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(2) MTTFd
表示元器件平均危险失效时间,划分为三个区间:
Ÿ 低:3年 ≤MTTFd ≤10年
Ÿ 中:10年≤MTTFd ≤30年
Ÿ 高:30年≤MTTFd ≤100年
而对于气动、机械元器件,平均危险失效时间很大程度上取决于开关次数,因为开关次数与元器件的机械磨损直接相关,B10d是其参考的值,它表示生命周期检查过程中10%元器件发生危险失效时总的开关次数。B10d可以通过计算得到MTTFd值。
(3) 诊断覆盖率DC
诊断覆盖率DC是安全功能诊断效率(故障检测)的衡量标准,通过检查安全功能的相关元件失效或元件缺陷。可以从已检出的危险失效的失效率与总危险失效的失效率之比计算DC,DC分为4档。
表2 DC诊断覆盖率
(4) 共因失效(CCF)
单个失效不会导致冗余系统的两个通道同时失效。对于类别2、3、4都需要借助标准EN ISO 134901的附录表F.1对已采取或即将采取的措施进行评估,目标值为65%或以上即能符合。
表3 CCF
4.3 计算性能等级
根据以上所得的Cat、MTTFd、DC、CCF等参数的值结合图表可以得到相应的性能等级PL。
图5 通过参数计算性能等级PL
5. 执行验证
带载情况下运行的前方是最危险的区域,如果没有避障雷达和安全触边,装载有最大的负载和最大的速度运行撞到人,会对人体造成碾压、挤压的危险。这些危险被认为是不可恢复的伤害,且很难避免。
图6运行前方区域风险图
所以根据风险图可知,该区域的所需性能等级PLr要求达到PLr=d或PLr=e(取决于人员活动的频繁程度)。所以,必须采取可靠的安全设计对运行前方安全防护装置进行监控。
通过得到所需元器件的安全基本参数后,根据设计的电气回路,利用安全计算软件PAScal可以方便快捷地计算相应SRP/CS的性能等级。
图7 安全等级计算软件
主要服务项目以下:
1、标准制修订:与机器人相关标委会对接、参与机器人行业相关标准制修订等;
2、检测和检验:电气安全、电磁兼容EMC、可靠性测试(高低温、冷热冲击、振动、盐雾等)、性能测试(位姿精度、轨迹精度、避障、越障、导航精度、停车精度、碰撞力等等)、理化测试(RoHS、reach等)、风险评估和风险减少、功能安全(SIL或PL等级咨询、培训、评估和认证等);
3、认证服务:中国CR、CCC、入网、SRRC等;欧盟CE、ROHS等;美国UL、FCC等;韩国KCS、KS、KC等;日本PSE、JET-Robot、VCCI等;巴西NR12等;体系认证ISO9001、ISO14001、TS16949等等;
4、仪器租赁或实验室建设:提供D/H参数标定或校准、激光跟踪仪租赁、机器人相关实验室建设和资质申请等服务。
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