EN ISO 13849-1 是一项关于机械安全的核心guojibiaozhun，它规定了如何设计和评估机器控制系统中与安全相关的部分，以确保这些安全功能能够可靠地执行，将风险降低到可接受的水平。
它的中文全称是：《机械安全 控制系统的安全相关部件 第1部分：设计通则》。
为什么这个标准如此重要？
在机械设备中，许多风险需要通过控制系统来 mitigation（降低）。例如：
按下急停按钮后，机器必须可靠地停止。
打开防护门时，设备必须立即断电，防止意外启动。
双手操作装置要求操作者同时用两只手启动，确保手不在危险区域。
EN ISO 13849-1 就是为了确保这些由传感器（如急停按钮、安全门开关）、逻辑单元（如安全继电器、安全PLC）和执行器（如接触器、安全阀） 所组成的“安全链”足够可靠，即使发生故障也不会导致危险情况。
核心概念解析
要理解这个标准，必须掌握以下几个关键概念：
安全功能 (Safety Function)
为减少风险而执行的特定功能。例如：紧急停止、安全门联锁、双手控制等。
控制系统的安全相关部件 (SRP/CS - Safety-Related Parts of Control Systems)
输入装置：如安全光栅、急停按钮、安全门开关。
逻辑处理单元：如安全继电器、安全PLC（可编程逻辑控制器）。
输出装置：如安全接触器、阀门导引阀。
实现一个安全功能所涉及的所有硬件和软件部件。包括：
性能等级 (PL - Performance Level)
这是标准的核心。PL 是一个离散的等级，用于衡量SRP/CS执行安全功能的可靠性。从低到高分为 a, b, c, d, e 五个等级。
PLr (Required Performance Level - 所需性能等级)：通过风险评估（参考ISO 12100标准）确定，需要多高的PL才能将风险充分降低。
目标：设计的系统最终达到的性能等级（PL）必须满足或高于所需的性能等级（PLr），即 PL ≥ PLr。
平均危险失效时间 (MTTFd - Mean Time To Dangerous Failure)
对单个组件可靠性的度量。它估计了一个组件发生危险且未被发现的故障的平均时间。
它被分为三个等级：高（≥100年）、中（≥30年）、低（≥3年）。在系统设计时，应尽量使用高或中等MTTFd的元件。
诊断覆盖率 (DC - Diagnostic Coverage)
衡量系统自我诊断、发现故障能力的指标。例如，一个电路能否自动检测到其输出触点是否熔粘？DC越高，发现危险故障的概率越大，系统越安全。
分为：无（DC < 60%）、低（60% ≤ DC < 90%）、中（90% ≤ DC < 99%）、高（DC ≥ 99%）。
结构 (Architecture) - 类别 (Categories)
标准定义了从Category B, 1, 2, 3, 到4 的几种系统结构。类别越高，对故障的鲁棒性越好，通常通过冗余和诊断来实现。
Category 1：简单系统，无冗余，依赖高可靠性元件。
Category 2：有周期性检测（诊断）。
Category 3：采用冗余设计，单个故障不会导致安全功能丧失，但某些故障可能无法被检测到。
Category 4：最高类别，具有冗余和全面的实时诊断，能及时发现故障并保持安全功能。
共因失效 (CCF - Common Cause Failures)
指一个单一事件或原因导致多个冗余部件同时失效。标准要求通过一系列措施（如物理隔离、多样性设计、抗干扰等）来防止共因失效。
设计流程（简述）
风险评估：根据ISO 12100确定机器存在的危险，并为每个安全功能定义所需的性能等级（PLr）。
系统设计：设计SRP/CS的架构（选择类别），并选择合适的组件（考虑其MTTFd）。
计算/评估PL：
架构（类别）
各组件的MTTFd
诊断覆盖率（DC）
共因失效（CCF）的防护措施
通过标准提供的软件工具（如SISTEMA） 或估算方法，基于以下参数计算所设计系统的实际PL：
验证：确认计算出的PL ≥ PLr。
文件化：生成完整的技术文件，证明符合标准要求。
与IEC 62061的关系
EN ISO 13849-1 和 IEC 62061 都是关于安全控制系统的标准，且在国际上均被接受。它们之间有关联但也有区别：
EN ISO 13849-1：更通用，适用于所有技术（电气、液压、气动、机械）。
IEC 62061：更专注于电气安全控制系统，基于安全完整性等级（SIL）。
两者之间存在对应关系（如PL与SIL的映射），制造商可以根据情况选择适用标准。目前，EN ISO 13849-1在欧洲机械指令下应用更为广泛。
总结
EN ISO 13849-1是现代机械安全设计的基石。它提供了一个系统化的、基于风险的方法，通过量化指标（PL）来保证安全控制功能的可靠性，而不仅仅是凭经验设计。对于机械制造商、系统集成商和安全工程师来说，理解和应用这个标准是至关重要的。
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