GB/T 41351-2022
基本信息
标准号:
GB/T 41351-2022
中文名称:机械安全 安全相关无线控制装置 通用技术条件
标准类别:国家标准(GB)
英文名称:Safety of machinery—Safety-related wireless control devices—General specification
标准状态:现行
发布日期:2022-03-09
实施日期:2022-10-01
出版语种:简体中文
下载格式:.pdf .zip
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相关标签:
机械
安全
相关
无线
控制
装置
通用
技术
标准分类号
标准ICS号:环保、保健与安全>>13.110机械安全
中标分类号:机械>>机械综合>>J09卫生、安全、劳动保护
关联标准
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:16页
标准价格:31.0
相关单位信息
起草人:董凯菠、陈阿凤、赵彬、项楠、沈俊杰、包训权、郭冰、林汉钿、居里锴、李勤、陈卓贤、陈妙仁、朱斌、徐正华、居荣华、刘治永、殷高骏、黄飞、刘国祥、吴清锋、陈华斌、陈英、后学才、张硕、周成、吴向亮、黄之炯、刘英、罗卫强、邵健锋、饶才堂、程红兵、王明华、汪希伟等
起草单位:苏州立宏标准化咨询服务有限公司、深圳国技仪器有限公司、安徽乐库智能停车设备有限公司、福建省闽旋科技股份有限公司、厦门德盛元电气有限公司、广东智源机器人科技有限公司、浙江武精机器制造有限公司、金华精研机电股份有限公司、浙江游锚科技有限公司等
归口单位:全国机械安全标准化技术委员会(SAC/TC 208)
提出单位:全国机械安全标准化技术委员会(SAC/TC 208)
发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
标准简介
本标准规定了安全相关无线控制装置的技术要求及其确认和试验方法,也规定了安全相关无线控制装置使用信息的要求。
本标准适用于发送和接收安全相关信号的安全相关无线控制装置。
本标准不适用于在爆炸性环境中使用的安全相关无线控制装置。
标准内容
ICS13.110
ccs J 09
中华人民共和国国家标准
GB/T41351—2022
机械安全
安全相关无线控制装置
通用技术条件
Safety of machinerySafety-related wireless control devices-General specification
2022-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2022-10-01实施
GB/T41351—2022
规范性引用文件
术语和定义
技术要求
安全功能和性能
主要零部件要求
人类工效学
气候条件
机械性能
电气性能
电磁兼容
确认和试验
安全功能和性能确认
主要零部件
人类工效学
气候条件
机械性能
电气性能
电磁兼容
6使用信息
一般要求
外壳标识
使用说明书
参考文献
GB/T41351—2022
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国机械安全标准化技术委员会(SAC/TC208)提出并归口。本文件起草单位:苏州立宏标准化咨询服务有限公司、深圳国技仪器有限公司、安徽乐库智能停车设备有限公司、福建省闽旋科技股份有限公司、厦门德盛元电气有限公司、广东智源机器人科技有限公司、浙江武精机器制造有限公司、金华精研机电股份有限公司、浙江游锚科技有限公司、广东永汇科技有限公司、中机生产力促进中心、南京理工大学、苏州市质量和标准化院、南京林业大学、南京埃斯顿自动化股份有限公司、无锡韵安技术有限公司、奥煌检测技术服务(上海)有限公司、深圳市今天国际物流技术股份有限公司、皮尔磁电子(常州)有限公司、浙江奥鹏工贸有限公司、广东产品质量监督检验研究院、广东长盈精密技术有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院、义乌市义宁模具有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、西安凯金哲检测有限公司、广东康鑫新材料有限公司、平湖李挺机械制造有限公司、泉州市标准化协会、枣庄市慧天美亚保温节能建材有限公司、广东强劲机电工程有限公司、中汽认证中心有限公司、广东全伟工业科技有限公司、江苏冠丰智能科技有限公司、北京极智嘉科技有限公司、广东雪莹电器有限公司、陕西金优邦科技有限公司、广东当家人智能电器有限公司本文件主要起草人:董凯菠、陈阿凤、赵彬、项楠、沈俊杰、包训权、郭冰、林汉钿、居里错、李勤、陈卓贤、陈妙仁、朱斌、徐正华、居荣华、刘治永、殷高骏、黄飞、刘国祥、吴清锋、陈华斌、陈英、后学才、张硕、周成、吴向亮、黄之炯、刘英、罗卫强、邵健锋、饶才堂、程红兵、王明华、汪希伟、付卉青、庞艳、倪超、许军亮、姜涛、谢增强、冯永苗、宋小宁、牛福永、杨昌海、宋光升、方志明、王哲维、郑华婷、吴才春、李挺、张晓飞。
