機械電氣安全安全相關控制系統(tǒng)的功能安全標準修訂研究報告EnglishTitle:ResearchReportonFunctionalSafetyStandardsRevisionforSafety-RelatedControlSystemsinMechanicalandElectricalSafety摘要隨著現(xiàn)代工業(yè)控制領域中可編程電子硬件和軟件系統(tǒng)的廣泛應用，自動化程度得到顯著提升，但系統(tǒng)復雜性的增加也帶來了系統(tǒng)失效和隨機硬件失效風險的上升。功能安全作為系統(tǒng)安全的重要組成部分，其有效性直接取決于安全相關控制系統(tǒng)的正確功能實現(xiàn)。GB28526標準作為我國機械電氣安全領域的重要功能安全標準，等同采用IEC62061:2005制定，已發(fā)布近十年，有效推動了我國機電產(chǎn)品安全水平的提高。然而，隨著IEC62061:2021版的發(fā)布，現(xiàn)行標準已顯滯后。本次修訂旨在通過技術內容的更新與完善，不僅提升我國機電產(chǎn)品的功能安全水平，還促進國內功能安全技術與國際標準接軌，增強國產(chǎn)機電產(chǎn)品的國際競爭力。本報告詳細分析了標準修訂的目的意義、適用范圍及主要技術內容，并對未來發(fā)展提出了展望。關鍵詞功能安全(FunctionalSafety);安全相關控制系統(tǒng)(Safety-RelatedControlSystems);機械電氣安全(MechanicalandElectricalSafety);標準修訂(StandardRevision);IEC62061;GB28526;風險管理(RiskManagement);驗證(Verification)正文目的意義在現(xiàn)代工業(yè)控制領域中，可編程電子硬件和軟件系統(tǒng)的大量使用，大大提升了自動化程度和生產(chǎn)效率。然而，隨著系統(tǒng)復雜性的不斷提高，軟件和機電設備的廣泛應用也帶來了系統(tǒng)失效和隨機硬件失效風險的日益增加。功能安全作為系統(tǒng)安全的關鍵組成部分，其有效性直接依賴于安全相關控制系統(tǒng)的正確功能執(zhí)行。國內外對安全控制系統(tǒng)的功能安全技術和標準高度重視，以確保工業(yè)設備的安全可靠運行?，F(xiàn)行GB28526標準等同采用IEC62061:2005制定，作為我國機械電氣安全領域的重要功能安全標準，自發(fā)布以來已近十年。該標準在推動我國機電產(chǎn)品安全水平提升方面發(fā)揮了積極作用，通過規(guī)范安全相關控制系統(tǒng)的設計、集成和驗證，有效降低了機械操作中的風險。然而，技術進步和國際標準的更新要求我們對現(xiàn)行標準進行及時修訂。目前，IEC62061:2005已被IEC62061:2021版替代，這反映了功能安全領域的最新發(fā)展和技術要求。對GB28526進行修訂具有多重意義。首先，修訂能夠促進我國機電領域產(chǎn)品功能的完善和安全水平的進一步提升，通過引入國際先進的技術要求和管理方法，確保系統(tǒng)在復雜環(huán)境下的可靠性。其次，修訂有助于我國功能安全相關技術的發(fā)展與國際接軌和同步，減少技術壁壘，促進國產(chǎn)機電產(chǎn)品的出口，增強其在國際市場上的競爭力。此外，修訂還體現(xiàn)了我國對工業(yè)安全的持續(xù)重視，符合國家智能制造和安全生產(chǎn)的戰(zhàn)略方向。范圍和主要技術內容范圍本標準適用于機械安全相關控制系統(tǒng)（SCS）的設計、集成和驗證，規(guī)定了一系列要求和建議。它涵蓋了單獨或組合使用的控制系統(tǒng)，旨在確保非便攜式機器或其協(xié)同工作的一組機器在執(zhí)行安全相關控制功能時的安全性。本標準作為GB/T20438（所有部分）框架內在機械領域的具體應用，強調了功能安全的實踐指導。需要注意的是，復雜可編程電子子系統(tǒng)或元件設計不在本標準范圍內，相關設計可參考GB/T20438或其衍生標準。本標準的正文部分規(guī)定了設計的一般要求，特別針對高要求或連續(xù)要求模式下的安全相關控制系統(tǒng)驗證。本標準的核心關注點在于通過功能安全要求降低危險情況的風險，且僅限于機器自身或以協(xié)調方式共同工作的機器組所直接引起的風險。