運用ISO 13849-1對AGV的安全迴路設計評估 - 人人焦點

當前AGV的生產要求不斷提高，安全認證已被越來越多的AGV生產廠商所重視，隨著ENISO13849-1的發布，機械安全實現了從元器件到系統進行全面性的安全評估， ... 人人焦點 影視 健康 歷史 數碼 遊戲 美食 時尚 旅遊 運動 星座 情感 動漫 科學 寵物 家居 文化 教育 故事 運用ISO13849-1對AGV的安全迴路設計評估 2021-02-24沃德檢測 隨著國內AGV製造水平的提升和出口的增加，AGV的安全保護要求已經越來越重要，國內AGV行業執行的有關安全的標準，大多數都是採用歐洲標準EN或國際標準ISO、IEC，而出口產品一般要求通過CE或SPI標準認證。

本文將對AGV安全標準的一部分「如何根據相關安全標準做有效的迴路設計，使得安全等級符合認證」做一些詳細探討。

當前AGV的生產要求不斷提高，安全認證已被越來越多的AGV生產廠商所重視，隨著ENISO13849-1的發布，機械安全實現了從元器件到系統進行全面性的安全評估，從而有效解決了原有EN954-1標準無法實現定量化判斷系統安全性的問題。

ENISO13849-1評估有關安全控制系統或有關安全控制功能的方式並不僅僅是之前EN954-1中被熟知的控制系統的類別，還有經過概率考量後估算得到的性能等級(PL：a、b、c、d、e)。

該標準適用於控制系統使用電氣/電子組件和系統以外的其他介質(包括液壓、氣動等)，正確應用時實現的目標是將危險降至可接受水平，或在可預見條件下執行完整安全功能並按規定實現風險減小的能力。

表1  PL和SIL及PFHD關係圖1所示爲性能等級PL和安全完整性等級SIL之間的關係和「轉換」。

這一關係的基礎在於每小時平均危險失效概率，即所謂的PFHD值。

AGV無人駕駛搬運車的工作原理是裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規定的導引路逕行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，工業應用中不需駕駛員的搬運車，以可充電之蓄電池爲其動力來源。

一般AGV包括運動驅動裝置、定位導航裝置、頂升裝置或牽引裝置和電氣控制系統部分。

圖1  AGV結構圖AGV使用的安全元器件包括避障雷射雷達、防撞緩衝安全觸邊、安全急停開關等。

圖2  AGV安全功能圖在安全迴路設計之前必須對每個安全功能做風險評估，確定所需性能等級(PLr)，可以用以下風險圖進行確定，也可理解爲每個安全功能的性能等級「額定值」。

圖3   風險圖(根據ENISO13849-1)ŸP1在特定條件下可能：存在預防事故或避免危險的實際可能性評估的結果風險從低到高遞增，爲每個安全功能確定適合於當前風險減小的PL，最終計算迴路的PL要大於等於PLr。

安全相關功能(SRP/CS)由傳感器系統—邏輯處理—執行元件構成。

圖4  SRP/CS類別是描述發生失效時安全相關功能(SRP/CS)運行情況的基本參數，在EN954-1的類別基礎上做了更精確的描述，一共分爲五類：B、1、2、3、4。

類別B的特點在於單通道結構，發生單個故障時可能導致安全功能丟失，僅可實現PL=b的性能等級。

類別1也是單通道結構爲特色，以B類爲基礎，故障也可能導致安全功能丟失，但要求使用經驗證的元器件和安全原則，此要求可參考ENISO13849-2的附錄A至D的相應列表。