GB/T41351—2022
机械领域安全标准体系由以下几类标准构成一A类标准(基础安全标准),给出适用于所有机械的基本概念、设计原则和一般特征。-B类标准(通用安全标准),涉及在机械的一种安全特征或使用范围较宽的一类安全装置:·B1类,安全特征(如安全距离、表面温度、噪声)标准;·B2类,安全装置(如双手操纵装置、联锁装置、压敏装置、防护装置)标准。一C类标准(机械产品安全标准),对一种特定的机器或一组机器规定出详细的安全要求的标准。根据GB/T15706,本文件属于B2类标准本文件尤其与下列与机械安全有关的利益相关方有关:机器制造商;
健康与安全机构。
其他受到机械安全水平影响的利益相关方有:机器使用人员;
机器所有者;
一服务提供人员;
消费者(针对预定由消费者使用的机械)。上述利益相关方均有可能参与本文件的起草。此外,本文件预定用于起草C类标准的标准化机构。本文件规定的要求可由C类标准补充或修改对于在C类标准的范围内,且已按照C类标准设计和制造的机器,优先采用C类标准中的要求。I
1范围
机械安全安全相关无线控制装置通用技术条件
GB/T 41351—2022
本文件规定了安全相关无线控制装置的技术要求及其确认和试验方法,也规定了安全相关无线控制装置使用信息的要求
本文件适用于发送和接收安全相关信号的安全相关无线控制装置。本文件不适用于在爆炸性环境中使用的安全相关无线控制装置。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T2423.5一2019环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击GB/T2423.7一2018环境试验第2部分:试验方法试验Ec:粗率操作造成的冲击(主要用于设备型样品)
GB/T2423.10一2019环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2423.22一2012环境试验第2部分:试验方法试验N:温度变化GB/T4208—2017外壳防护等级(IP代码)GB4793.1一2007测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分:通用要求GB/T5169.11—2017日
电工电子产品着火危险试验第11部分:灼热丝/热丝基本试验方法成品的灼热丝可燃性试验方法(GWEPT)GB/T5226.1一2019机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件GB/T14048.1—2012
GB/T14048.5—2017
式控制电路电器
GB/T14775—1993
GB/T15706—2012
低压开关设备和控制设备第1部分:总则低压开关设备和控制设备第5-1部分:控制电路电器和开关元件机电操纵器一般人类工效学要求
机械安全设计通则风险评估与风险减小GB/T16855.1—2018
GB/T16855.2—2015
GB/T17626.6—2017
GB/T17626.8—2006
GB/T17626.11—2008
GB/T17626.16—2007
机械安全控制系统安全相关部件第1部分:设计通则控制系统安全相关部件第2部分:确认机械安全
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
GB/T17626.29—2006
电压变化的抗扰度试验
电磁兼容
试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验和测量技术工频磁场抗扰度试验试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验和测量技术
0Hz~150kHz共模传导骚扰抗扰度试验试验和测量技术直流电源输人端口电压暂降、短时中断和GB/T18268.1—2010
测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求第1部分:通用要求1
GB/T41351—2022
GB28526一2012机械电气安全安全相关电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全GB31241—2014
便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求3术语和定义
GB/T15706一2012和GB/T16855.1一2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
安全相关无线控制装置此内容来自标准下载网
safety-related wireless control device由发送和/或接收安全相关控制信号的操控单元和接收器组成,实现无线控制操作的装置。注:该装置传送的控制信号有时还包含非安全相关的信号。3.2
操控单元
controlunit
由指令装置产生信号,并经信号处理器处理后通过发射器发出信号的装置。注1:通常由指令装置、信号处理器、发射器、电源、外壳等组成注2:若支持双向通讯,能同时作为操控单元和接收器运行。3.2.1
