ICS13110

CCSJ0.9

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T168551—2025/ISO13849-12023

.:

代替GB/T16855.1—2018

機(jī)械安全安全控制系統(tǒng)

第1部分設(shè)計(jì)通則

:

Safetyofmachinery—Safety-relatedpartsofcontrolsystems—

Part1Generalrincilesfordesin

:ppg

ISO13849-12023IDT

(:,)

2025-08-29發(fā)布2025-08-29實(shí)施

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/T168551—2025/ISO13849-12023

.:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅴ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)及縮略語(yǔ)

3、、………………2

術(shù)語(yǔ)和定義

3.1…………………………2

符號(hào)及縮略語(yǔ)

3.2………………………9

總體要求

4…………………11

機(jī)器的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)減小過(guò)程

4.1…………………11

對(duì)風(fēng)險(xiǎn)減小的作用

4.2…………………13

的設(shè)計(jì)過(guò)程

4.3SRP/CS………………13

方法

4.4…………………15

所需的信息

4.5…………………………15

采用子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全功能

4.6…………15

安全功能規(guī)范

5……………16

安全功能識(shí)別和總體描述

5.1…………16

安全要求規(guī)范

5.2………………………16

確定各安全功能的所需性能等級(jí)

5.3(PLr)…………21

審查安全要求規(guī)范

5.4(SRS)…………22

將分解成子系統(tǒng)

5.5SRP/CS…………22

設(shè)計(jì)考慮

6…………………24

已達(dá)到性能等級(jí)的評(píng)估

6.1……………24

實(shí)現(xiàn)總的安全功能性能等級(jí)的子系統(tǒng)組合

6.2………37

基于軟件的手動(dòng)參數(shù)化

6.3……………38

軟件安全要求

7……………40

一般要求

7.1……………40

有限可變語(yǔ)言及全可變語(yǔ)言

7.2(LVL)(FVL)………41

安全相關(guān)嵌入式軟件

7.3(SRESW)…………………44

安全相關(guān)應(yīng)用軟件

7.4(SRASW)……………………45

已達(dá)到性能等級(jí)的驗(yàn)證

8…………………47

人類工效學(xué)方面的設(shè)計(jì)

9…………………47

確認(rèn)

10……………………47

確認(rèn)原則

10.1…………………………47

安全要求規(guī)范的確認(rèn)

10.2(SRS)……………………51

分析確認(rèn)

10.3…………………………51

Ⅰ

GB/T168551—2025/ISO13849-12023

.:

測(cè)試確認(rèn)

10.4…………………………52

安全功能的確認(rèn)

10.5…………………53

安全完整性的確認(rèn)

10.6SRP/CS……………………53

環(huán)境要求的確認(rèn)

10.7…………………56

確認(rèn)記錄

10.8…………………………56

維護(hù)要求的確認(rèn)

10.9…………………56

的可維護(hù)性

11SRP/CS…………………57

技術(shù)文件

12………………57

使用信息

13………………58

概述

13.1………………58

集成的信息

13.2SRP/CS……………58

用戶信息

13.3…………………………58

附錄資料性所需性能等級(jí)確定指南

A()(PLr)………60

附錄資料性模塊法和安全相關(guān)模塊圖

B()……………64

附錄資料性單個(gè)元件值的計(jì)算或評(píng)估

C()MTTFD…………………66

附錄資料性估算各通道的簡(jiǎn)化方法

D()MTTFD……………………72

附錄資料性功能和子系統(tǒng)診斷覆蓋率的估計(jì)

E()(DC)……………74

附錄資料性防止共因失效的措施的量化方法

F()(CCF)……………77

附錄資料性系統(tǒng)性失效

G()……………80

附錄資料性多個(gè)子系統(tǒng)組合的示例

H()………………83

附錄資料性估算子系統(tǒng)的簡(jiǎn)化程序示例

I()PL……………………85

附錄資料性軟件

J()……………………92

附錄資料性圖的數(shù)值表示

K()12……………………95

附錄資料性電磁干擾抗擾度

L()(EMI)………………98

附錄資料性安全要求規(guī)范的更多信息

M()(SRS)…………………102

附錄資料性在軟件設(shè)計(jì)中避免系統(tǒng)性失效

N()……………………105

附錄資料性控制系統(tǒng)元件或部件的安全相關(guān)值

O()………………121

參考文獻(xiàn)