1類最高可實現PL=c的性能等級。

類別2包含實現安全功能的單通道結構。

此外必須實現校驗功能，用於以合適的時間間隔校驗安全功能的有效性。

校驗功能的質量是決定因素，必須能夠識別故障。

而在兩次校驗之間發生故障則可能導致安全功能丟失。

2類最高可實現PL=d的性能等級。

類別3包含實現所需安全功能的雙通道結構，有關安全功能的設計必須確保這些部件之一的單一故障不會導致安全功能丟失。

即3類所有的有關安全部件設計要冗餘，以確保當某通道失效時，可以依然保持安全功能不丟失，但累積的故障可能導致安全功能丟失。

3類最高可實現PL=e的性能等級。

類別4也包含實現所需安全功能的雙通道結構，而與類別3不同的是能及時檢測故障，未檢故障的累積不會導致安全功能的丟失。

4類最高可實現PLe的性能等級。

(2)MTTFd表示元器件平均危險失效時間，劃分爲三個區間：Ÿ低：3年≤MTTFd≤10年Ÿ中：10年≤MTTFd≤30年Ÿ高：30年≤MTTFd≤100年而對於氣動、機械元器件，平均危險失效時間很大程度上取決於開關次數，因爲開關次數與元器件的機械磨損直接相關，B10d是其參考的值，它表示生命周期檢查過程中10%元器件發生危險失效時總的開關次數。

B10d可以通過計算得到MTTFd值。

(3)診斷覆蓋率DC診斷覆蓋率DC是安全功能診斷效率(故障檢測)的衡量標準，通過檢查安全功能的相關元件失效或元件缺陷。

可以從已檢出的危險失效的失效率與總危險失效的失效率之比計算DC，DC分爲4檔。

(4)共因失效(CCF)單個失效不會導致冗餘系統的兩個通道同時失效。

對於類別2、3、4都需要藉助標準ENISO134901的附錄表F.1對已採取或即將採取的措施進行評估，目標值爲65%或以上即能符合。

表3  CCF根據以上所得的Cat、MTTFd、DC、CCF等參數的值結合圖表可以得到相應的性能等級PL。

帶載情況下運行的前方是最危險的區域，如果沒有避障雷達和安全觸邊，裝載有最大的負載和最大的速度運行撞到人，會對人體造成碾壓、擠壓的危險。

這些危險被認爲是不可恢復的傷害，且很難避免。

所以根據風險圖可知，該區域的所需性能等級PLr要求達到PLr=d或PLr=e(取決於人員活動的頻繁程度)。

所以，必須采可靠地安全設計對運行前方安全防護裝置進行監控。

通過得到所需元器件的安全基本參數後，根據設計的電氣迴路，利用安全計算軟體PAScal可以方便快捷地計算相應SRP/CS的性能等級。

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究其原因是沒有遵循AGV的相關標準進行安全防護而釀成的悲劇。

安全等級判斷控制系統的安全相關部分稱爲(SRP/CS)，對於安全等級的判斷需要從安全迴路SRP/CS的「輸入——邏輯——輸出」來整體判斷。

ISO新標準的機械防護設計要求解讀(四) ISO新標準的機械防護設計要求解讀（四）- 自動牽引小車AGV一、自動牽引小車AGV的標準在各個國家都很少，安全相關的評估標準更少 工業機器人防護設計措施(續27)(四) 的設計符合標準和安全，EN1525和EN1175-1里的要求應逐一符合，並在第三方工程師的見證下完成相應的實驗和審核才可以最大程度的確保AGV的安全性。

 1）通過功率模塊上的故障安全數字量輸入（適用於PM240-2的D-F尺寸，PM240P-2的D-F尺寸）控制安全功能時，可以達到EN13849-1的PLe級別和IEC61508的SIL3級別。

 2） 通過控制單元上的故障安全數字量輸入控制安全功能時，可以達到EN13849-1的PLd級別和IEC61508的SIL2級別。

放大器增益帶寬積參數對閉環迴路帶寬的影響評估 而處理幅值小於100mV的交流小信號時，需要通過增益帶寬積參數評估信號帶寬，但是使用它時不能只將該參數除以預定電路增益（信號帶寬）獲得期望的信號帶寬（電路增益），必須判斷在增益帶寬積有效的應用範圍內，滿足成立條件之後，再使用它進行評估信號帶寬。

