ГОСТ EN 16590-3-2018
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства
ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С БЕЗОПАСНОСТЬЮ
Часть 3
Разработка серийной продукции, аппаратные средства и программное обеспечение
Tractors and machinery for agriculture and forestry. Safety-related parts of control system. Part 3. Series development, hardware and software
МКС 35.240.99; 65.060.01
Дата введения - 2021-12-01
.
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:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | ЗАО "Национальный орган по стандартизации и метрологии" Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Казахстан | KZ | Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 августа 2021 г. N 746-ст межгосударственный стандарт ГОСТ EN 16590-3-2018 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 декабря 2021 г.
5 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту EN 16590-3:2014* "Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Элементы систем управления, связанные с безопасностью. Часть 3.Разработка серийной продукции, аппаратные средства и программное обеспечение" ("Tractors and machinery for agriculture and forestry - Safety-related parts of control systems - Part 3: Series development, hardware and software", 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
6 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"
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.
Настоящий стандарт устанавливает общие принципы для разработки серийной продукции, аппаратных средств и программного обеспечения 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).
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).
EN 16590-1:2014, Tractors and machinery for agriculture and forestry - Safety-related parts of control systems - Part 1: General principles for design and development (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Элементы систем управления, связанные с безопасностью. Часть 1. Общие принципы проектирования и разработки)
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 16590-4:2014, 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)
В настоящем стандарте применены термины по EN 16590-1:2014.
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
AgPL | - уровень эффективности защиты сельскохозяйственной техники; |
- требуемый уровень эффективности защиты сельскохозяйственной техники; | |
CAD | - автоматизированное проектирование; |
Cat | - категория аппаратных средств; |
CCF | - отказ по общей причине; |
DC | - диагностический охват; |
- средний диагностический охват; | |
ECU | - электронный блок управления; |
ETA | - анализ дерева событий; |
E/E/PES | - электрические/электронные/программируемые электронные системы; |
EUC | - управляемое оборудование; |
FMEA | - анализ видов и последствий отказов; |
FMECA | - анализ видов и последствий критичности отказов; |
FSM | - менеджмент функциональной безопасности; |
FTA | - анализ дерева отказов; |
HAZOP | - исследование опасности и работоспособности; |
HIL | - программно-аппаратное моделирование (тестирование); |
MTTF | - среднее время наработки на отказ; |
- среднее время наработки на опасный отказ; | |
- среднее время наработки на опасный отказ для каждого канала; | |
PES | - программируемая электронная система; |
QM | - показатели качества; |
RAM | - запоминающее устройство с произвольным доступом; |
SOP | - начало производства; |
SRL | - уровень требований к программному обеспечению; |
SRP | - элемент, связанный с обеспечением безопасности; |
SRP/CS | - элемент системы управления, связанный с обеспечением безопасности; |
SRS | - система, связанная с обеспечением безопасности; |
UML | - унифицированный язык моделирования; |
ППЗУ | - программируемое постоянно запоминающее устройство; |
ЭМС | - электромагнитная совместимость. |