ГОСТ IEC 60947-5-3-2017. Межгосударственный стандарт. Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 5-3. Устройства и коммутационные элементы цепей управления. Требования к близко расположенным устройствам с определенным поведением в условиях отказа

(введен в действие Приказом Росстандарта от 09.11.2018 № 964-ст)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ IEC 60947-5-3-2014"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-iec-60947-5-3-2014" "ГОСТ IEC 60947-5-3-2014. Межгосударственный стандарт. Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 5-3. Аппараты и коммутационные элементы цепей управления. Требовани"
  n1["ГОСТ IEC 60947-5-3-2017"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/gost-iec-60947-5-3-2017" "ГОСТ IEC 60947-5-3-2017. Межгосударственный стандарт. Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 5-3. Устройства и коммутационные элементы цепей управления. Требова"
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

Введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 ноября 2018 г. № 964-ст

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

АППАРАТУРА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ НИЗКОВОЛЬТНАЯ

ЧАСТЬ 5-3

УСТРОЙСТВА И КОММУТАЦИОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ. ТРЕБОВАНИЯ К БЛИЗКО РАСПОЛОЖЕННЫМ УСТРОЙСТВАМ С ОПРЕДЕЛЕННЫМ ПОВЕДЕНИЕМ В УСЛОВИЯХ ОТКАЗА

Low-voltage switchgear and controlgear. Part 5-3. Control circuit devices and switching elements. Requirements for proximity devices with defined behaviour under fault conditions

(IEC 60947-5-3:2013, IDT)

ГОСТ IEC 60947-5-3-2017

МКС 29.130.20

Дата введения 1 июня 2019 года

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Научно-технический центр „Энергия“ (АНО „НТЦ „Энергия“) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. № 52)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 ноября 2018 г. № 964-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60947-5-3-2017 введен в действие в качестве национального стандарта с 1 июня 2019 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60947-5-3:2013 «Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные. Часть 5-3. Устройства и коммутационные элементы цепей управления. Требования к близко расположенным устройствам с определенным поведением в условиях отказа» («Low-voltage switchgear and controlgear — Part 5-3: Control circuit devices and switching elements — Requirements for proximity devices with defined behaviour under fault conditions (PDDB)», IDT).

Международный стандарт IEC 60947-5-3:2013 разработан подкомитетом 17 B «Низковольтная аппаратура распределения и управления» Технического комитета TC 17 «Аппаратура распределения и управления» Международной электротехнической комиссии (IEC).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 Настоящий стандарт взаимосвязан с техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования», принятым Комиссией Таможенного союза 16 августа 2011 г., и реализует его существенные требования безопасности.

Соответствие межгосударственному стандарту обеспечивает выполнение существенных требований безопасности технического регламента

7 ВЗАМЕН ГОСТ IEC 60947-5-3-2014

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт устанавливает требования к бесконтактным датчикам с определенным поведением в условиях отказа (БДОП).

Настоящий стандарт применяется совместно с ГОСТ IEC 60947-1 и ГОСТ IEC 60947-5-2.

Настоящий стандарт заменяет ГОСТ IEC 60947-5-3-2014, подготовленный на основе первого издания IEC 60947-5-3:1999, и содержит следующие существенные технические изменения по отношению к первой редакции:

a) учтены основные принципы международных стандартов серии IEC 61508;

b) классификация установлена согласно требованиям IEC 62061;

c) классификация устройств установлена по ISO 13849-1.

Нумерация пунктов настоящего стандарта следует нумерации пунктов IEC 60947-1 и IEC 60947-5-2.

1 Общие положения

1.1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает дополнительные требования к приведенным в IEC 60947-5-2. Они касаются аспектов характеристики повреждения близко расположенных устройств (бесконтактных датчиков) с определенным поведением в условиях отказа (далее — БДОП). Они не распространяются на другие характеристики, которые могут потребоваться в других назначениях.

Настоящий стандарт также не распространяется на бесконтактные датчики с аналоговым выходом.

Данный стандарт также не касается специфических требований к акустическим шумам, поскольку акустическая эмиссия устройств и коммутационных элементов цепей управления не является источником удара.

При применении БДОП в назначениях, требующих дополнительных характеристик, соответствующих другим стандартам, они должны отвечать требованиям конкретных стандартов.

Отдельное применение данного стандарта не является достаточным для реализации принципа функциональности, связанной с безопасностью. В частности, данный стандарт не предусматривает требований к характеристикам срабатывания БДОП или к средствам снижения взаимных помех между устройствами, например, кодированных целей. Поэтому данные и любые другие подобные требования следует рассматривать дополнительно к требованиям настоящего стандарта.

Примечание 1 — Ввиду их повышенного сопротивления к повреждению БДОП могут применять, например, для блокирующих устройств (см. ISO 14119).