指令装置
commanddevices
由操动件(如摇杆、开关、按钮等)产生指令并将其转换成电信号的装置。3.2.2
号signalprocessor
信号处理器
将电信号进行判断和处理的装置。3.2.3
发射器
transmitter
将信号处理器处理过的信号通过无线电或光学辐射等方式发射给接收器的组件。3.3
接收器
receiver
接收信号并将信号转换成指令,经信号处理器处理后通过输出接口传输给机器控制系统的装置。注:通常由接收组件、信号处理器、输出接口、电源、外壳等组成。3.3.1
:receiving component
接收组件
识别并接收发射器信号的组件。3.3.2
output interface
输出接口
安全相关无线控制装置输出信号与机器控制系统相连的部件或装置,注:输出接口的形式有多种,如触点、晶体管、安全总线等。4技术要求
安全功能和性能
4.1.1安全功能
安全相关无线控制装置应能对机器进行远程无线控制操作,并通过和其他安全控制装置的配合应能实现以下一种或几种安全功能:2
停止/急停功能;
一手动复位功能;
—保持-运行功能;
启动/重启功能;
一其他,如GB/T16855.1一2018或C类标准具体描述的安全功能。在使用说明书中应描述安全相关无线控制装置可以实现的安全功能。停正/急停功能优先级应高于机器启动功能。急停后复位不应产生危险。4.1.2性能等级(PL)或安全完整性等级(SIL)制造商应至少提供以下主要安全相关参数:性能等级(PL)或安全完整性等级(SIL);--类别(Cat.);
平均每小时危险失效概率(PFHp)。必要时,制造商还应提供以下符合性的验证信息:每个通道的平均危险失效间隔时间(MTTFp);一诊断覆盖率(DC);
一平均危险失效周期数(B1oD);共因失效(CCF)。
注:PL与SIL之间的关系见GB/T30175—2013。4.1.3响应时间
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在正常和或故障情况(例如,元器件失效或传输信号十扰)下,操控单元发出的指令到接收器输出控制信号之间的时间不应超过制造商给出的范围。工作期间应重复的发送数据顿,两条数据顿之间的间隔时间应在制造商给出的范围内。若超出范围,接收器应使设备进人安全状态。4.1.4防止误用
应采取措施(例如,密码或特殊的钥匙)防止未经允许的人员操作安全相关无线控制装置。每个操控单元应能标明与其对应的机器通过本地的控制装置控制(操控单元之外的控制装置)机器时,应采取措施防止因操控单元被误用导致机器失控。
无线安全控制装置的发射频率和地址分配等参数应只能由授权的专业人员设置和管理。4.1.5电源供电安全
供电电压的变化不应产生危险。在执行一个或多个可能有危险的运动时,如果供电电压超出允许的范围,操控单元应产生视听报警信号;如果操控单元的电池电压降低到不能保证可靠传输信号的水平时,操控单元应发出停止指令,然后发出不再发送数据的指令,直到操控单元重新开启。4.1.6多个操控单元和多台机器
多个操控单元对应同一个接收器时,应采取措施确保同一时间内只有一个操控单元起作用。如果需要从一个操控单元向另外一个操控单元转移控制权,只有在接收器完成当前指令且接收到控制权转移的指令后才能激活。但是,任何情况下,接收器应响应每个操控单元发出的停机指令。多个操控单元对应多个接收器时,在操控单元发射信号覆盖范围内,应采取措施防止相互影响,以3
GB/T41351—2022
防止机器产生意外动作。
2主要零部件要求
4.2.1发射器
发射器的有效距离不应小于30m。发射器发出的顿信息应采用周期循环连续发送的方式。单帧信息的发送周期不应大于0.15s。顿信息中应包含校验码。发射器是否激活的状态应显示在操控单元上,激活时不应导致机器的动作4.2.2接收器
接收器应对每顿信息确认地址码后,再对指令功能码确认。不应因为丢失地址码而导致机器紧急停机。每个接收器应仅接受从配对地址操控单元发送过来的指令信号。如果操控单元出现故障,永久地改变了地址,接收器不应再和该操控单元继续保持通信。接收器应配置两个解码处理器用来相互校验,解码处理器应具有故障自动复位的功能。接收器应有监控与故障自诊断功能,对每个指令码的执行情况应有显示,并能显示故障信息。4.2.3按钮和指示灯
按钮、指示灯和显示屏应符合GB/T5226.1一2019中10.2~10.9的规定,微型按钮的机械寿命不应低于250000次,急停按钮的机械寿命不应低于50000次,钥匙开关(如配有)的机械寿命不应低于250000次。当启动机器运动的操动件被释放后,应自动转入初始状态。4.2.4电池
电池电量不足或不能满足操控要求时,应提示更换电池或充电。更换新电池或充电后,操控单元的连续使用时间不应少于12h。
如采用锂离子电池,其安全性能应符合GB31241一2014的要求。4.3人类工效学
操控单元宜为便携式,质量不宜大于1.0kg。控制操纵杆的操作力应符合以下要求。向前和向后应在5N~60N之间。采用手指操作操纵杆的操作力不应大于20N;用手操作操纵杆锁紧或移动的操作力可为60N。—一左右侧边移动应在5N~20N之间。在控制台直接暴露在相当大的加速力中,操作力可为40N。
