（免費(fèi)下載）GB/T 14048.13-2017 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第5-3部分：控制電路電器和開關(guān)元件在故障條件下具有確定功能的接近開關(guān)(PDDB)的要求
1 總則
1.1 范圍
《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》的本部分是對(duì)GB／T 14048.10的補(bǔ)充，規(guī)定了具有確定功能的接近開關(guān)(PDDB)在故障條件下的性能要求。本部分未規(guī)定特定用途所需的任何其他特性。
本部分不包括具有模擬輸出的接近開關(guān)。
本部分不涉及與噪聲有關(guān)的具體要求，因?yàn)榭刂齐娐冯娖骱烷_關(guān)元件的噪聲可視為無危險(xiǎn)。
若PDDB用于某些場臺(tái)時(shí)需滿足其他標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的附加要求，則相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求適用。
僅符合本部分并不能保證安全相關(guān)的特定功能。而且，本部分未規(guī)定PDDB的動(dòng)作特性或用于減小開關(guān)之間相互干擾的裝置(如編碼標(biāo)記)的要求。因此除本部分中的要求外，還需考慮上述及其他針對(duì)特定用途的要求。
注1：鑒于PDDB在故障條件下的功能，也可將其用作聯(lián)鎖裝置(見ISO 14119)。
注2：IEC 61496系列標(biāo)準(zhǔn)中給出了用于人員檢測(cè)的電敏保護(hù)設(shè)備的要求。
1.2 規(guī)范性引用文件
下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB／T 2423.1-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)A：低溫(IEC 60068-2-1：2007，IDT)
GB／T 2423.4-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Db 交變濕熱(12h＋12h循環(huán))(IEC 60068-2-30：2005，IDT)
GB／T 4208-2008 外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼)(IEC 60529：1989＋A1：1999，IDT)
GB／T 14048.10-2016 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第5-2部分：控制電路電器和開關(guān)元件 接近開關(guān)(IEC 60947-5-2：2007＋A1：2012，IDT)
GB／T 16855.1-2008 機(jī)械安全 控制系統(tǒng)有關(guān)安全部件 第1部分：設(shè)計(jì)通則(ISO 13849-1：2006，IDT)
GB／T 17626.5-2008 電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)(IEC 61000-4-5：2009，IDT)
GB／T 17626.11-2008 電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的抗擾度試驗(yàn)(IEC 61000-4-11：2004，IDT)
IEC 60947-1：2007 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第1部分：總則(Low-voltage switchgear and con-trolgear-Part 1：General rules)
IEC 60947-1：2007／A1：2010 第1號(hào)修改單(Amendment 1，2010)
IEC 60947-5-1：2003 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第5-1部分：控制電路電器和開關(guān)元件 機(jī)電式控制電路電器(Low-voltage switchgear and controlgear-Part 5-1：Control circuit devices and switching elements-Electromechanical control circuit devices)
IEC 60947-5-1：2003／A1：2009第1號(hào)修改單(Amendment 1，2009)
IEC 61000-4-2：2008 電磁兼容(EMC) 第4-2部分：試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗(yàn)[E-lectromagnetic compatibility(EMC)-Part 4-2 Testing and measurement techniques-Electrostatic discharge immunity test]
IEC 61000-4-3：2006 電磁兼容(EMC) 第4-3部分：試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)[Electromagnetic compatibility(EMC)-Part 4-3：Testing and measurement techniques-Radiated，radio-frequency，electromagnetic field immunity test]
IEC 61000-4-3：2006／A1：2007 第1號(hào)修改單(Amendment 1，2007)
IEC 61000-4-3：2006／A1：2010 第2號(hào)修改單(Amendment 1，2010)
IEC 61000-4-4：2012 電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)[Electromag-netic compatibility(EMC)-Part 4-4：Testing and measurement techniques-Electrical fast transient／burst immunity test]