……………………124

Ⅱ

GB/T168551—2025/ISO13849-12023

.:

前言

本文件按照標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是機(jī)械安全安全控制系統(tǒng)的第部分已經(jīng)發(fā)布了以下

GB/T16855《》1。GB/T16855

部分

:

第部分設(shè)計(jì)通則

———1:;

第部分確認(rèn)

———2:。

本文件代替機(jī)械安全控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件第部分設(shè)計(jì)通則與

GB/T16855.1—2018《1:》。

相比除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外主要技術(shù)變化如下

GB/T16855.1—2018,,:

將術(shù)語(yǔ)控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件更改為安全控制系統(tǒng)并更改了其定義見(jiàn)年

———“”“”,(3.1.1,2018

版的

3.1.1);

增加了術(shù)語(yǔ)安全要求規(guī)范及其定義見(jiàn)

———“”(3.1.3);

更改了術(shù)語(yǔ)類別的定義見(jiàn)年版的

———“”(3.1.4,20183.1.2);

增加了術(shù)語(yǔ)故障排除和永久故障及其定義見(jiàn)和

———“”“”(3.1.93.1.11);

將術(shù)語(yǔ)抑制更改為默停見(jiàn)年版的

———“”“”(3.1.15,20183.1.8);

增加了首選術(shù)語(yǔ)風(fēng)險(xiǎn)減小措施見(jiàn)年版的

———“”(3.1.22,20183.1.27);

增加了術(shù)語(yǔ)子功能交叉監(jiān)控平均失效間隔時(shí)間和危險(xiǎn)失效比及其定義見(jiàn)

———“”“”“”“”(3.1.28、

3.1.30、3.1.33、3.1.34);

將術(shù)語(yǔ)要求率更改為需求率見(jiàn)年版的

———“”“”(3.1.38,20183.1.30);

將術(shù)語(yǔ)應(yīng)用軟件更改為安全相關(guān)應(yīng)用軟件見(jiàn)年版的

———“”“”(3.1.41,20183.1.36);

將術(shù)語(yǔ)嵌入式軟件更改為安全相關(guān)嵌入式軟件見(jiàn)年版的

———“”“”(3.1.42,20183.1.37);

將術(shù)語(yǔ)高要求或連續(xù)模式更改為高需求或連續(xù)模式見(jiàn)年版的

———“”“”(3.1.43,20183.1.38);

增加了術(shù)語(yǔ)低需求模式子系統(tǒng)子系統(tǒng)組件通道操作模式經(jīng)驗(yàn)證的安全原則經(jīng)

———“”“”“”“”“”“”“

驗(yàn)證的元件動(dòng)態(tài)測(cè)試真實(shí)性檢查驗(yàn)證確認(rèn)熟練人員黑盒灰盒和每小時(shí)危險(xiǎn)

”“”“”“”“”“”“”“”“

失效平均頻率及其定義見(jiàn)

”(3.1.44~3.1.58);

刪除了術(shù)語(yǔ)手動(dòng)復(fù)位維修率和經(jīng)使用證明及其定義見(jiàn)年版的和

———“”“”“”(20183.1.9、3.1.31

3.1.39);

增加了總體要求見(jiàn)第章

———(4);

更改了安全功能規(guī)范見(jiàn)第章年版的

———(5,20185.1);

更改了設(shè)計(jì)考慮見(jiàn)第章年版的第章

———(6,20184);

刪除了類別及其與和每個(gè)通道的關(guān)系并將技術(shù)內(nèi)容整合到設(shè)計(jì)考慮中

———DCavg、CCFMTTFD

見(jiàn)第章年版的第章

(6,20186);

增加了軟件安全要求見(jiàn)第章

———(7);

更改了實(shí)現(xiàn)的性能等級(jí)的驗(yàn)證要求見(jiàn)第章年版的

———(8,20184.7);

更改了人類工效學(xué)方面的設(shè)計(jì)要求見(jiàn)第章年版的

———(9,20184.8);

更改了確認(rèn)的要求見(jiàn)第章年版的第章

———(10,20188)。

本文件等同采用機(jī)械安全安全控制系統(tǒng)第部分設(shè)計(jì)通則

ISO13849-1:2023《1:》。

本文件做了下列最小限度的編輯性改動(dòng)