Примечание 2 — Требования к электрочувствительному защитному оборудованию для обнаружения наличия объектов приведены в серии IEC 61496.

1.2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание, для недатированных — последнее издание ссылочного стандарта (включая все изменения к нему).

IEC 60068-2-1:2007, Environmental testing — Part 2-1: Tests — Test A: Cold (Испытания на воздействия внешних факторов. Часть 2-1. Испытания. Испытания A: Холод)

IEC 60068-2-30:2005, Environmental testing — Part 2-30: Tests — Test Db: Damp heat, cyclic (12 + 12h cycle) [Испытания на воздействия внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Db и руководство: Влажное тепло, циклическое (12 + 12-часовой цикл)]

IEC 60529:1989 <1>, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code). Amendment 1:1999 [Степени защиты, обеспечиваемые корпусами (Код IP)]

<1> Действует IEC 60529:2013/Cor. 2(2013)/Cor. 2(2015) «Степени защиты, обеспечиваемые корпусами (Код IP)». Однако для однозначного соблюдения требований настоящего стандарта, выраженных в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

IEC 60947-1:2007 <2>, Low-voltage switchgear and controlgear — Part 1: General rules. Amendment 1:2010 (Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 1. Общие правила)

<2> Действует IEC 60947-1:2014 «Устройство распределительное комплектное. Часть 1. Общие правила». Однако для однозначного соблюдения требований настоящего стандарта, выраженных в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

IEC 60947-5-1:2003 <3>, Low-voltage switchgear and controlgear — Part 5-1: Control circuit devices and switching elements — Electromechanical control circuit devices. Amendment 1:2009 (Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 5-1. Устройства и коммутационные элементы цепей управления. Электромеханические устройства цепей управления)

<3> Действует IEC 60947-5-1:2016 «Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 5-1. Устройства и коммутационные элементы цепей управления. Электромеханические устройства цепей управления». Однако для однозначного соблюдения требований настоящего стандарта, выраженных в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

IEC 60947-5-2:2007, Low-voltage switchgear and controlgear — Part 5-2: Control circuit devices and switching elements — Proximity switches. Amendment 1:2012 (Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 5-2. Устройства и коммутационные элементы цепей управления. Бесконтактные переключатели)

IEC 61000-4-2:2008, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-2: Testing and measurement techniques — Electrostatic discharge immunity test (Электромагнитная совместимость. Часть 4-2. Методики испытаний и измерений. Испытание на невосприимчивость к электростатическому разряду)

IEC 61000-4-3:2006 <4>, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-3: Testing and measurement techniques — Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test. Amendment 1:2007, Amendment 2:2010 (Электромагнитная совместимость. Часть 4-3. Методики испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к воздействию электромагнитного поля с излучением на радиочастотах)

<4> Действует IEC 61000-4-3:2010 «Электромагнитная совместимость. Часть 4-3. Методики испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к воздействию электромагнитного поля с излучением на радиочастотах». Однако для однозначного соблюдения требований настоящего стандарта, выраженных в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

IEC 61000-4-4:2012, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-4: Testing and measurement techniques — Electrical fast transient/burst immunity test [Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-4. Методы испытаний и измерений. Испытание на невосприимчивость к быстрым переходным процессам и всплескам]

IEC 61000-4-5:2005 <5>, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-5: Testing and measurement techniques — Surge immunity test (Электромагнитная совместимость. Часть 4. Методики испытаний и измерений. Раздел 5. Испытание на невосприимчивость к выбросу напряжения)

<5> Действует IEC 61000-4-5:2014 «Электромагнитная совместимость. Часть 4. Методики испытаний и измерений. Раздел 5. Испытание на невосприимчивость к выбросу напряжения». Однако для однозначного соблюдения требований настоящего стандарта, выраженных в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

IEC 61000-4-6:2008 <6>, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-6: Testing and measurement techniques — Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields (Электромагнитная совместимость. Часть 4-6. Методики испытаний и измерений. Защищенность от помех по цепи питания, наведенных радиочастотными полями)

<6> Действует IEC 61000-4-6:2013 «Электромагнитная совместимость. Часть 4-6. Методики испытаний и измерений. Защищенность от помех по цепи питания, наведенных радиочастотными полями». Однако для однозначного соблюдения требований настоящего стандарта, выраженных в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

IEC 61000-4-8:2009, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-8: Testing and measurement techniques — Power frequency magnetic field immunity test (Электромагнитная совместимость. Часть 4-8. Методики испытаний и измерений. Испытание на помехоустойчивость в условиях магнитного поля промышленной частоты)

IEC 61000-4-11:2004, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-11: Testing and measurement techniques — Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity tests (Электромагнитная совместимость. Часть 4-11. Методики испытаний и измерений. Кратковременные понижения напряжения, короткие отключения)

IEC 61131-2:2007, Programmable controllers — Part 2: Equipment requirements and tests (Микроконтроллеры программируемые. Часть 2. Требования к оборудованию и испытания)