IEC 61000-4-6：2008 電磁兼容(EMC) 第4-6部分：試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度[Electromagnetic compatibility(EMC)-Part 4-6：Testing and measurement techniques-Im-munity to conducted disturbances，induced by radio-frequency fields]
IEC 61000-4-8：2009 電磁兼容(EMC) 第4-8部分：試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 工頻磁場抗擾度試驗(yàn)[E-lectromagnetic compatibility(EMC)-Part 4-8 Testing and measurement techniques-Power frequency mag-netic field immunity test]
IEC 61131-2：2007 可編程控制器 第2部分：設(shè)備要求和試驗(yàn)(Programmable controllers-Part 2：Equipment requirements and tests)
IEC 61508-1：2010 電氣／電子／可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全 第1部分：一般要求(Functional safety of electrical／electronic／programmable electronic safetyrelated systems-Part 1：General requirements)
IEC 61508-2：2010 電氣／電子／可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全 第2部分：電氣／電子／可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的要求(Functional safety of electrical／electronic／programmable electronic safetyrelated systems-Part 2：Requirements for electrical／electronic／programmable electronic safety-related systems)
IEC 61508-3：2010 電氣／電子／可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全 第3部分：軟件要求(Functional safety of electrical／electronic／programmable electronic safetyrelated systems-Part 3：Software requirements)
IEC 62061：2005 機(jī)械電氣安全 安全相關(guān)電氣、電子和可編程電子控制系統(tǒng)的功能安全(Safety of machinery-Functional safety of safety-related electrical，electronic and programmable electronic control systems)
IEC 62061：2005／A1：2012第1號(hào)修改單(Amendment 1，2012)
2 術(shù)語、定義和縮略語
2.1 一般要求
GB／T 14048.10-2016和IEC 60947-1：2007＋A1：2010界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。
2.6 符號(hào)和縮略語
下列符號(hào)和縮略語適用于本文件。
DC：診斷覆蓋率(diagnostic coverage)(2.3.2)
EUC：受控設(shè)備(equipment under control)(2.3.7)
FIT：失效時(shí)間(failures in time)(2.2.18)
HFT：硬件故障容差(hardware fault tolerance)(2.3.3)
MTTFd：平均危險(xiǎn)失效時(shí)間(mean time to dangerous failure)(2.2.17)
OSSD：輸出信號(hào)開關(guān)裝置(output signal switching device)(2.4.2)
PFHD：給定時(shí)間內(nèi)的平均危險(xiǎn)失效頻率(average frequency of a dangerous failure over a given period of time)(2.2.15)
PFD：按要求執(zhí)行的危險(xiǎn)失效概率(probability of dangerous failure on demand)(2.2.15)
PL：性能等級(jí)(performance level)(2.2.1)
Sao：PDDB的確保動(dòng)作距離(assured operating distance of a PDDB)(2.5.4)
Sar：PDDB的確保釋放距離(assured release distance of a PDDB)(2.5.5)
SRF：安全相關(guān)的功能(safety related function)(2.2.9)
SFF：安全失效系數(shù)(safe failure fraction)(2.3.1)
SIL：安全性能等級(jí)(safety integrity level)(2.2.2)
SILCL：SIL要求限度(SIL claim limit)(2.2.16)
SRCF：安全相關(guān)的控制功能(safety-related control function)(2.2.9)
TM：任務(wù)時(shí)間(mission time)(2.5.7)
3 分類
3 分類
GB／T 14048.10-2016中第3章適用。
4 特性
4.1 一般要求
除GB／T 14048.10-2016中第4章適用外，補(bǔ)充下列規(guī)定。
5 產(chǎn)品資料
5.1 資料的性質(zhì)
制造商應(yīng)提供下述資料。