:

將第一列項(xiàng)中的改為

———10.6.5“7.2”“6.2”。

Ⅲ

GB/T168551—2025/ISO13849-12023

.:

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任

。。

本文件由全國(guó)機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口

(SAC/TC208)。

本文件起草單位皮爾磁電子常州有限公司中機(jī)研標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院北京有限公司上海辰竹

:()、()、

儀表有限公司立宏安全設(shè)備工程上海有限公司萊茵技術(shù)商檢青島有限公司深圳市灣測(cè)技術(shù)

、()、—()、

有限公司貝博華自動(dòng)化南京有限公司騎鯨瞰海杭州科技有限公司濟(jì)寧科力光電產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任

、()、()、

公司山東萊恩光電科技股份有限公司寧波緯誠(chéng)科技股份有限公司安士能電器上海有限公司施邁

、、、()、

賽工業(yè)開(kāi)關(guān)制造上海有限公司南京理工大學(xué)蘇州市質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化院深圳市意普興科技有限公司

()、、、、

沃德檢測(cè)廣東有限公司奧煌檢測(cè)技術(shù)服務(wù)上海有限公司南京優(yōu)倍電氣技術(shù)有限公司泰瑞機(jī)器

()、()、、

股份有限公司深圳市多恩技術(shù)有限公司嵐圖汽車科技有限公司西門子中國(guó)有限公司南京林業(yè)大

、、、()、

學(xué)四川蜀興優(yōu)創(chuàng)安全科技有限公司濟(jì)南鑄鍛所檢驗(yàn)檢測(cè)科技有限公司格睿安重慶工業(yè)技術(shù)有限

、、、()

公司斯凱孚中國(guó)有限公司特斯拉上海有限公司威凱檢測(cè)技術(shù)有限公司樂(lè)高玩具制造嘉興有

、()、()、、()

限公司華中師范大學(xué)中鐵建大橋工程局集團(tuán)電氣化工程有限公司東莞市三信精密機(jī)械有限公司

、、、、

湖北高農(nóng)科技股份有限公司江蘇中睿安全科技發(fā)展有限公司北京控制工程研究所南通維爾斯機(jī)械

、、、

科技有限公司中鐵建大橋工程局集團(tuán)建筑裝配科技有限公司深圳市睿達(dá)科技有限公司武漢普迪真

、、、

空科技有限公司東莞市固達(dá)機(jī)械制造有限公司南京輕機(jī)包裝機(jī)械有限公司南安市中機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化研究

、、、

院有限公司

。

本文件主要起草人徐凱黃之炯周婷李立言曹永梅孟昭瑞陳卓賢許一王振偉邵光存

:、、、、、、、、、、

尹之堯李海明胡進(jìn)芳陸曉光何俊居里鍇李彥濤戴聞杰劉曉英劉明漢黃飛王林魏建鴻

、、、、、、、、、、、、、

于恒陳國(guó)良李佳居榮華秦培均盧軍殷高俊董行劉志隆鐘錦銘徐文超周潮亮曹高輝

、、、、、、、、、、、、、

姚天金高雪剛尤小陽(yáng)戴驍蒙馬榮勝史傳明褚衛(wèi)中劉治永張碩孫帥華陳能玉朱斌陳小全

、、、、、、、、、、、、、

謝炳勛凌益民張合慶姜濤周成趙曉東張傳甲楊景隆傅燕敏張曉飛馬艷鄭華婷周焱文

、、、、、、、、、、、、。

本文件于年首次發(fā)布年第一次修訂年第二次修訂年第三次修訂本次為

1997,2005,2008,2018,

第四次修訂

。

Ⅳ

GB/T168551—2025/ISO13849-12023

.:

引言

機(jī)械領(lǐng)域安全標(biāo)準(zhǔn)體系由以下幾類標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成

。

類標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)安全標(biāo)準(zhǔn)給出適用于所有機(jī)械的基本概念設(shè)計(jì)原則和一般特征

———A(),、。

類標(biāo)準(zhǔn)通用安全標(biāo)準(zhǔn)涉及機(jī)械的一種安全特征或使用范圍較寬的一類安全裝置

———B(),:

類特定的安全特征如安全距離表面溫度噪聲標(biāo)準(zhǔn)

●B1,(、、);

類安全裝置如雙手操縱裝置聯(lián)鎖裝置壓敏裝置防護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)

●B2,(、、、)。

類標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)一種特定的機(jī)器或一組機(jī)器規(guī)定出詳細(xì)的安全要求的標(biāo)準(zhǔn)

———C(),。

根據(jù)本文件屬于類標(biāo)準(zhǔn)

GB/T15706—2012,B1。

本文件尤其與下列與機(jī)械安全有關(guān)的利益相關(guān)方有關(guān)

:

機(jī)器制造商

———;

健康與安全機(jī)構(gòu)

———。

其他受到機(jī)械安全水平影響的利益相關(guān)方有

:

機(jī)器使用人員

———;

機(jī)器所有者

———;

服務(wù)提供人員

———;

消費(fèi)者針對(duì)預(yù)定由消費(fèi)者使用的機(jī)械

———()。

上述利益相關(guān)方均有可能參與本部分的起草

。

此外本文件預(yù)定用于起草類標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)

,C。

本文件規(guī)定的要求可由類標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充或修改

C。

對(duì)于在類標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)且已按照類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和制造的機(jī)器優(yōu)先采用類標(biāo)準(zhǔn)中的要求

C,C,C。

注1本文件的主要內(nèi)容和示例絕大部分都是針對(duì)工廠內(nèi)的固定式機(jī)器但本文件并沒(méi)有排除其他機(jī)器本文件

:,。

沒(méi)有考慮某些機(jī)械如移動(dòng)式機(jī)械是否有特殊要求但本文件盡可能做到適用于跨行業(yè)使用且作為類標(biāo)

(),,C

準(zhǔn)制修訂的基礎(chǔ)

。

安全控制系統(tǒng)是機(jī)器控制系統(tǒng)中執(zhí)行安全功能的部分旨在明確安全控制系統(tǒng)各項(xiàng)

。GB/T16855

關(guān)鍵指標(biāo)的要求確保機(jī)器的安全功能進(jìn)而保障人員的安全擬由兩個(gè)部分構(gòu)成

,,,。

第部分設(shè)計(jì)通則目的在于指導(dǎo)安全控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及為或類標(biāo)準(zhǔn)的制修訂提

———1:。,B2C

供指導(dǎo)

。

第部分確認(rèn)目的在于指導(dǎo)安全控制系統(tǒng)的評(píng)估與驗(yàn)證

———2:。。

按本質(zhì)安全設(shè)計(jì)措施安全防護(hù)和或補(bǔ)充風(fēng)險(xiǎn)減小措施使用信息的順序采取風(fēng)險(xiǎn)減小措施實(shí)現(xiàn)

、/、,

符合中的風(fēng)險(xiǎn)減小設(shè)計(jì)者能夠通過(guò)具備安全功能的風(fēng)險(xiǎn)減小措施減小風(fēng)險(xiǎn)機(jī)

GB/T15706—2012。。

器控制系統(tǒng)中分配用于提供安全功能的那一部分稱之為安全控制系統(tǒng)安全控制系統(tǒng)由硬

(SRP/CS)。

件或硬件和軟件的組合構(gòu)成既可獨(dú)立于機(jī)器控制系統(tǒng)也可以是機(jī)器控制系統(tǒng)的組成部分除了實(shí)現(xiàn)

,,。

安全功能以外也能實(shí)現(xiàn)操作功能

,SRP/CS。

用于機(jī)器的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估類標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有規(guī)定實(shí)現(xiàn)的安全功能的所需

GB/T15706—2012。CSRP/CS

性能等級(jí)時(shí)可根據(jù)附錄確定依據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后確定需要采取

(PLr),APLr。GB/T15706—2012,

依靠安全功能如聯(lián)鎖防護(hù)裝置的風(fēng)險(xiǎn)減小措施時(shí)可根據(jù)本文件采用安全控制系統(tǒng)執(zhí)行安全功能

(),。

本文件預(yù)定用于的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)本文件的范圍只包括安全相關(guān)控制系統(tǒng)

SRP/CS。。

圖給出了與本文件的關(guān)系詳細(xì)情況見(jiàn)圖

1GB/T15706—2012。2。

注2更多信息見(jiàn)