IEC 61508-1:2010, Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems — Part 1: General requirements (Системы электрические/электронные/программируемые электронные, связанные с функциональной безопасностью. Часть 1. Общие требования)

IEC 61508-2:2010, Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems — Part 2: Requirements for electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems (Системы электрические/электронные/программируемые электронные, связанные с функциональной безопасностью. Часть 2. Требования к электрическим/электронным/программируемым электронным системам, связанным с безопасностью)

IEC 61508-3:2010, Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems — Part 3: Software requirements (Системы электрические/электронные/программируемые электронные, связанные с функциональной безопасностью. Часть 3. Требования к программному обеспечению)

IEC 62061:2005, Safety of machinery — Functional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems. Amendment 1:2012 (Безопасность машин и механизмов. Функциональная безопасность электрических, электронных и программируемых электронных систем контроля, связанных с безопасностью)

ISO 13849-1:2006 <1>, Safety of machinery — Safety-related parts of control systems — Part 1: General principles for design (Безопасность машин. Детали систем управления, связанные с обеспечением безопасности. Часть 1. Общие принципы проектирования)

<1> Действует ISO 13849-1:2015 «Безопасность в машиностроении. Элементы систем управления, связанные с безопасностью. Часть 1. Основные принципы проектирования». Однако для однозначного соблюдения требований настоящего стандарта, выраженных в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

2 Термины, определения и сокращения

2.1 Общие положения

В настоящем стандарте применены термины по IEC 60947-1 и IEC 60947-5-2, а также следующие термины с соответствующими определениями.

2.2 Алфавитный перечень терминов

Б

Безопасный отказ ................................................... 2.3.7

Блокированное состояние ............................................ 2.6.8

В

Включенное состояние ............................................... 2.6.3

Выключенное состояние .............................................. 2.6.2

Д

Диагностический охват .............................................. 2.4.2

Доля безопасных отказов ............................................ 2.4.1

З

Заявленный предел уровня полноты безопасности ...................... 2.3.16

И

Интенсивность отказов .............................................. 2.3.18

Интервал диагностических проверок .................................. 2.4.4

К

Коммутационное устройство выходного сигнала ........................ 2.5.2

Компонент низкой сложности ......................................... 2.3.3

Контрольная проверка ............................................... 2.4.5

Критическое время .................................................. 2.6.6

О

Опасный отказ ...................................................... 2.3.6

Определенное поведение БДОП ........................................ 2.6.1

Отказ (оборудования) ............................................... 2.3.5

П

Полнота безопасности ............................................... 2.3.10

Полнота безопасности аппаратных средств ............................ 2.3.11

Полнота безопасности по отношению к систематическим отказам ........ 2.3.13

Полнота безопасности программного обеспечения ...................... 2.3.12

Р

Рабочее расстояние дальности действия S_{ao} .......................... 2.6.4

Расстояние дальности отпускания S_{ar} ................................ 2.6.5

Режим работы ....................................................... 2.3.14

С

Сбой ............................................................... 2.3.8

Система, связанная с безопасностью ................................. 2.4.6

Сложный компонент .................................................. 2.3.4

Средняя наработка на опасный отказ ................................. 2.3.17

Срок службы ........................................................ 2.6.7

У

Управляемое оборудование EUC ....................................... 2.4.7

Уровень полноты безопасности SIL ................................... 2.3.2

Уровень производительности ......................................... 2.3.1

Устойчивость к отказам аппаратных средств .......................... 2.4.3

Устройство управления и контроля ................................... 2.5.3

Ф

Функция управления, связанная с безопасностью ...................... 2.3.9

Ц

Целевая мера отказов ............................................... 2.3.15

Ч

Чувствительное устройство .......................................... 2.5.1

2.3 Основные термины и определения

2.3.1

2.3.2 уровень полноты безопасности; SIL [Safety Integrity Level (SIL)]: Дискретный уровень (принимающий одно из трех возможных значений), определяющий требования к полноте безопасности для функций безопасности, который ставится в соответствие системам, связанным с безопасностью, при этом уровень полноты безопасности, равный 3, характеризует наибольшую полноту безопасности, уровень, равный 1, отвечает наименьшей полноте безопасности.

Примечание - SIL 4 настоящий стандарт не рассматривает. Требования к SIL 4 см. стандарты серии IEC 61508.

2.3.3

2.3.4 сложный компонент (complex component): Компонент, для которого:

• режимы отказа четко не определены или
• поведение в условиях отказа не может быть полностью определено.

2.3.5

2.3.6

2.3.7

2.3.8

2.3.9

функция управления, связанная с безопасностью; SRCF [Safety-Related Control Function (SRCF)]: Функция управления с определенным уровнем полноты безопасности, частично или полностью реализуемая БДОП, предназначенная для поддержания безопасного состояния управляемого оборудования или снижения возникновения риска(ов).

