МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
(МГС)
INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION
(ISC)
|
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ |
ГОСТ ИСО |
Безопасность оборудования
ДВУРУЧНЫЕ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ
И ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
ISO 13851:2002
Safety of machinery - Two-hand control devices -
Functional aspects
and design principles
(IDT)
|
|
Москва Стандартинформ 2007 |
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН «Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ) Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 29 от 24 июня 2006 г.)
За принятие проголосовали:
|
Краткое наименование страны по MK (ИСО 3166) 004-97 |
Код страны по MK (ИСО 3166) 004-97 |
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
|
Азербайджан |
AZ |
Азстандарт |
|
Армения |
AM |
Армстандарт |
|
Беларусь |
BY |
Госстандарт Республики Беларусь |
|
Грузия |
GE |
Грузстандарт |
|
Казахстан |
KZ |
Госстандарт Республики Казахстан |
|
Киргизия |
KG |
Кыргызстандарт |
|
Молдова |
MD |
Молдова-Стандарт |
|
Российская Федерация |
RU |
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии |
|
Таджикистан |
TJ |
Таджикстандарт |
|
Туркменистан |
TM |
Главгосслужба «Туркменстандартлары» |
|
Узбекистан |
UZ |
Узстандарт |
|
Украина |
UA |
Госпотребстандарт Украины |
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 13851-2002 «Безопасность оборудования. Двуручные устройства управления. Функциональные аспекты и принципы конструирования» (ISO 13851:2002 «Safety of machinery - Two-hand control devices - Functional aspects and design principles»).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных (региональных) стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении В
5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 июня 2007 г. № 148-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 13851-2006 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2008 г.
(Поправка)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст изменений - в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»
СОДЕРЖАНИЕ
|
1 Область применения. 4 2 Нормативные ссылки. 4 3 Термины и определения. 5 4 Типы двуручных устройств управления и их выбор. 7 5 Характеристики функций безопасности. 7 5.1 Использование обеих рук (одновременное приведение в действие) 7 5.2 Связь между входными сигналами и выходным сигналом.. 7 5.3 Окончание выходного сигнала. 8 5.4 Предотвращение случайного приведения в действие. 8 5.5 Предотвращение возможности обхода. 8 5.6 Повторное начало выходного сигнала. 8 5.7 Синхронное приведение в действие. 8 6 Требования к категориям управления. 8 6.1 Выбор категорий. 8 6.2 Применение категории 1. 8 6.3 Применение категории 3. 8 6.4 Применение категории 4. 9 7 Применение программируемых электронных систем.. 9 8 Предотвращение случайного приведения в действие и возможности обхода двуручного устройства управления. 9 8.1 Общие положения. 9 8.2 Предотвращение возможности обхода защитного действия с помощью одной руки. 10 8.3 Предотвращение возможности обхода защитного действия с помощью кисти и локтя той же руки. 10 8.4 Предотвращение возможности обхода защитного действия с помощью предплечья(ий) или локтя(ей) 10 8.5 Предотвращение возможности обхода защитного действия с помощью одной руки и любой другой части тела (например коленом, бедром) 11 8.6 Предотвращение возможности обхода защитного действия, связанной с блокировкой одного исполнительного устройства управления. 11 8.7 Случайное приведение в действие. 11 9 Общие требования. 11 9.1 Эргономические требования. 11 9.2 Рабочие условия и влияние окружающей среды.. 12 9.3 Ограждения. 12 9.4 Выбор, конструкция и установка исполнительных устройств управления. 12 9.5 Предотвращение непреднамеренных выходных сигналов, вызванных усилиями ускорения. 12 9.6 Непреднамеренное приведение в действие подвижных и переносных ручных машин. 13 9.7 Подвижные двуручные устройства управления. 13 9.8 Безопасное расстояние. 14 10 Проверка. 14 10.1 Общие требования для проверки. 14 10.2 Внешний осмотр. 15 10.3 Проверка технических характеристик. 15 10.4 Измерение. 15 10.5 Предотвращение возможности обхода. 15 11 Маркировка. 16 12 Информация по монтажу, эксплуатации и техническому обслуживанию.. 16 12.1 Обеспечение информацией. 16 12.2 Инструкции по монтажу. 16 12.3 Руководство по эксплуатации. 17 12.4 Инструкции по техническому обслуживанию.. 17 Приложение А (обязательное). Проверка путем измерения для предотвращения возможности обхода. 17 Приложение Б (справочное). Применение категорий для различных типов двуручного устройства управления. 21 Приложение В (справочное). Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным (региональным) стандартам.. 22 Библиография. 22 |
Введение
Цель подготовки настоящего стандарта, содержащего идентичный текст международного стандарта ИСО 13851-2002, предоставить разработчикам стандартов типа С, конструкторам, изготовителям и другим заинтересованным сторонам четкую основу по функциональным аспектам и принципам конструирования двуручных устройств управления, обеспечивающих безопасность оборудования.
