ГОСТ EN 16590-1-2018

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства

ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С БЕЗОПАСНОСТЬЮ

Часть 1

Общие принципы проектирования и разработки

Tractors and machinery for agriculture and forestry. Safety-related parts of control system. Part 1. General principles for design and development

МКС 35.240.99; 65.060.01

Дата введения 2021-12-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Научно-производственным республиканским унитарным предприятием "Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации" (БелГИСС) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Государственным комитетом по стандартизации Республики Беларусь

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 июля 2018 г. N 110-П)

За принятие стандарта проголосовали:

(Поправка. ИУС N 10-2021).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 августа 2021 г. N 744-ст межгосударственный стандарт ГОСТ EN 16590-1-2018 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 декабря 2021 г.

5 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту EN 16590-1:2014* "Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Элементы систем управления, связанные с безопасностью. Часть 1. Общие принципы проектирования и разработки" ("Tractors and machinery for agriculture and forestry - Safety-related parts of control systems - Part 1: General principles for design and development", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Европейский стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации CEN/TC 144 "Тракторы и машины для сельскохозяйственных работ и лесоводства" Европейского комитета по стандартизации (CEN).

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

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 10, 2021 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

Введение

Настоящий стандарт реализует существенные требования безопасности Директивы 2006/42/ЕС, приведенные в приложении ZA.

EN 16590 устанавливает подход к проектированию и оценке процессов жизненного цикла систем, связанных с обеспечением безопасности, включая электрические, и/или электронные, и/или программируемые электронные системы (E/E/PES - электрические/электронные/программируемые электронные системы), устанавливаемые на тракторах, используемых в сельском и лесном хозяйстве, самоходных машинах, а также навесных, полунавесных и прицепных машинах, используемых в сельском хозяйстве. Настоящий стандарт также может применяться для коммунальных машин. В настоящем стандарте рассматриваются возможные опасности, вызванные функциональным поведением E/E/PES-систем, связанных с обеспечением безопасности, в отличие от опасностей, возникающих от самого E/E/PES-оборудования (например, поражение электрическим током, пожар, номинальный уровень эффективности E/E/PES-систем, предназначенных для обеспечения активной или пассивной безопасности).

Рассматриваемые элементы систем управления машин в основном предназначены для обеспечения выполнения критических функций систем управления, связанных с обеспечением безопасности (SRP/CS). Они могут включать аппаратные средства или программное обеспечение, могут быть отдельными или встроенными в систему управления, могут быть предназначены для выполнения только критических функций или могут являться частью рабочей функции.

В основном конструктор (а впоследствии и пользователь) будет рассматривать конструкцию и валидацию таких элементов SRP/CS как часть оценки риска. Целью является снижение риска, вызванного опасностями (или опасными ситуациями), которые могут возникнуть при использовании машины по назначению, путем применения различных защитных мер (как SRP/CS, так и не SRP/CS) для обеспечения безопасной эксплуатации.

EN 16590 рассматривает способность выполнения элементами систем управления, связанными с обеспечением безопасности, критических функций в прогнозируемых условиях в пяти уровнях эффективности защиты. Уровень эффективности защиты канала управления зависит от нескольких факторов, в том числе структуры системы (категории), механизма обнаружения отказов (степени диагностического охвата), надежности компонентов (среднее время наработки на опасный отказ, отказы по общей причине), процессов проектирования, режимов работы, условий окружающей среды и условий эксплуатации. Рассматриваются три типа отказов: системные, отказы по общей причине и случайные.

Для руководства в процессе проектирования и облегчения оценки достигнутого уровня эффективности защиты EN 16590 устанавливает подход, основанный на классификации структур с различными конструктивными элементами и определенным поведением в случае отказа.

Уровни эффективности защиты и категории могут применяться к системам управления всех видов мобильных машин - от простых систем (например, предохранительные клапаны) до сложных (например, системы с электронным управлением), а также к системам управления предохранительными устройствами (например, блокировочными устройствами, датчиками давления и другими).

EN 16590 применяет подход, основанный на определении рисков, в то время когда средства, предусмотренные для обеспечения требуемого уровня эффективности защиты для функций, связанных с обеспечением безопасности, будут приводиться в действие посредством связанных с обеспечением безопасности каналов систем E/E/PES. Приведенные требования применяются для всех процессов жизненного цикла систем E/E/PES (проектирования, валидации, производства, эксплуатации, технического обслуживания и вывода из эксплуатации) и обеспечивают требуемую функциональную безопасность E/E/PES-систем, которые связаны с уровнями эффективности защиты.