Примечание 1 — В ISO 13849-1 применен термин «SRF» («функция, связанная с безопасностью»), в серии IEC 61508 применяют термин «SF» («функция безопасности»). Все термины и определения касаются полноты безопасности.

[IEC 62061:2005, модифицирован]

2.3.10

2.3.11

2.3.12

2.3.13

полнота безопасности по отношению к систематическим отказам (systematic safety integrity): Составляющая полноты безопасности БДОП по отношению к систематическим отказам, проявляющимся в опасном режиме.

Примечание 1 — Обычно полнота безопасности по отношению к систематическим отказам не может быть охарактеризована количественно (в отличие от полноты безопасности аппаратных средств, которой может быть дана количественная оценка).

Примечание 2 — Требования к полноте безопасности по отношению к систематическим отказам применимы как к программному обеспечению, так и к аппаратным средствам БДОП.

[IEC 61508-4:2010]

2.3.14

2.3.15

2.3.16

2.3.17

2.3.18 интенсивность отказов; FIT [failure in time (FIT)]: Число отказов на 109 компоненто-часов работы.

2.4 Термины и определения, касающиеся архитектурных ограничений

2.4.1

доля безопасных отказов; SFF [safe failure fraction (SFF)]: Отношение средней вероятности безопасных отказов и обнаруженных опасных отказов БДОП к общей средней вероятности отказов (сумме вероятности безопасных отказов и вероятности всех опасных отказов) БДОП.

[IEC 61508-4:2010, адаптирован]

2.4.2

2.4.3

устойчивость к отказам аппаратных средств; HFT [hardware fault tolerance (HFT)]: Способность системы выполнять функцию безопасности при наличии сбоев.

Примечание 1 — Устойчивость № к отказам аппаратных средств означает, что отказ N + 1 может вызвать потерю функции безопасности. При определении устойчивости к отказам аппаратных средств никакие другие отказы не учитывают, например в диагностике.

[IEC 61508-2:2010, адаптирован]

2.4.4

2.4.5

2.4.6

2.4.7

2.5 Термины и определения, касающиеся составных частей БДОП

2.5.1 чувствительное устройство (sensing means): Часть БДОП, обнаруживающая присутствие либо отсутствие заданной цели.

2.5.2 коммутационное устройство выходного сигнала; КУВС [output signal switching device (OSSD)]: Компонент БДОП, который переходит в выключенное состояние согласно определенному поведению.

2.5.3 устройство управления и контроля (control and monitoring device): Устройство, принимающее и обрабатывающее сигналы от чувствительного устройства, подающее сигналы на КУВС и контролирующее правильность срабатывания.

2.6 Термины и определения, касающиеся функционирования БДОП

2.6.1 определенное поведение (defined behaviour): Переход КУВС в выключенное состояние в заданном положении указанной цели и согласно требованиям настоящего стандарта.

2.6.2 выключенное состояние (OFF-state): Состояние, в котором выходная цепь прерывает прохождение тока, кроме остаточного тока (Ir).

2.6.3 включенное состояние (ON-state): Состояние, в котором выходная цепь допускает прохождение тока.

2.6.4 рабочее расстояние дальности действия БДОП (Sao) [assured operating distance of a PDDB (Sao)]: Расстояние от чувствительной поверхности, в пределах которого присутствие заданной цели корректно определяется в установленных условиях окружающей среды и с учетом допусков на изготовление.

2.6.5 расстояние дальности отпускания БДОП (Sar) [assured release distance of a PDDB (Sar)]: Расстояние от чувствительной поверхности, за пределами которого отсутствие заданной цели корректно определяется в установленных условиях окружающей среды и с учетом допусков на изготовление.

2.6.6 критическое время (risk time): Максимальный период времени, в течение которого КУВС может не соответствовать определенному поведению.

2.6.7 срок службы (TM) [mission time (TM)]: Период времени, охватывающий назначенную эксплуатацию БДОП.

2.6.8 блокированное состояние (lock-out state): Состояние, в котором хотя бы одно КУВС выключено и остается в нем до ликвидации отказа. Устройство входит в блокированное состояние при обнаружении отказа.

2.7 Символы и сокращения

3 Классификация

По IEC 60947-5-2:2007 (раздел 3).

4 Характеристики

4.1 Общие положения

По IEC 60947-5-2:2007 (раздел 4) со следующими дополнениями.

4.2 Характеристики конструкции

4.2.1 Бесконтактный датчик с определенным поведением

БДОП состоит из следующих элементов:

a) чувствительное устройство;

b) КУВС;

c) устройство управления и контроля (если требуется).

Эти элементы могут быть встроены в одно устройство или могут быть отдельными устройствами.

4.2.2 Заданная цель

Изготовитель должен задать необходимую цель для достижения расстояний Sao и Sar.

