2类、3类或4 类的其他系统的安全功能。

当控制系统由几个有关安全部件执行安全功能时，可能会出现以下三种情况：a）每一个有关安全部件都其有同样的类别并能被用于同一类别；b）有关安全部件为不同的类别，低组合在一起以一种同一类别的方式便用；e）由于使用的技术不能被设计得满足每一种类别，因此不能指派同一类别。在故障能自我显现时，不必总是通过3类控制系统监测故障，例如当机骼自身通过不允许启动或重启动显示出其故障的情况附。

由于类别要求的制约，特别是间靠性方面的制约，设计者和<类标谁的制定者应知道在按照同一类别条件提出安全功能的性能要求时的局限性。6类别选择

在选择执行安全功能的有关安全部件类别（见GB/T16855.1~1997的第6章）时，应从以下两个方面考虑这些部件中可能发生的故障：一评价这些部作中出现失效的可能性或故障的影响；一考患这些部件中出现失效或发生故障时对安全功能的影响。安全功能所要求的性能取决于风险的水平，如果风险大，则要求的性能就高，反之亦然。相关的切调标准反映了各种应用的技术发展状况，且这种信息应在选择类别时予以考虑。故障发生的可能性通常是通过定性评估来确定的，因为用作定量判定基础的数据非常不充分。这就意殊睿在多数情况下应使用失效模与影响分析法”（FMEA--见GB/T7826一1987)或类似方法。应考虑渐有有关故障和/或失效模式-并应把故障情说下安全功能的实际性能与所需的性能加以对照。如果某些故障或失效模式发生的可能性很低，那么就可以将其排除。这种可能性取决于应用条件。一个重要的考虑因索是有关安全功能的求的频次，这个频次间能变化非常大（从很少有需求，例如急停装置，到连续的需求，例如运动机器部件的控制）。困此，通常不能给出可接受失效率的平均值或评估值在风险减小的全部程序完成后应进行鉴定（见GB/T16855.1一1997的第8章）。这种鉴定是对整个机器系统鉴定的一部分。

图2是有关安全部件的示意图、有关安全部件提供了一种控制机器致动器的功能。这不是一个功能/工作图，此图仅为表明在这一功能中将一些类别和技术组合到一起的原则。这种控制功能是通过电搭逻辑线路和流体换向阀而提供的，并要按适当的时间问隔加以检查（见GB/T16855.1-1997的6.2.3）。风险由联馈筋护装置来减小，当防护装置关闭时防止进入危险位置，当防装置打开时防止流体致动器的启动。对于此示例.控制系统的有关安全部件组合在第7点开始·在第1点结束（见图2）。提供安全功能的有关安全部件景：防护凸轮、位置装置、电控逻辑线路、流体方向阀和相互联接的方。

这些有关安全部件组合提供停止协能（见GB/T16855.1—1997的.2）作为安全功能（见GB/T16855.1一1997的3.6给出的定义）。在防护装置打开时.位置装置中的触点打开并目电控逻辑线路向流体方向阀提供一个信号，以停止作为控制系统有关安全部件输出的液体流动。GB/T 16855.100—2005

这种有关安全部件组合产生的安全功能表明了以GB，T16855.11997第6章要求为基础的类别划分状况。考虑到发生故障的可能性和几率，这些故障可能影响到这些组合部件执行安全功能的能力。应用这些原则，图2中所示的有关安全部件可以分类如下：用于机电一体化位置装置的1类：为了减小故障的概率：这类装罩应用经验证有效的安全原则，如强制打操作原则，超标定原则，并适用的经验证有效的部件组成（见GB/T16855.1-1997的第3章和6.2.2)。用于电控逻辑线路的3类：

为了提高电控逻辑线路的安全性能水平，此类控制系统有关安全部件的结的被设计成能检测多个单项故障，例如完余技术(见 GB/T 16855.1—1997的 6,2.4)。用于流体方向检查瞬的2类：

为了达到所要求的安全性能水平，这类有关安余部件采用了被周期检查（例如监视）的部件，以便检测那些应用了经验证有效的安全原则（见GH/T16855.11997的6.2.3)还没有得以避免的故障。位置、尺寸以及连接方式的设计方案也应予以考虑。总体固标是每个有关安全部件都达到一个相似的安全性能水平，从而有助于控制系统有关安全部件达到减小风险的要求。因此，控制系统有关安全部件的可靠性和结构两方面亦均需加以考虑。SRP

输出信号：

施体换向摘

体教动器：

危险运动；

检查功能：

防护装置；

输人情号；

电控逻辑线骼

位置装臀；

10—GB/T16555.1—1997的范开。注：停止和启动功能被省略以保持示例简单。图 2解释类别使用的示例

7GB/T16855. 1-1997 附录B的作用在评价风险时，应遵守IS(）14121给出纳程序。GB/T16855.11997附录B仪是提示信息。参考文献

CB/T16855.100——2005

13GB/T15706.1一1995，机械安全基本概念与设计通则第1部分：基本术语、方法学[2」GB/T15706.2—1995，机械安全基本概念与设计通则第2部分：技术原则与规范31GB/T16855.1—1997，机械安全控制系统有关安全部件第一部分：设计通赠[4]GB/T16856-1997,机械安全风险评价的原则[5]GB/T7826-\1987，系统可靠性分析技术失效模式和影响分析程序本部分引用到的国家标准与相应的国际标准之间的关系展家标准

GB/T 15706. 1—1935

GB/T 15706.2—1995

GB/T 16855. 1—1997

GB/T 16856--J997

IS0/TR 12100-1:1992

IS0/1R 12150-2:1992

ISO) 13849-1,1999

1S0 11121:1999

厨际标准

机械安全基本概态与设计通则第 1部分:基本术语方法学机械安全基本概念与设计通则第2部分：技术原则与规范机械安全控制系统有关安全部件第一-部分：设计诞则机概安全风险评价的原则

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