Определение термина «двуручное устройство управления», приведенное в 3.1 настоящего стандарта, имеет преимущество над определением по 3.23.4 ИСО/ТО 12100-1. В некоторых установках применяют сопутствующие устройства управления (см. 3.23.2 ИСО/ТО 12100-1) и (или) устройства управления с автоматическим возвратом в исходное состояние (см. 3.23.3 ИСО/ТО 12100-1), определения которых могут совпадать с определением двуручного устройства управления по настоящему стандарту. Кроме того, некоторые специальные устройства управления, такие как подвесные пульты управления для автоматов со сложными функциями и устройства управления для кранов, требуют использования двух рук, и их определения также могут совпадать с определением двуручного устройства управления по настоящему стандарту.
Выбор двуручных устройств управления в качестве предохранительных устройств зависит от оценки риска, проводимой в соответствии с ИСО/ТО 12100-1 и ИСО 14121 [1].
ИСО 13851-2002 разработан на основе европейского стандарта ЕН 574-96 и соответствует требованиям «Директивы по машиностроению ЕЭС» и соответствующим правилам «Европейской ассоциации свободной торговли» (ЕАСТ).
Настоящий стандарт - один из комплекса стандартов «Безопасность оборудования» и относится к стандартам типа В.
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Безопасность оборудования
ДВУРУЧНЫЕ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ И ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
Safety of machinery.
Two-hand control devices. Functional aspects and design principles
Дата введения - 2008-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает требования безопасности для двуручных устройств управления и зависимость выходного сигнала от входных сигналов, требования и руководства по конструированию и выбору на основе оценки риска двуручных устройств управления, включая их оценку, предотвращение возможности обхода их защитных действий, избежание неисправностей, а также требования и руководства для двуручных устройств управления, содержащих программируемые электронные системы (см. раздел 7).
Настоящий стандарт определяет основные характеристики двуручных устройств управления для обеспечения безопасности и описывает комбинации функциональных характеристик устройств трех типов.
Настоящий стандарт распространяется на любые двуручные устройства управления независимо от вида используемой энергии, включая:
- двуручные устройства управления, которые являются или не являются неотъемлемой составной частью машины;
- двуручные устройства управления, которые состоят из одного или нескольких отдельных блоков.
Настоящий стандарт не распространяется на устройства, предназначенные для применения в качестве сопутствующих устройств управления, устройств управления с автоматическим возвратом в исходное состояние или специальных устройств управления.
Настоящий стандарт не устанавливает типы машин, с которыми должны применяться двуручные устройства управления, и типы применяемых двуручных устройств управления, а также расстояния между этими устройствами и опасной зоной (см. 9.8).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ИСО/ТО 12100-1-1992 Безопасность оборудования. Основные понятия, общие принципы конструирования. Часть 1. Основные термины, методика
ИСО/ТО 12100-2-1992 Безопасность оборудования. Основные понятия, общие принципы конструирования. Часть 2. Технические правила и технические требования
ИСО 13855-2002 Безопасность оборудования. Расположение защитных устройств с учетом скоростей приближения частей тела человека
ЕН 1070-98 Безопасность оборудования. Термины и определения
ИСО 14121-99 Безопасность оборудования. Принципы оценки риска
МЭК 60204-1-97 Безопасность оборудования. Электрооборудование машин. Часть 1. Общие требования
ИСО 13849-1-99 Безопасность оборудования. Элементы системы управления, связанные с безопасностью. Часть 1. Общие принципы конструирования
ЕН 894-3-92 Безопасность оборудования. Эргономические требования при конструировании индикаторов исполнительных механизмов управления. Часть 3. Исполнительные механизмы управления
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ИСО/ТО 12100-1, ИСО/ТО 12100-2 и ЕН 1070, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 двуручное устройство управления (two-hand control device): Устройство, которое требует одновременного использования обеих рук для приведения машины в действие и управления ею в случае возникновения опасного состояния, обеспечивая меры защиты только для оператора, воздействующего на это устройство (см. рисунок 1).