5 Информация об изделии

5.1 Характер информации

Изготовитель должен предоставить следующую информацию.

5.2 Идентификация

По IEC 60947-5-2:2007 (подраздел 5.1) со следующими дополнениями:

aa) установленное значение дальности действия;

ab) расстояние дальности отпускания;

ac) заданная цель;

ad) критическое время;

ae) заданное безопасное состояние КУВС;

af) продолжительность срабатывания;

а также либо:

ag) SFF/DC (если имеется) и HFT (согласно серии IEC 61508) и достоверные данные (например, \lambda , PFHD, PFDavg, B10d в зависимости от требований);

или

ah) обозначенная архитектура (при наличии) и B10d, \lambda , MTTFd и DC (согласно ISO 13849-1) в зависимости от требований.

5.3 Маркировка

5.3.1 Общие положения

По IEC 60947-5-2:2007 (пункт 5.2.1) со следующими дополнениями.

Если БДОП состоит из составных устройств, то на каждом из них должна быть нанесена маркировка в соответствии с IEC 60947-5-2:2007 [(перечисления a) и b) 5.1].

Если информация, указанная в перечислениях c) — ah), не приведена на датчике или составных частях, то она должна быть указана в документации изготовителя.

5.3.2 Идентификация присоединений и маркировка

По IEC 60947-5-2:2007 (подпункт 7.1.7.4), включая изменение 1 (2012). Если выводы нельзя маркировать согласно IEC 60947-5-2:2007 (подпункт 7.1.7.4), включая изменение 1 (2012), например, если они размещены внутри индивидуальной оболочки, тогда изготовитель должен предусмотреть другую подходящую идентификацию выводов.

5.4 Инструкции по монтажу, эксплуатации и обслуживанию

По IEC 60947-5-2:2007 (подраздел 5.3), включая изменение 1 (2012), со следующими дополнениями.

Если внешние воздействующие факторы влияют на параметры Sao и/или Sar, должны быть приведены эти факторы и степень их влияния.

Для БДОП с испытательным вводом изготовитель должен определить:

a) поведение КУВС при испытании;

b) вводы и/или выходы для внешних проверок.

6 Нормальные условия эксплуатации, монтажа и транспортирования

6.1 Нормальные условия эксплуатации

По IEC 60947-5-2:2007 (подраздел 6.1).

6.2 Условия транспортирования и хранения

По IEC 60947-5-2:2007 (подраздел 6.2).

6.3 Монтаж

Установочные размеры и условия монтажа должны быть указаны изготовителем.

7 Требования к конструкции и работоспособности

7.1 Требования к конструкции

7.1.1 Материалы

По IEC 60947-5-2:2007 (пункт 7.1.1).

7.1.2 Токоведущие части и их соединения

По IEC 60947-5-2:2007 (пункт 7.1.2).

7.1.3 Воздушные зазоры и расстояния утечки

По IEC 60947-5-2:2007 (пункт 7.1.3).

7.1.4 Свободный.

7.1.5 Свободный.

7.1.6 Свободный.

7.1.7 Выводы

7.1.7.1 Требования к конструкции

По IEC 60947-5-2:2007 (подпункт 7.1.7.1).

7.1.7.2 Способность к присоединению

По IEC 60947-5-2:2007 (подпункт 7.1.7.2).

7.1.7.3 Соединительные устройства

По IEC 60947-5-2:2007 (подпункт 7.1.7.3), изменение 1 (2012).

7.1.7.4 Идентификация соединений и маркировка

Цветовая окраска проводов БДОП со встроенными кабелями должна соответствовать требованиям IEC 60947-5-2:2007, включая изменение 1 (2012) (подпункта 7.1.7.4).

БДОП со встроенными кабелями должны иметь проводники, идентифицируемые по цвету, согласно 7.1.7.4 IEC 60947-5-2:2007, изменение 1 (2012).

7.1.8 Обеспечение защитного заземления

По IEC 60947-5-2:2007 (пункт 7.1.9) со следующими дополнениями.

Составные части БДОП с защитой класса II или III не должны подсоединяться к защитному заземлению.

7.1.9 Степень защиты IP (согласно IEC 60529)

Чувствительные устройства БДОП должны иметь защиту не ниже IP 65.

Устройства управления и контроля должны иметь защиту не ниже IP 54.

Устройства управления и контроля, предназначенные для встраивания в оболочку с минимальной степенью защиты IP 54, могут иметь более низкую степень защиты.

7.2 Управление функциональной безопасностью

Управление функциональной безопасностью должно осуществляться на протяжении жизненного цикла БДОП.

Оно достигается, например, применением IEC 61508-1:2010 (раздел 6) или соответствующих стандартов.