本節將通過原理仿真與實際案例，詳細介紹在（閉環）電路中，使用放大器增益帶寬積，評估信號帶寬的方法。

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兩者內涵都是正確的。

但從主動控制角度，我更傾向於後者。

HVIL的主動功能和被動功能HVIL高壓互鎖物理定義，主要是針對高壓迴路的母線束連接器及高壓殼體護蓋的安全性，使用小電流低壓信號進行電路完整性監測和功能管理。

功能安全標準ISO26262第二版簡介 運用嚴重度、暴露率及可控性來設定ASIL。

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AC100V。

2、主板CP38：限速器、上、下極限、緩衝器、漲緊輪：MR1(3)-H1(5) 機房安全迴路：S2(2)-S2(3)轎頂安全迴路：C1(b6)-C1(a6)轎門鎖：C1(a4)-C1(b1)層門鎖：H1(2)-H1(3)上限位：H31(b6)-H31(a6) 設計安全(六)┃ISO26262——車輛(電子)功能安全 設計安全一直是產品設計領域孜孜以求的事情，但由於國內整體工業水平的原因，我們對安全的範圍及其應對等的認識有很大的偏差.有關概念愚公已經在設計安全（一)中有陳述，在此不贅述。

言歸正傳。

介紹汽車電器/電子產品的標準，就必須從國際電工委員會（InternationalElectrotechnicalCommission，簡稱IEC）說起。

AGV「未來」2021新品來襲 即便在摔車時頭部發生了碰撞，它也能提供最高的級別保障你頭部安全。

對於大部分不下賽道的騎士來看，在道路上行駛時頭盔輕量化設計大幅度降低頭盔給頸部帶來的壓迫感，同時也能保證最高級別的安全保障。

功能安全標準ISO26262解析(1-6) 硬體功能安全需求來源於系統安全概念和系統設計文檔。

硬體設計的目的一是依據系統設計文檔和硬體功能安全需求來設計硬體，二是驗證硬體設計是否符合系統設計文檔和硬體功能安全需求。

Hardwaredesignincludeshardwarearchitecturaldesignandhardwaredetaileddesign.硬體設計包括硬體架構設計和硬體具體設計。

i. iso14001認證的企業_專業的iso14001認證 iso14001認證的企業?專業的iso14001認證?如果企業執行效果好，那麼會提升企業的管理能力，並在發展道路上減少很多彎路。

ISO26262ASIL安全等級理解 對一個指定系統應用安全功能要求，ASIL安全等級劃分包括如下步驟：1）根據預想架構、功能概念、操作模式和系統狀態等確定安全事件；2）危險分析和風險評估，初步確定ASIL安全等級；3）逐級分解安全要求和安全等級，ASIL安全級別劃分和ASIL安全級別逐層分解兩個過程交替進行，直至抵達無法進一步分解零件或者子系統；4 一種反激變換器的RCD吸收回路設計與實現 圖1反激變換器的電路　　（a）具有寄生元器件的反激變換器；（b）CCM方式工作波形；（c）DCM方式工作波形　　圖1給出反激變換器在連續導通型工作（CCM）和斷續導通型工作（DCM）的幾個寄生元器件 電動助力自行車ISO/TS4210-10EPAC新標準解析 相比較於EN15194:2017標準，ISO標準里規定的安全特低電壓從最大48Vd.c上升至了60Vd.c，速度以及功率則需要製造商根據出口目的國的法規作相應的聲稱。

標準里也同樣增加了ISO12100風險分析，ISO13849功能安全評估，防篡改以及熱危害的相關要求。

如果整車包含助推模式，速度依然不能超過6km/h。

高壓安全HVIL主/被動功能和全方位設計 （電池安全、高壓安全、輻射安全）中，高壓安全措施重要的一個功能環節。

前者突出的是人體「危險電壓」通過互鎖迴路加以監測和監控,後者突出的是對「B級電壓」通過電路監測,並運用「主動控制策略」採取保護措施。

兩者內涵都是正確的。

但從主動控制角度，我更傾向於後者。

解讀IEC61508(2010版)——安全及功能安全的概念 所以，爲了使得機器能夠安全可靠的被人所利用，根據可能對人造成傷害的不同程度，人接近風險的頻次，及是否可以避免的可能性等要素，對設備進行了分級，並按不同的等級做了不同的安全要求，還以上圖爲例：1、如果機器只可能對人造成輕微擦傷，則防護欄和安全光幕門等都可以不用，因爲即使在操作過程中發生了危險，也沒有什麼大的問題，而且控制台也可能直接裝在設備上，便於操作。