3.2 входной сигнал (input signal): Внешний сигнал, передаваемый исполнительному устройству управления рукой оператора (см. рисунок 1).
1 - входной сигнал; 2 - двуручное устройство управления; 3 - исполнительное устройство управления; 4 - преобразователь сигналов; 5 - устройство для обработки сигналов; 6 - выходной сигнал; 7 - логический блок
Рисунок 1 - Схема двуручного устройства управления
3.3 исполнительное устройство управления (control actuating device): Составная часть двуручного устройства управления, принимающая входной сигнал от руки оператора и передающая его преобразователю сигналов (см. рисунок 1).
3.4 одновременное приведение в действие (simultaneous actuation): Непрерывное действие обоих исполнительных устройств управления в течение одинакового интервала времени независимо от запаздывания по времени между началом первого входного сигнала и началом второго входного сигнала (см. рисунок 2).
Примечание - В английском языке слова «concurrent» и «simultaneous» часто используют как синонимы (см. 9.2.5.7 МЭК 60204-1 [2]).
1 - первая рука оператора; 2 - вторая рука оператора; 3 - начало первого входного сигнала; 4 - начало второго входного сигнала; 5 - окончание входных сигналов; 6 - запаздывание по времени не определено, одновременное приведение в действие; 7 - интервал времени при одновременном приведении в действие
Рисунок 2 - Входные сигналы в случае одновременного приведения в действие
3.5 синхронное приведение в действие (synchronous actuation): Частный случай одновременного приведения в действие, когда запаздывание по времени между началом первого входного сигнала и началом второго входного сигнала не более 0,5 с (рисунок 3).
1 - первая рука; 2 - вторая рука; 3 - начало первого входного сигнала; 4 - начало второго входного сигнала; 5 - окончание входных сигналов; 6 - запаздывание по времени (t ? 0,5 c), синхронное приведение в действие; 7 - интервал времени при синхронном приведении в действие
Рисунок 3 - Входные сигналы в случае синхронного приведения в действие
3.6 преобразователь сигнала (signal converter): Составная часть двуручного устройства управления, принимающая входной сигнал от исполнительного устройства управления и передающая и (или) преобразующая этот сигнал в форму, приемлемую для устройства обработки сигнала (см. рисунок 1).
3.7 устройство обработки сигнала (signal processor): Составная часть двуручного устройства управления, генерирующая выходной сигнал в результате обработки двух входных сигналов (см. рисунок 1).
3.8 выходной сигнал (output signal): Сигнал, генерируемый двуручным устройством управления, который обеспечивает управление машиной и основан на одной паре входных сигналов (см. рисунок 1).
3.9 время срабатывания (response time): Интервал времени между отключением исполнительного устройства управления и окончанием выходного сигнала (см. также 9.8).
3.10 подвижные двуручные устройства управления (mobile two-hand control device): Устройство, которое может перемещаться и применяться более чем в одной определенной позиции по отношению к опасной зоне машины, управляемой этим устройством.
4 Типы двуручных устройств управления и их выбор
В таблице 1 представлены три типа двуручных устройств управления и установлены функциональные характеристики, а также минимальные меры безопасности для каждого типа.
