机械电气安全 安全相关控制系统的功能安全标准修订研究报告

机械电气安全安全相关控制系统的功能安全标准修订研究报告EnglishTitle:ResearchReportonFunctionalSafetyStandardsRevisionforSafety-RelatedControlSystemsinMechanicalandElectricalSafety摘要随着现代工业控制领域中可编程电子硬件和软件系统的广泛应用，自动化程度得到显著提升，但系统复杂性的增加也带来了系统失效和随机硬件失效风险的上升。功能安全作为系统安全的重要组成部分，其有效性直接取决于安全相关控制系统的正确功能实现。GB28526标准作为我国机械电气安全领域的重要功能安全标准，等同采用IEC62061:2005制定，已发布近十年，有效推动了我国机电产品安全水平的提高。然而，随着IEC62061:2021版的发布，现行标准已显滞后。本次修订旨在通过技术内容的更新与完善，不仅提升我国机电产品的功能安全水平，还促进国内功能安全技术与国际标准接轨，增强国产机电产品的国际竞争力。本报告详细分析了标准修订的目的意义、适用范围及主要技术内容，并对未来发展提出了展望。关键词功能安全(FunctionalSafety);安全相关控制系统(Safety-RelatedControlSystems);机械电气安全(MechanicalandElectricalSafety);标准修订(StandardRevision);IEC62061;GB28526;风险管理(RiskManagement);验证(Verification)正文目的意义在现代工业控制领域中，可编程电子硬件和软件系统的大量使用，大大提升了自动化程度和生产效率。然而，随着系统复杂性的不断提高，软件和机电设备的广泛应用也带来了系统失效和随机硬件失效风险的日益增加。功能安全作为系统安全的关键组成部分，其有效性直接依赖于安全相关控制系统的正确功能执行。国内外对安全控制系统的功能安全技术和标准高度重视，以确保工业设备的安全可靠运行。现行GB28526标准等同采用IEC62061:2005制定，作为我国机械电气安全领域的重要功能安全标准，自发布以来已近十年。该标准在推动我国机电产品安全水平提升方面发挥了积极作用，通过规范安全相关控制系统的设计、集成和验证，有效降低了机械操作中的风险。然而，技术进步和国际标准的更新要求我们对现行标准进行及时修订。目前，IEC62061:2005已被IEC62061:2021版替代，这反映了功能安全领域的最新发展和技术要求。对GB28526进行修订具有多重意义。首先，修订能够促进我国机电领域产品功能的完善和安全水平的进一步提升，通过引入国际先进的技术要求和管理方法，确保系统在复杂环境下的可靠性。其次，修订有助于我国功能安全相关技术的发展与国际接轨和同步，减少技术壁垒，促进国产机电产品的出口，增强其在国际市场上的竞争力。此外，修订还体现了我国对工业安全的持续重视，符合国家智能制造和安全生产的战略方向。范围和主要技术内容范围本标准适用于机械安全相关控制系统（SCS）的设计、集成和验证，规定了一系列要求和建议。它涵盖了单独或组合使用的控制系统，旨在确保非便携式机器或其协同工作的一组机器在执行安全相关控制功能时的安全性。本标准作为GB/T20438（所有部分）框架内在机械领域的具体应用，强调了功能安全的实践指导。需要注意的是，复杂可编程电子子系统或元件设计不在本标准范围内，相关设计可参考GB/T20438或其衍生标准。本标准的正文部分规定了设计的一般要求，特别针对高要求或连续要求模式下的安全相关控制系统验证。本标准的核心关注点在于通过功能安全要求降低危险情况的风险，且仅限于机器自身或以协调方式共同工作的机器组所直接引起的风险。不包括电气设备自身引发的电气危险（如电击，详见GB/T5226.1）、机器级别所需的其他安全要求（如物理防护），以及安全方面的具体措施（参考IECTR63074）。这一范围的明确界定确保了标准的专注性和实用性，为行业提供了清晰的指导框架。主要技术内容本标准的主要技术内容涵盖了多个关键方面，旨在全面提升安全相关控制系统的可靠性和安全性。具体包括：-SCS的设计流程和安全功能的管理：规定了从风险分析到系统实现的迭代设计过程，确保安全功能的全面管理。-功能安全的规范要求：明确了安全功能的性能指标和验证标准，基于国际最新的功能安全原则。-SCS设计：提供了系统架构设计的具体指南，包括硬件和软件的集成要求。-子系统的设计和开发：新增内容，要求对子系统架构和安全参数评估方法进行详细规范，以确保整体系统的一致性。-软件：新增软件等级分类，并详细说明了软件等级1和2类的安全生命周期要求，强调软件在功能安全中的关键作用。-验证：提出了SCS安全要求的验证原则、过程、分析和试验要求，确保系统在实际应用中的可靠性。-文件要求：更新了技术文档和使用信息的管理规范，以支持traceability和合规性。修订的主要内容本次修订基于IEC62061:2021，进行了多项重要更新：-适用范围的扩展：从原有的“安全相关电气电子和可编程电子控制系统（SRECS）”扩展到“机械安全相关控制系统（SCS）”，使其更贴合现代机械系统的复杂性。-术语和定义的更新：与IEC61508-4保持一致，确保术语的国际统一性和准确性。-新增设计流程内容：引入了安全相关控制系统设计的迭代过程及风险减小流程，强化了风险管理的系统性。-功能安全管理的更新：修订了功能安全计划的要求，使其更适应快速变化的技术环境。-运行要求模式估算的补充：提供了明确区分“高要求和连续模式”与“低要求模式”的方法，增强标准的可操作性。-基于软件的手动参数化：新增章节，明确了参数化要求、影响因素、工具验证及文档管理，应对软件化趋势。-信息安全的引入：新增对信息安全对策的考虑，反映网络安全在功能安全中的日益重要性。-周期测试的规范：明确了安全功能周期测试的目的和类型，提升系统的持续可靠性。-验证内容的完善：增加了验证分析and试验的详细要求，确保全面覆盖安全验证的各个环节。-文件要求的更新：修订了技术文档和使用信息的管理，以支持更好的审计和合规性。这些修订不仅提升了标准的技术先进性，还强化了其在实际应用中的指导价值，为我国机械电气安全领域的可持续发展提供了坚实基础。介绍修订的企事业单位或标委会本次标准修订的主要参与单位是全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124），该委员会是国家标准化管理委员会批准成立的权威机构，负责工业自动化领域的标准制定和修订工作。SAC/TC124由来自科研院所、高校、企业的专家组成，具有深厚的技术背景和丰富的实践经验。委员会在功能安全、智能制造和自动化控制领域积累了多项成果，曾主导或参与制定了GB/T20438、GB/T5226.1等一系列重要国家标准。在本次GB28526的修订过程中，SAC/TC124组织了大量技术研讨和国际交流活动，确保修订内容既符合中国国情，又与IEC等国际标准保持同步。委员会还联合了多家领先企业，如和利时集团、浙大中控等，共同开展实验验证和案例研究，为标准修订提供了坚实的数据支撑和实践经验。通过这些努力，SAC/TC124不仅提升了标准的权威性和实用性，还推动了产学研用的深度融合，为中国制造业的高质量发展做出了重要贡献。结论本次GB28526标准的修订，积极响应了国际技术发展和国内产业需求，通过更新适用范围、完善技术内容和引入新的安全管理要求，显著提升了标准的先进性和适用性。修订不仅有助于降低机械系