西克学堂 | 急停功能如何设计？ISO 13850给出答案

前言

在机械安全设计领域，紧急停止功能是机械设备上最基础、最关键的补充防护措施。

想要落实国内外合规准则、顺利取得设备CE认证、同时保障作业人员人身安全，按照ISO13850设计急停功能，是机械安全设计中必不可少的一环。

本文将为您系统解读ISO 13850的标准定位、核心作用、基本特征，以及如何设计出符合标准的急停装置。

一、标准核心：ISO 13850 是什么

ISO 13850:2015《机械安全 — 急停功能设计原则》是规范机械紧急停止安全装置设计的B类标准，适用于电气、液压、气动等各类动力形式的急停功能, 对应国内现行标准为GB/T 16754-2021（等同采用 ISO 13850:2015）。

标准核心作用：

ISO 13850作为急停功能的核心规范，规定了紧急停止功能的设计、集成和性能要求。

紧急停止功能不能等同于常规停机，亦无法替代专用安全防护装置。它仅作为补充防护手段，在危险即将发生或已经发生时，快速停止机械的危险过程或运动，防止人员受伤或减轻伤害程度。

欧盟机械指令2006/42/EC(MD)与新版机械法规(EU)2023/1230均明确，急停功能是许多机械的基本强制性安全要求。符合EN ISO 13850，即可推定满足上述法规要求。

二、急停功能应用特征

1.急停功能应用范围：

机械设备必须装有一套或多套急停装置以规避或降低人员、设备以及作业过程面临的风险。本标准适用于除以下两类机器以外的所有机械：

—— 急停功能不能减小风险的机器；

—— 手持式机器或手动式机器。

2.清晰识别与易操作：

急停装置应清晰容易识别：

致动器（按钮、拉绳等）必须为红色，背景（安装面板）应为黄色。急停按钮通常为红色蘑菇头按钮带黄色背景。

急停致动机构不易张贴文字和符号，需要用符号声明的地方，应使用 IEC 60417-5638 的符号，见截图符号。

急停装置的致动机构可以是以下类型中的一种：

a) 易被手掌操作的按钮；

b) 线、绳、杆；

c) 操作手柄；

d) 无保护罩的脚踏板（无法采用其他类型时）。

急停装置应无遮挡、易触及，易操作：

急停装置操作面无障碍，确保操作畅通无阻。

急停装置应设置在每个操作员控制位置，确保在任何需要操作设备的工位，都能直接触达急停装置。

3. 防止急停装置意外致动

虽然要易于操作，但设计必须能够防止急停装置意外启动（如轻微的碰撞、震动）。优先通过选择安装位置，例如将急停装置放在远离通行繁忙区域的位置来防止意外启动。尽量避免使用急停装置保护圈，保护圈不应有可能造成伤害的尖角、锐边或粗糙表面。

三、急停功能设计原则

1.风险评估是基础

在急停功能设计之初，必须根据ISO 12100(风险评估原则)和相关机械C类标准进行风险评估。评估结果将决定是否需要急停装置，以及装置类型、数量、安装位置、停止类别与安全性能等级。

2.最高优先级（Overriding）

急停信号优于所有模式/功能：自动、手动、设定、维护等任何状态下，触发急停必须立即执行。

急停信号不应被屏蔽、旁路或程序抑制。

3.急停功能的停止类别

急停功能应符合以下两类停止类别之一（也可见 IEC 60204-1）。应通过风险评估选择对应的停止类别。

0类停止：直接切断执行机构动力，设备立即停止。

1类停止：控制执行机构完成受控减速停机，设备完全停止后再切断动力电源。

4.急停装置动作功能要素

直接断开操作：急停装置采用机械锁闩直接断开结构，常闭触点通过与按钮直接刚性连接的方式断开，不依靠弹簧来实现触点分离。

保持停止状态：急停装置触发后，只要急停装置保持在激活位置，停止状态就必须被可靠保持，直到手动复位。

复位与重启： 急停触发后，设备不会自动恢复运行，必须通过操作人员手动、主动复位动作（典型如旋转或拉出急停按钮）解除急停锁定。该复位操作仅解除停止命令，设备重启仍需要在操作点重新按下启动按钮，以此避免单纯复位造成设备意外重启，引发人身伤害。

5.安全等级要求

实现急停功能的安全控制系统或子系统，需符合 ISO 13849-1 和/或 IEC 62061相关要求。结合风险评估的结果与对应机械的C类标准，确定所需的性能等级（PL）或安全完整性等级（SIL），但最低要求是PLr=c或SIL 1。

四. SICK在风险评估中的专业能力

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（来源：中国工控）