7.3 Функциональные требования для функций управления, связанных с безопасностью (ФУСБ)

7.3.1 Общие положения

Спецификация функциональных требований для БДОП должна содержать описание каждой выполняемой ФУСБ, в том числе:

a) описание ФУСБ;

b) частоту срабатывания;

c) требуемое критическое время;

d) интерфейс(ы) БДОП;

e) описание функций срабатывания на отказ;

f) описание требуемой рабочей среды для БДОП (например, температура, влажность, пыль, химические вещества, механическая вибрация и удар);

g) испытания и связанное с ними оборудование (например, испытательное оборудование, тестовые порты);

h) частоту циклов срабатывания, рабочий цикл и/или категорию применения для БДОП, включающего электромеханические устройства.

7.3.2 Спецификация требований к полноте безопасности для ФУСБ

Требования к полноте безопасности для БДОП с данной архитектурой должны включать:

a) SILCL или PL (категорию);

b) достоверные данные.

7.3.3 Электромагнитная совместимость

7.3.3.1 Общие положения

В дополнение к требованиям по электромагнитной совместимости (ЭМС) согласно IEC 60947-5-2 данный стандарт устанавливает дополнительные требования к устройствам, предназначенным для реализации функций безопасности по стандартам серии IEC 61508. Эти дополнительные требования применимы для БДОП только в части реализации ими функции, связанной с безопасностью. Такие устройства, если они питаются от постоянного тока, не должны подключаться к распределительной сети постоянного тока. Требования по ЭМС для БДОП приведены в таблице 1.

Таблица 1

Требования по ЭМС для БДОП

7.3.3.2 Критерий работоспособности FS (устойчивый к отказам)

Функции БДОП, предназначенного для назначений безопасности, не подвержены влиянию помех за пределами, определяемыми его спецификацией, или могут быть подвержены временно или длительно, если БДОП реагирует на помеху тем, что удерживает выключенное состояние выхода или достигает его в течение заданного времени и удерживает. Допускается выход из строя отдельных компонентов, если определенное состояние испытуемого оборудования достигнуто в течение указанного времени и удерживается в нем.

7.3.3.3 Применение внешних устройств

Если помехоустойчивость к определенным электромагнитным помехам может быть достигнута с помощью внешних устройств, тогда эти устройства для целей настоящего стандарта считают составной частью БДОП, а их тип и требования к монтажу должны быть указаны в документации изготовителя. Если для достижения требуемой функциональной безопасности необходимы специальные требования к установке (например, установка по требованиям IEC 60204-1), тогда эти требования приводят в документации изготовителя. Входные силовые порты бесконтактных датчиков постоянного тока, питание которых осуществляется от SELV или PELV, не считают присоединенными к распределительной сети постоянного тока, а рассматривают как порты сигнала I/O/управления.

7.3.4 Конструирование и разработка БДОП

БДОП должны быть сконструированы и испытаны для подтверждения соответствия требованиям безопасности и требованиям, установленным в стандартах серии IEC 61508, IEC 62061 или ISO 13849-1, в зависимости от требований. Соответствие требованиям к полноте безопасности по отношению к систематическим отказам должно устанавливаться соответствием Route 1H или 2H [см. IEC 61508-2:2010 (подпункт 7.4.4.3)] и 1s или 2s [по IEC 61508-3:2010 (подпункт 7.4.2.12)] в зависимости от требований.

Примечание - В IEC 62061:2005, изменение 1 (2012) (раздел «Область применения», примечание 2) уточняет, что Route 2H не подходит для назначений общего машиностроения.

7.4 Информация для потребителя

7.4.1 Назначение

Информация для потребителя предоставляется для того, чтобы дать возможность обеспечить требуемую функциональную безопасность БДОП на протяжении всего срока эксплуатации и обслуживания оборудования.

7.4.2 Документация по монтажу, эксплуатации и обслуживанию

Документация должна предоставлять информацию по монтажу, эксплуатации и обслуживанию БДОП. Согласно IEC 61508-2:2010 (приложение D) она должна иметь форму инструкции по безопасности и содержать:

• подробное описание установки и монтажа БДОП;
• указание предусмотренного назначения БДОП и принятия необходимых мер для предотвращения неправильного их применения;
• информацию о физической среде (например, освещение, вибрация, уровень шума, атмосферные загрязнения), по применению;
• схемы цепей;
• срок службы;
• интервал контрольных проверок, где необходимо;
• информацию о параметризации, где уместно;
• требования к обслуживанию применимо к БДОП, если имеются;
• спецификацию периодических испытаний, профилактического и ремонтного технического обслуживания.

Примечание 1 — Периодические испытания — это функциональные испытания на подтверждение правильного функционирования и обнаружение отказов. Они должны содержать описание принципов периодических проверок, отражать методы оценки результатов диагностической проверки и/или контрольной проверки.

Примечание 2 — Профилактическое техническое обслуживание является необходимой мерой, при ее наличии, для поддержания требуемой работоспособности БДОП.