操控单元的其他操纵器应符合GB/T14775一1993的要求。必要时,宜考虑操作人员戴手套使用。4.4气候条件
在下列条件下,安全相关无线控制装置应能正常工作:环境温度:0℃~40℃;
-相对湿度:10%~90%(无冷凝水);—海拔2000m以下;
——污染等级2。
4.5机械性能
4.5.1振动
GB/T 41351—2022
安全相关无线控制装置在运行过程中应能承受表1给出的正弦振动试验,试验期间和/或试验后应能正常运行。
表1正弦振动试验
频率范围
10~150
4.5.2冲击
振动幅值
扫频循环次数
耐久试验的持续时间
安全相关无线控制装置应能承受表2给出的冲击试验,冲击适用于所有3条轴线的正和负两个方向,每个方向的冲击次数为1000次士10次,试验后其外观和装配质量应不变,试验期间和/或试验后能正常运行。
表2冲击试验
半正弦
AD×10-
峰值加速度(A)
注:用于重复冲击。
4.5.3跌落
脉冲持续时间(D)
操控单元的每个可用位置应能承受两次1000mm高度的跌落试验。在试验期间装置应处于激活状态。试验期间和/或试验后,操控单元至少应进人并保持安全状态。4.5.4外壳防护等级
安全相关无线控制装置的操控单元和接收器的外壳防护等级应不低于IP54。如果安全相关无线控制装置安装在其他外壳内(例如,控制柜或控制屏),其防护等级应至少符合IP2X。
4.6电气性能
4.6.1供电电源
安全相关无线控制装置在GB/T5226.1一2019中4.3规定的供电条件下应能正常运行。5
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4.6.2绝缘材料
安全相关无线控制装置的绝缘材料应具备耐高温和阻燃性能。4.6.3电气间隙和爬电距离
电气间隙和爬电距离的最小值应符合GB/T14048.1一2012中7.1.4的要求。对于连接至主电源的装置,还应符合过电压等级Ⅲ。4.6.4温升极限
安全相关无线控制装置的温升应符合GB/114048.1一2012中表2和表3的规定4.6.5电击防护
安全相关无线控制装置的基本防护和故障防护应符合GB/T5226.1一2019中6.2~6.4的要求。4.6.6介电性能
安全相关无线控制装置的介电性能应符合GB/T14048.5一2017中7.2.3的要求。4.6.7接通和分断能力
接收器的输出电路的接通和分断能力应符合GB/T14048.1一2012中7.2.4的要求4.6.8导线和电缆
安全相关无线控制装置的导线和电缆应符合GB/T5226.1一2019中第12章的要求,线路连接和布线应符合GB/T5226.1一2019中第13章的要求。4.6.9输出接口信号短路
安全相关无线控制装置的接收器应能承受由输出接口信号短路所导致的负载。如果采用晶体管输出,应符合GB/T14048.5—2017中7.2.5的要求。4.7电磁兼容
安全相关无线控制装置应符合GB/T14048.1一2012中环境A的电磁兼容要求,还应符合GB/T18268.1一2010的要求。
5确认和试验
安全功能和性能确认
5.1.1安全功能确认
安全相关无线控制装置的安全功能应按GB/T16855.2一2015中的第8章进行确认。5.1.2PL和SIL的确认
5.1.2.1一般要求
见4.5。
5.1.2.2类别
应按GB/T16855.2一2015中9.2,确认安全相关无线控制装置的类别。5.1.2.3MTTF的确认
应按GB/T16855.2—一2015中9.3,确认安全相关无线控制装置的MTTFD。5.1.2.4系统性失效防止措施
GB/T41351—2022
应按GB/T16855.2一2015中9.4,确认安全相关无线控制装置的系统性失效防止措施。5.1.2.5PL的确认
应按GB/T16855.2一2015中9.6,确认安全相关无线控制装置的性能等级(PL)。5.1.2.6SIL的确认
应按GB28526一2012确认安全相关无线控制装置的安全完整性等级(SIL)。5.1.3响应时间
根据制造商提供的使用说明书,用可存储示波器、逻辑分析仪或其他记录单顿数据发送周期和两条数据帧之间的间隔时间。
5.1.4防止误用
采用故障插人方法进行试验
5.1.5电源供电安全
根据制造商提供的使用说明书,采用可调电源供电进行试验5.1.6多个操控单元和多台机器
根据制造商提供的使用说明书,采用功能检查方法进行试验。5.2主要零部件
5.2.1发射器和接收器
根据制造商提供的使用说明书,采用发射器和接收器功能试验方法和故障插人方法进行试验。5.2.2按钮和指示灯
采用目视方法检查按钮、指示灯和显示屏是否符合要求。操动件自动转人初始状态应通过功能试验方法进行验证。5.2.3电池
在环境温度为25℃的条件下,测量操控单元的最大工作电流,用电池额定容量除以最大电流,价差计算值是否大于12h。
锂离子电池应按照GB31241—2014进行试验。?
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