Таблица 1 - Типы двуручных устройств управления и минимальные требования безопасности
|
Требование безопасности |
Пункт настоящего стандарта |
Тип |
||||
|
I |
II |
III |
||||
|
А |
В |
С |
||||
|
Использование обеих рук (одновременное приведение в действие) |
п. 5.1 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Связь между входными сигналами и выходным сигналом |
п. 5.2 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Окончание выходного сигнала |
п. 5.3 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Предотвращение случайного приведения в действие |
п. 5.4 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Предотвращение возможности обхода |
п. 5.5 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Повторное начало выходного сигнала |
п. 5.6 |
См. 8.6 |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Синхронное приведение в действие |
п. 5.7 |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
|
Применение категории 1 (см. ИСО 13849-1) |
п. 6.2 |
+ |
- |
+ |
- |
- |
|
Применение категории 3 (см. ИСО 13849-1) |
п. 6.3 |
- |
+ |
- |
+ |
- |
|
Применение категории 4 (см. ИСО 13849-1) |
п. 6.4 |
- |
- |
- |
- |
+ |
|
Примечание - Знак «+» означает применение типа двуручного устройства управления, знак «-» - невозможность применения. |
||||||
Двуручные устройства управления должны соответствовать требованиям ИСО/ТО 12100-1, ИСО/ТО 12100-2 и МЭК 60204-1.
При выборе типа и конструкции двуручного устройства управления следует учитывать:
- наличие опасности(ей);
- оценку риска;
- опыт в использовании оборудования;
- другие факторы, которые должны быть установлены для каждого применения [например, предотвращение случайного приведения в действие и возможности обхода двуручного устройства управления (см. раздел 8) или другие условия (см. раздел 3 ИСО/ТО 12100-2)].
Примечание - Указания по оценке риска приведены в ИСО/ТО 12100-1 и ИСО 14121.
5 Характеристики функций безопасности
Двуручные устройства управления должны обеспечивать в соответствии с таблицей 1 характеристики функций безопасности, приведенные в 5.1 - 5.7.
5.1 Использование обеих рук (одновременное приведение в действие)
Двуручное устройство управления должно быть сконструировано таким образом, чтобы для приведения его в действие оператор был вынужден использовать обе руки в один и тот же интервал времени, при этом каждая рука должна находиться на каждом исполнительном устройстве. Одновременное приведение в действие не зависит от любого запаздывания по времени между началом каждого из двух входных сигналов (см. рисунок 2).
5.2 Связь между входными сигналами и выходным сигналом
Входные сигналы, подаваемые на каждый из двух исполнительных устройств управления, должны совместно вырабатывать и поддерживать выходной сигнал от двуручного устройства управления до тех пор, пока подаются оба входных сигнала. Форма выходного сигнала (например, количество каналов, импульс, конфигурация и т.д.) может изменяться в зависимости от конструктивных требований в каждом случае. При этом цепь управления машиной должна всегда распознавать и идентифицировать его как единственный выходной сигнал.
5.3 Окончание выходного сигнала
Отключение одного или обоих исполнительных устройств управления означает окончание выходного сигнала.
5.4 Предотвращение случайного приведения в действие
Вероятность случайного приведения в действие исполнительных устройств управления должна быть минимальной (см. разделы 8 и 9).
5.5 Предотвращение возможности обхода
Конструкция двуручного устройства управления должна предусматривать меры защиты для предотвращения возможности его обхода (см. разделы 8 и 9).
5.6 Повторное начало выходного сигнала
Повторное получение выходного сигнала возможно только после отключения обоих исполнительных устройств управления.
5.7 Синхронное приведение в действие
5.7.1 Выходной сигнал может быть получен только в случае, когда оба исполнительные устройства управления приведены в действие с временем запаздывания 0,5 с (см. рисунок 3).
5.7.2 Механические двуручные устройства управления вырабатывают выходной сигнал только при условии соблюдения требований пространственного перемещения обоих исполнительных устройств управления.
5.7.3 В случае несинхронного приведения в действие исполнительных устройств управления выходной сигнал не вырабатывается. Следует отключить оба исполнительных устройства и повторно подать оба входных сигнала.
Примечание - В случае использования двух или более двуручных устройств управления одной машиной синхронное приведение в действие требуется только в пределах каждого устройства и не требуется между устройствами.