不包括電氣設備自身引發(fā)的電氣危險（如電擊，詳見GB/T5226.1）、機器級別所需的其他安全要求（如物理防護），以及安全方面的具體措施（參考IECTR63074）。這一范圍的明確界定確保了標準的專注性和實用性，為行業(yè)提供了清晰的指導框架。主要技術內容本標準的主要技術內容涵蓋了多個關鍵方面，旨在全面提升安全相關控制系統(tǒng)的可靠性和安全性。具體包括：-SCS的設計流程和安全功能的管理：規(guī)定了從風險分析到系統(tǒng)實現(xiàn)的迭代設計過程，確保安全功能的全面管理。-功能安全的規(guī)范要求：明確了安全功能的性能指標和驗證標準，基于國際最新的功能安全原則。-SCS設計：提供了系統(tǒng)架構設計的具體指南，包括硬件和軟件的集成要求。-子系統(tǒng)的設計和開發(fā)：新增內容，要求對子系統(tǒng)架構和安全參數(shù)評估方法進行詳細規(guī)范，以確保整體系統(tǒng)的一致性。-軟件：新增軟件等級分類，并詳細說明了軟件等級1和2類的安全生命周期要求，強調軟件在功能安全中的關鍵作用。-驗證：提出了SCS安全要求的驗證原則、過程、分析和試驗要求，確保系統(tǒng)在實際應用中的可靠性。-文件要求：更新了技術文檔和使用信息的管理規(guī)范，以支持traceability和合規(guī)性。修訂的主要內容本次修訂基于IEC62061:2021，進行了多項重要更新：-適用范圍的擴展：從原有的“安全相關電氣電子和可編程電子控制系統(tǒng)（SRECS）”擴展到“機械安全相關控制系統(tǒng)（SCS）”，使其更貼合現(xiàn)代機械系統(tǒng)的復雜性。-術語和定義的更新：與IEC61508-4保持一致，確保術語的國際統(tǒng)一性和準確性。-新增設計流程內容：引入了安全相關控制系統(tǒng)設計的迭代過程及風險減小流程，強化了風險管理的系統(tǒng)性。-功能安全管理的更新：修訂了功能安全計劃的要求，使其更適應快速變化的技術環(huán)境。-運行要求模式估算的補充：提供了明確區(qū)分“高要求和連續(xù)模式”與“低要求模式”的方法，增強標準的可操作性。-基于軟件的手動參數(shù)化：新增章節(jié)，明確了參數(shù)化要求、影響因素、工具驗證及文檔管理，應對軟件化趨勢。-信息安全的引入：新增對信息安全對策的考慮，反映網(wǎng)絡安全在功能安全中的日益重要性。-周期測試的規(guī)范：明確了安全功能周期測試的目的和類型，提升系統(tǒng)的持續(xù)可靠性。-驗證內容的完善：增加了驗證分析and試驗的詳細要求，確保全面覆蓋安全驗證的各個環(huán)節(jié)。-文件要求的更新：修訂了技術文檔和使用信息的管理，以支持更好的審計和合規(guī)性。這些修訂不僅提升了標準的技術先進性，還強化了其在實際應用中的指導價值，為我國機械電氣安全領域的可持續(xù)發(fā)展提供了堅實基礎。介紹修訂的企事業(yè)單位或標委會本次標準修訂的主要參與單位是全國工業(yè)過程測量控制和自動化標準化技術委員會（SAC/TC124），該委員會是國家標準化管理委員會批準成立的權威機構，負責工業(yè)自動化領域的標準制定和修訂工作。SAC/TC124由來自科研院所、高校、企業(yè)的專家組成，具有深厚的技術背景和豐富的實踐經(jīng)驗。委員會在功能安全、智能制造和自動化控制領域積累了多項成果，曾主導或參與制定了GB/T20438、GB/T5226.1等一系列重要國家標準。在本次GB28526的修訂過程中，SAC/TC124組織了大量技術研討和國際交流活動，確保修訂內容既符合中國國情，又與IEC等國際標準保持同步。委員會還聯(lián)合了多家領先企業(yè)，如和利時集團、浙大中控等，共同開展實驗驗證和案例研究，為標準修訂提供了堅實的數(shù)據(jù)支撐和實踐經(jīng)驗。通過這些努力，SAC/TC124不僅提升了標準的權威性和實用性，還推動了產(chǎn)學研用的深度融合，為中國制造業(yè)的高質量發(fā)展做出了重要貢獻。結論本次GB28526標準的修訂，積極響應了國際技術發(fā)展和國內產(chǎn)業(yè)需求，通過更新適用范圍、完善技術內容和引入新的安全管理要求，顯著提升了標準的先進性和適用性。修訂不僅有助于降低機械系