5.2 標(biāo)識(shí)
除GB／T 14048.10-2016中5.1適用外，補(bǔ)充下列規(guī)定：
aa) 確保動(dòng)作距離；
ab) 確保釋放距離；
ac) 標(biāo)靶；
ad) 風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間；
ae) OSSD的確定安全狀態(tài)；
af) 任務(wù)時(shí)間；
以及以下兩者之一：
ag) SFF／DC(如有)和HFT(根據(jù)IEC 61508系列標(biāo)準(zhǔn)和衍生標(biāo)準(zhǔn))，以及可靠性數(shù)據(jù)(例如λ，PFHD，PFDavg，B10d，如合適)；
ah) 指定結(jié)構(gòu)(如有)和B10d，λ，MTTFd和DC(根據(jù)GB／T 16855.1-2008)，如合適。
5.4 安裝、操作和維修說明
除GB／T 14048.10-2016中5.3適用外，補(bǔ)充下列規(guī)定。
已知且能合理預(yù)測(cè)的可能影響Sao和／或Sar的外部影響應(yīng)予以標(biāo)注，并說明其影響。
對(duì)于具有試驗(yàn)輸入的PDDB，制造商應(yīng)給出下述信息：
a) 試驗(yàn)期間OSSD的工作情況；
b) 有關(guān)外部試驗(yàn)的輸入和／或輸出。
6 正常的使用、安裝和運(yùn)輸條件
6.1 正常使用條件
GB／T 14048.10-2016中6.1適用。
6.2 運(yùn)輸和儲(chǔ)存條件
GB／T 14048.10-2016中6.2適用。
6.3 安裝
制造商應(yīng)規(guī)定安裝尺寸和條件。
7 結(jié)構(gòu)和性能要求
7.2 功能安全管理
在PDDB的使用壽命期內(nèi)視適宜情況進(jìn)行功能安全管理?？赏ㄟ^如IEC 61508-1：2010中第6章或合適的標(biāo)準(zhǔn)部分來執(zhí)行。
8 試驗(yàn)
8.2 驗(yàn)證結(jié)構(gòu)要求
如合適，IEC 60947-1：2007＋A1：2010中8.2適用。
8.4 動(dòng)作距離的驗(yàn)證
PDDB應(yīng)在制造商規(guī)定的額定周圍空氣溫度和最大及最小溫度限值下進(jìn)行試驗(yàn)，輸出開關(guān)元件上通以最高的工作電壓和額定工作電流進(jìn)行試驗(yàn)，直至達(dá)到熱平衡。
試驗(yàn)應(yīng)按照GB／T 2423.1-2008和GB／T 2423.4-2008中試驗(yàn)方法B來進(jìn)行。
在溫升試驗(yàn)后，按照GB／T 14048.10-2016中8.4測(cè)量確保動(dòng)作距離和釋放距離，應(yīng)不超過制造商的規(guī)定。
8.5 抗振動(dòng)和沖擊驗(yàn)證
除了分立的控制和監(jiān)測(cè)裝置，試驗(yàn)應(yīng)按GB／T 14048.10-2016中7.4進(jìn)行。每次試驗(yàn)期間，輸出狀態(tài)不應(yīng)改變。
對(duì)分立的控制和監(jiān)測(cè)裝置，試驗(yàn)應(yīng)按IEC 61131-2：2007中6.3.5進(jìn)行，并補(bǔ)充下列規(guī)定。
每次試驗(yàn)期間，輸出狀態(tài)不應(yīng)改變。
8.6 電磁兼容性驗(yàn)證
試驗(yàn)按GB／T 14048.10-2016中的7.2.6進(jìn)行。此外，試驗(yàn)后應(yīng)驗(yàn)證Sar和Sao。
9 修正
9.1 目的
本章規(guī)定了在PDDB的設(shè)計(jì)、組裝和驗(yàn)證期間進(jìn)行修正時(shí)適用的修正程序。
9.2 修正程序
IEC 61508-1：2010中7.16適用。
摘自IEC 61508-1：2010中7.16.2.2；
注：請(qǐng)求修正的原因可能包括如下內(nèi)容：
a) 安全功能低于規(guī)定要求；
b) 系統(tǒng)故障的經(jīng)驗(yàn)；
c) 有新版或修訂版安全法規(guī)；
d) EUC(受控設(shè)備)或其用途的修改；
e) 總體安全要求的修改；
f) 對(duì)動(dòng)作和維護(hù)性能分析表明性能低于目標(biāo)值；
g) 常規(guī)功能安全審核。
附錄A 符合IEC 61511系列標(biāo)準(zhǔn)的簡單控制系統(tǒng)示例
A.1 描述
通過一個(gè)等級(jí)控制裝置和一個(gè)閥門來進(jìn)行滿溢檢測(cè)(見囝A(yù).1)。由于設(shè)備位于危險(xiǎn)區(qū)域(易燃環(huán)境)，故按照以下要求進(jìn)行防護(hù)：
——等級(jí)檢測(cè)裝置：0域／1區(qū)；
——控制閥：2域／2區(qū)。
A.3 實(shí)施
本示例中將通過下列裝置執(zhí)行安全功能：
——浮動(dòng)感應(yīng)器的接近開關(guān)(例如具有符合IEC 60947-5-6的輸出)；
——帶繼電器輸出的隔離開關(guān)放大器；
——螺線管驅(qū)動(dòng)器；
注：由于真正安全的螺線管驅(qū)動(dòng)器輸出端處的電源太低以至于無法啟動(dòng)球形閥，本示例中需要插入一個(gè)控制閥。
——控制閥；
——球形閥。
A.4 數(shù)據(jù)
表A.1中給出了本控制系統(tǒng)示例中需對(duì)每個(gè)元件考慮的可靠性和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。
表A.1 可靠性和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
按照IEC 61508-2：2010中表2的要求，除球形閥(其結(jié)構(gòu)僅達(dá)到SIL1，SFF低于90％)以外的所有元件都可用于最高至SIL 2的安全相關(guān)功能。因此，輸出通道(螺線管驅(qū)動(dòng)器、控制閥和球形閥)宜具有如圖A.2所示的冗余架構(gòu)。
圖A.2 安全相關(guān)功能的架構(gòu)
A.5 結(jié)論
按架構(gòu)的SIL：SIL 2
按PFD的SIL：SIL 2
按安全功能的SIL：SIL 2
參考文獻(xiàn)
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