6 Требования к категориям управления
6.1 Выбор категорий
Требования к составным частям двуручного устройства управления при возникновении неисправности должны соответствовать выбранной категории управления (см. таблицу 2 ИСО 13849-1).
Категория управления двуручных устройств управления не должна быть ниже, чем категория соответствующего элемента системы управления машиной, связанного с безопасностью (см. ИСО 13849-1).
В приложении Б описана зависимость между типами двуручных устройств управления и категориями согласно ИСО 13849-1.
6.2 Применение категории 1
Успешно испытанные компоненты безопасности и принципы безопасности согласно категории 1 по ИСО 13849-1 следует использовать в двуручных устройствах управления типа I и типа III А.
Примечание - Для достижения более высокой надежности и эксплуатационной готовности рекомендуется использовать успешно испытанные компоненты безопасности и принципы безопасности во всех типах двуручных устройств управления.
6.3 Применение категории 3
6.3.1 Двуручные устройства управления типов III и III В должны соответствовать требованиям категории 3 (см. ИСО 13849-1) и пунктов 6.3.2 - 6.3.4, если оценка риска указывает на требование безопасности вследствие одиночной неисправности.
6.3.2 Одиночная неисправность в двуручных устройствах управления не должна приводить к потере функции(ий) безопасности.
6.3.3 При возникновении одиночной неисправности двуручное устройство управления не должно превращаться в устройство управления одной рукой.
6.3.4 Выходной сигнал не должен вырабатываться как следствие одиночной неисправности.
Примечание - Указанные требования не означают, что все неисправности будут обнаружены. Накопление необнаруженных неисправностей может привести к потере функции безопасности и появлению непреднамеренного выходного сигнала от двуручного устройства управления.
6.4 Применение категории 4
6.4.1 Двуручное устройство управления типа III С должно соответствовать требованиям категории 4 (ИСО 13849-1) и пунктов 6.3, 6.4.3 и 6.4.4, если оценка риска указывает на требование автоматического контроля.
6.4.2 Одиночная неисправность должна быть обнаружена во время или до следующего запроса функцией безопасности.
6.4.3 После возникновения одиночной неисправности повторное получение выходного сигнала не должно быть возможным.
6.4.4 Выходной сигнал, вырабатываемый во время возникновения одиночной неисправности, может сохраняться, но будет отключен, когда один или оба выходных сигнала закончены. Если одиночная неисправность не может быть обнаружена, то накопление неисправностей не должно приводить к потере функции(й) безопасности.
7 Применение программируемых электронных систем
Если программируемые электронные системы (ПЭС) применяют для обеспечения функциональных характеристик двуручных устройств управления, то требования безопасности программного и технического обеспечения ПЭС должны быть обеспечены в соответствии с оценкой риска.
Для программного и технического обеспечения ПЭС должны быть разработаны меры безопасности по их защите, чтобы не допустить нарушения предназначенных функциональных характеристик.
Выходной сигнал двуручных устройств управления типов III В и III С не должен вырабатываться и передаваться только с помощью одноканальной ПЭС в системе управления машиной.
Примечание - В международной (региональной) стандартизации ведутся работы в области ПЭС [1] - [3].
8 Предотвращение случайного приведения в действие и возможности обхода двуручного устройства управления
8.1 Общие положения
Исполнительные устройства двуручного устройства управления должны быть сконструированы и расположены таким образом, чтобы защитное действие двуручного устройства не могло быть легко обойдено и вероятность случайного приведения в действие была минимальной в соответствии с оценкой риска для конкретного применения.
Должна быть рассмотрена возможность применения только одной руки, сочетания применения одной руки и(или) других частей тела и(или) применения простых вспомогательных средств, позволяющих обойти защитное действие, таким образом, чтобы исключить возможность доступа в опасную зону во время возникновения опасной ситуации. Аналогичным образом должно быть рассмотрено случайное приведение в действие, например одеждой оператора.
В качестве простых вспомогательных средств могут быть использованы, например, перемычки, шнуры или клеящие ленты. Выбор различных направлений приведения в действие, кожухов, форм и т.д. должен минимизировать возможность обхода защитного действия двуручного устройства управления.
;