Примечание 3 — Внеплановое техническое обслуживание (при необходимости ремонта) включает меры, предпринимаемые после возникновения отказов для приведения БДОП в исходное состояние.

8 Испытания

8.1 Виды испытаний

8.1.1 Общие положения

По IEC 60947-1:2007 (пункт 8.1.1).

8.1.2 Типовые испытания

По IEC 60947-1:2007 (пункт 8.1.2) со следующим дополнением:

• работоспособность в условиях отказа.

8.1.3 Контрольные испытания

По IEC 60947-5-2:2007 (пункт 8.1.3).

8.1.4 Выборочные испытания

По IEC 60947-1:2007 (пункт 8.1.4).

8.2 Соответствие требованиям к конструкции

По IEC 60947-1:2007 (подраздел 8.2), изменение 1 (2010), где применимо.

8.3 Работоспособность

8.3.1 Циклы испытаний

По IEC 60947-5-2:2007 (пункт 8.3.1).

8.3.2 Общие условия испытаний

8.3.2.1 Общие требования

По IEC 60947-5-2:2007 (подпункт 8.3.2.1) по применению.

8.3.2.2 Испытательные параметры

По IEC 60947-1:2007 (подпункт 8.3.2.2).

8.3.2.3 Протоколы испытаний

По IEC 60947-1:2007 (подпункт 8.3.2.4).

8.3.3 Работоспособность в условиях отсутствия нагрузки, нормальной нагрузки и аномальной нагрузки

8.3.3.1 Срабатывание

По IEC 60947-1:2007 (подпункт 8.3.3.1).

8.3.3.2 Пределы срабатывания

По IEC 60947-5-2:2007 (подпункт 8.3.3.2).

8.3.3.3 Превышение температуры

По IEC 60947-5-2:2007 (подпункт 8.3.3.3).

8.3.3.4 Электроизоляционные свойства

По IEC 60947-5-2:2007 (подпункт 8.3.4.4).

8.3.3.5 Включающая и отключающая способности

8.3.3.5.1 Общие положения

По IEC 60947-5-1:2003 (подпункт 8.3.3.5) и IEC 60947-5-2:2007 по применению.

8.3.3.5.2 Оценка

В ходе испытаний не должно происходить ни электрических, ни механических отказов, а также приваривания контактов, длительного установления дуги и расплавления предохранителей. Кондуктивные коммутационные перенапряжения не должны превышать значений номинального импульсного выдерживаемого напряжения, а рабочее расстояние дальности действия и расстояние дальности отпускания по 2.6.4 и 2.6.5 должны оставаться в заданных пределах.

8.3.4 Работоспособность в условиях тока короткого замыкания

По IEC 60947-5-1:2003 (пункт 8.3.4) и IEC 60947-5-2:2007, изменение 1 (2012) по применению.

8.4 Проверка рабочих расстояний

БДОП испытывают при рабочей температуре окружающей среды, а также при минимальном и максимальном предельных значениях температуры, указанных изготовителем, с максимальным рабочим напряжением и номинальным рабочим током на выходном коммутационном элементе до достижения теплового баланса.

Испытания проводят по IEC 60068-2-1 и IEC 60068-2-30, испытательный метод B.

После температурных испытаний измеряют рабочее расстояние дальности действия и расстояние дальности отпускания по IEC 60947-5-2:2007 (подраздел 8.4); они должны быть в пределах, указанных изготовителем.

8.5 Проверка вибро- и ударостойкости

Испытания проводят по IEC 60947-5-2:2007 (подраздел 7.4), за исключением автономных устройств управления и контроля. В каждом испытании состояние выходов должно быть неизменным.

Для автономных устройств управления и контроля испытание проводят по IEC 61131-2:2007 (пункт 6.3.5) со следующим дополнением.

В каждом испытании состояние выходов должно быть неизменным.

8.6 Проверка электромагнитной совместимости

Испытание проводят по IEC 60947-5-2:2007 (пункт 7.2.6). Кроме того, после испытания проверяют Sar и Sao.

9 Модификация

9.1 Цель

Данный раздел определяет процедуры модификации БДОП при конструировании, монтаже и подтверждении соответствия.

9.2 Процедура модификации

По IEC 61508-1:2010 (подраздел 7.16).

За исключением IEC 61508-1:2010 (подпункт 7.16.2.2).

Примечание - Основание для запроса на модификацию может возникать, например:

a) если функциональная безопасность ниже указанной;

b) из практики систематических отказов;

c) из-за изменения или появления нового законодательства по безопасности;

d) вследствие модификации EUC или его применения;

e) из-за изменения требований к общей безопасности;

f) при снижении работоспособности по анализу срабатываний и наблюдений при техническом обслуживании;

g) по аудиту функциональной безопасности.