Существует следующая иерархическая структура стандартов, устанавливающих требования безопасности в области машиностроения:

а) стандарты типа А (основополагающие стандарты безопасности), содержащие основные концепции, принципы конструирования и общие аспекты, которые могут быть применены к машинам;

б) стандарты типа В (общие стандарты безопасности), рассматривающие один (или более) аспект безопасности или один (или более) тип устройств безопасности, применяющихся для широкого диапазона машин:

- стандарты типа В1 распространяются на специальные аспекты безопасности (например, безопасное расстояние, температура поверхности, шум);

- стандарты типа В2 распространяются на устройства безопасности (например, двуручные устройства управления, блокирующие устройства, регуляторы давления);

в) стандарты типа С (стандарты безопасности на машины), устанавливающие детальные требования безопасности для конкретных машин или групп машин в соответствии с областью применения стандарта.

Настоящий стандарт представляет собой стандарт типа В1 по ISO 12100.

Если требования настоящего стандарта отличаются от положений, установленных в стандартах типа С, то для машин, сконструированных и изготовленных в соответствии со стандартом типа С, его требования являются предпочтительными по отношению к требованиям настоящего стандарта.

Европейский стандарт EN 16590 под общим заголовком "Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Элементы систем управления, связанные с безопасностью" содержит следующие части:

- часть 1. Общие принципы проектирования и разработки;

- часть 2. Этап разработки концепции;

- часть 3. Разработка серийной продукции, аппаратные средства и программное обеспечение;

- часть 4. Производство, эксплуатация, модернизация и вспомогательные процессы.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие принципы проектирования и разработки элементов систем управления, связанных с обеспечением безопасности (SRP/CS), устанавливаемых на тракторах, используемых в сельском и лесном хозяйстве, самоходных машинах, а также навесных, полунавесных и прицепных машинах, используемых в сельском хозяйстве. Настоящий стандарт также может применяться для коммунальных машин (например, машин для уборки улиц). Настоящий стандарт определяет характеристики и категории SRP/CS, необходимые для выполнения ими функций, связанных с обеспечением безопасности.

Настоящий стандарт распространяется на элементы систем управления, связанные с обеспечением безопасности, электрических/электронных/программируемых электронных систем (E/E/PES), так как они относятся к мехатронным системам. Настоящий стандарт не указывает, какие функции, связанные с обеспечением безопасности, категории или уровни эффективности защиты должны использоваться при проектировании конкретных машин.

В стандартах, устанавливающих детальные требования безопасности для конкретных машин (стандартах типа С), могут указываться уровни эффективности защиты и/или категории или приводиться рекомендации для изготовителя по их определению на основе оценки риска.

Требования настоящего стандарта не распространяются на системы, не являющиеся E/E/PES-системами (например, гидравлические, механические или пневматические).

Примечание - Принципы проектирования машин, связанные с безопасностью, также установлены в EN ISO 12100.

     2 Нормативные ссылки

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

EN 16590-2:2014 Tractors and machinery for agriculture and forestry - Safety-related parts of control systems - Part 2: Concept phase (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Элементы систем управления, связанные с безопасностью. Часть 2. Этап разработки концепции)

EN 16590-3:2014 Tractors and machinery for agriculture and forestry - Safety-related parts of control systems - Part 3: Series development, hardware and software (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Элементы систем управления, связанные с безопасностью. Часть 3. Серийная разработка, аппаратные средства и программное обеспечение)

EN 16590-4:2014 Tractors and machinery for agriculture and forestry - Safety-related parts of control systems - Part 4: Production, operation, modification and supporting processes (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Элементы систем управления, связанные с безопасностью. Часть 4. Производство, эксплуатация, модификация и вспомогательные процессы)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 уровень эффективности защиты сельскохозяйственной техники; AgPL (agricultural performance level; AgPL): Уровень, используемый для определения способности элементов систем управления, связанных с обеспечением безопасности, осуществлять функцию безопасности в прогнозируемых условиях.

Примечание - Для целей настоящего стандарта эффективность защиты для каждой опасной ситуации делится на пять уровней: a, b, c, d и e, где функциональная безопасность, обеспечиваемая SRP/CS по уровню "a", относится к низкой и по уровню "e" - к высокой.

3.2 требуемый уровень эффективности защиты сельскохозяйственной техники; (required agricultural performance level; ): Уровень эффективности защиты AgPL, необходимый для достижения требуемой функциональной безопасности для каждой функции, связанной с обеспечением безопасности.

3.3 категория (category): Классификация элементов систем управления, связанных с обеспечением безопасности, по их устойчивости к неисправностям и последующему поведению в неисправном состоянии, достигаемая структурным построением указанных элементов и/или определяемая их надежностью.

3.4 канал (channel): Последовательное соединение входных, логических и выходных элементов.

3.5 отказ по общей причине; CCF (common-cause failure; CCF): Отказы разных технических объектов (элементов), произошедшие в результате одного события и не являющиеся следствиями друг друга.

Примечание - Отказы по общей причине не следует путать с отказами общего характера (см. EN ISO 12100).

3.6 управляемость (controllability): Способность привлечения персонала к предотвращению причинения вреда здоровью в ситуации, когда такой риск возникает.

3.7 частота выявленных опасных отказов (dangerous detected failure rate ): Частота опасных отказов компонентов, для которых реализована функция обнаружения отказов.