:,ISO/TR22100-2:2013。

Ⅴ

GB/T168551—2025/ISO13849-12023

.:

a基于中的圖

ISO/TR22100-2:20132。

圖1本文件GB/T16855.1集成到GB/T15706—2012的風(fēng)險(xiǎn)減小過(guò)程

()

注3圖給出了對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)減小過(guò)程第步的貢獻(xiàn)通過(guò)執(zhí)行安全功能支持

:1SRP/CSGB/T15706—20122。SRP/CS

風(fēng)險(xiǎn)減小措施的組合安全控制系統(tǒng)在預(yù)期條件下執(zhí)行安全功能的能力分為級(jí)稱為性能等級(jí)具

。5,(PL)。

體安全功能取決于所需的風(fēng)險(xiǎn)減小的所需性能等級(jí)由風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)確定

()(PLr)。

本文件的資料性附錄給出了風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)的方法能夠用于確定執(zhí)行的安全功能的

A,SRP/CSPLr。

由于評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的主觀性不同的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法之間存在差異與附錄相比類標(biāo)準(zhǔn)能夠針對(duì)特定

,。A,C

機(jī)器給出更具體的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法

。

安全功能危險(xiǎn)失效的頻率取決于幾個(gè)因素包括但不限于軟硬件結(jié)構(gòu)故障檢測(cè)機(jī)制的范圍診斷

,:、[

覆蓋率部件的可靠性平均危險(xiǎn)失效間隔時(shí)間共因失效設(shè)計(jì)過(guò)程運(yùn)行應(yīng)

(DC)]、[(MTTFD)、(CCF)]、、

力環(huán)境條件和操作程序等

、。

為了便于的設(shè)計(jì)并評(píng)估所實(shí)現(xiàn)的本文件采用了基于故障條件下特定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則如

SRP/CSPL,(

和規(guī)定行為來(lái)進(jìn)行架構(gòu)分類的方法這些架構(gòu)分為種類別類別類別類別類

MTTFD、DCavg)。5:B、1、2、

別類別

3、4。

功能安全考慮執(zhí)行安全功能的組件元件的失效特征對(duì)于每種安全功能其失效特征通過(guò)每小時(shí)

/。,

危險(xiǎn)失效的頻率來(lái)表示

(PFH)。

性能等級(jí)和類別適用于例如

SRP/CS,:

控制單元如控制功能數(shù)據(jù)處理監(jiān)控等的邏輯單元

———(、、);

電敏保護(hù)裝置如光幕壓敏保護(hù)裝置

———()、。

對(duì)于采用安全部件元件的的子系統(tǒng)能夠確定其性能等級(jí)和類別安全部件元件的

()SRP/CS,。()

示例包括

:

保護(hù)裝置如雙手操縱裝置聯(lián)鎖裝置

———(、);

動(dòng)力控制組件如繼電器閥

———(、);

傳感器和人機(jī)交互組件如位置傳感器使能開(kāi)關(guān)

———(、)。

本文件涵蓋從簡(jiǎn)單的機(jī)器如小型廚房炊機(jī)具或自動(dòng)門到復(fù)雜的機(jī)器如包裝機(jī)械印刷機(jī)械壓

()(、、

力機(jī)和集成制造系統(tǒng)等

)。

本文件和均給出了機(jī)器安全控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施要求

IEC62061。

Ⅵ

GB/T168551—2025/ISO13849-12023

.:

機(jī)械安全安全控制系統(tǒng)

第1部分設(shè)計(jì)通則

:

1范圍

本文件規(guī)定了包括軟件設(shè)計(jì)在內(nèi)的執(zhí)行安全功能的安全控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和集成方法

(SRP/CS)、

相關(guān)要求建議和指南

、。

本文件適用于包括子系統(tǒng)在內(nèi)的用于高需求和連續(xù)操作模式的無(wú)論其采用何種技術(shù)和

SRP/CS,

能量如電氣的液壓的氣動(dòng)的機(jī)械的本文件不適用于低需求操作模式

(、、、)。。

注1低需求操作模式見(jiàn)和所有部分

:3.1.44IEC61508()。

本文件未規(guī)定特定應(yīng)用的安全功能或所需性能等級(jí)