Приложение А (рекомендуемое)

ПРИМЕР ПРОСТОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СОГЛАСНО СЕРИИ IEC 61511

А.1 Описание

Система контроля уровня жидкости и управления регулирующим клапаном (см. рисунок А.1). Оборудование находится в опасной зоне (воспламеняющейся среде) и должно быть защищено в соответствии с требованиями:

a) датчик контроля уровня жидкости: зона 0 — раздел 1;

b) регулирующий клапан: зона 2 — раздел 2.

Рисунок А.1 — Схема управляемого оборудования

А.2 Спецификация требований безопасности

А.2.1 Функциональные требования

При переполнении клапан управления замыкается.

А.2.2 Требования к полноте безопасности

Оценка риска показывает, что для данной функции подходит SIL 2.

А.2.3 Условия применения

Режим с низкой частотой запросов (не более одного запроса к функции безопасности в год).

Время ликвидации для обнаруженных отказов — 8 ч.

Испытательный интервал — 12 мес.

Примечание - В спецификации имеется ряд других требований, таких как качество источника питания, условия прямого технического обслуживания и т.д.

А.3 Реализация

В данном примере функция безопасности реализуется с помощью:

• бесконтактного датчика для поплавка (например, с выходом по IEC 60947-5-6);
• разделительного усилителя с релейным выходом;
• соленоидного привода.

Примечание - Так как энергия на выходе взрывобезопасного соленоидного привода слишком мала для питания шарового клапана, в данном примере необходимо ввести клапан управления;

• клапана управления;
• шарового клапана.

А.4 Сбор данных

Сбор достоверных структурных данных для каждого компонента, рассматриваемого на примере системы управления, приведен в таблице А.1.

Таблица А.1

Сбор достоверных структурных данных

Все компоненты, за исключением шарового клапана (структура только с SIL 1, SFF менее 90%), обеспечивают функцию, связанную с безопасностью до SIL 2 согласно таблице 2 IEC 61508-2:2010. Для обеспечения функции, связанной с безопасностью всей системы, выходной канал (соленоидный привод, клапан управления и шаровый клапан) должен иметь архитектуру, как показано на рисунке А.2.

Рисунок А.2 — Архитектура функции, связанной с безопасностью

Входная подсистема (датчик и блок оценки):

\sum \lambda_{DU} = 3,8FIT + 19FIT = 22,9FIT,

\sum \lambda_{\text{безопасности}} = 62,1FIT + 208FIT = 270,1FIT.

Расчет PFD входной подсистемы с применением формулы по IEC 61508-6:2010 (пункт B.3.2.2.1):

t_{CE} = \frac{\lambda_{DU}}{\lambda_{D}} (\frac{T_{1}}{2} + MRT) + \frac{\lambda_{DD}}{\lambda_{D}} MTTR,

PFD_{G} = (\lambda_{DU} + \lambda_{DD})t_{CE},

PFD_{\text{входнойканал}} = 3,75 \cdot 10^{- 3}.

Выходная подсистема (соленоидные приводы и клапаны):

\lambda_{DU\text{одноканальная}} = 0 + 0 + 60 = 60FIT,

\sum \lambda_{\text{безопасностиодноканальная}} = 1,3 + 0 + 60 = 61,3FIT.

MTTR = MRT = 8 ч, если допустить, что время обнаружения опасного отказа намного меньше, чем MRT (не менее чем на порядок величины).

Расчеты окончательной PFD выходной подсистемы по формуле B.3.2.2.2 IEC 61508-6:2010 при допущении 10% содержания отказов с общей причиной:

t_{CE} = \frac{\lambda_{DU}}{\lambda_{D}} (\frac{T_{1}}{2} + MRT) + \frac{\lambda_{DD}}{\lambda_{D}} MTTR,

t_{GE} = \frac{\lambda_{DU}}{\lambda_{D}} (\frac{T_{1}}{3} + MRT) + \frac{\lambda_{DD}}{\lambda_{D}} MTTR,

PFD_{G} = 2((1 - \beta_{D})\lambda_{DD} + (1 - \beta)\lambda_{DU})^{2}t_{CE}t_{GE} + \beta_{D}\lambda_{DD}MTTR + \beta\lambda_{DU}(\frac{T_{1}}{2} + MRT),

PFD_{\text{выходнойканал}} = 2,72 \cdot 10^{- 6}.

PFDобщая = PFDвходной канал + PFDвыходной канал = 3,75·10-3, что находится в диапазоне, допустимом для SIL 2 (таблица 2 IEC 61508-1:2010).

Результат вычислений: SIL по PFD: SIL 2.

А.5 Результаты

SIL по архитектуре: SIL 2.

SIL по PFD: SIL 2.

SIL по функции безопасности: SIL 2.

Приложение ДА (справочное)

СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ ССЫЛОЧНЫХ МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫМ СТАНДАРТАМ

Таблица ДА.1

БИБЛИОГРАФИЯ