CNS草-制1020261_機械安全－電敏式防護設備－第1部：一般要求及.doc

1、ICS 13.110; 29.260.99中 華 民 國 國 家 標 準CNS機 械 安 全 電 敏 式 防 護 設 備 第 1部 ：一 般 要 求 及 試 驗Safety of machinery Electro-sensitive protective equipment Part 1: General requirements and testsCNS XXX:2017本 標 準 非 經 經 濟 部 標 準 檢 驗 局 同 意 不 得 翻 印中 華 民 國 年 月 日 制 定 公 布Date of Promulgation: - - CNS XXX:2017 1目 錄節 次 頁 次前 言

2、 .21. 適 用 範 圍 .32. 引 用 標 準 .33. 用 語 及 定 義 .44. 功 能 、 設 計 及 環 境 要 求 .84.1 功 能 要 求 .84.2 設 計 要 求 .94.3 環 境 要 求 .155. 試 驗 .195.1 一 般 .195.2 功 能 試 驗 .205.3 故 障 狀 態 下 之 性 能 試 驗 .235.4 環 境 試 驗 .245.5 可 編 程 或 複 雜 積 體 電 路 之 查 證 .276. 識 別 及 安 全 使 用 之 標 示 .276.1 一 般 .276.2 專 屬 電 源 供 應 器 供 電 之 ESPE .286.3 內 部

3、電 源 供 應 之 ESPE.286.4 調 整 .286.5 外 箱 .286.6 控 制 裝 置 .286.7 端 子 標 示 .286.8 標 示 耐 用 性 .287. 隨 附 文 件 .29附 錄 A (規 定 ) ESPE之 選 項 功 能 .31附 錄 B (規 定 )影 響 ESPE電 氣 設 備 之 單 一 故 障 的 類 別 ， 依 5.3之 規 定 適 用 .37附 錄 C (參 考 )符 合 性 評 鑑 .38參 考 資 料 .39(共 39頁 )CNS XXX:2017 2前 言本 標 準 係 依 據 2012年 發 行 之 第 3.0版 IEC 61496-1，不

4、變 更 技 術 內 容 ，制 定 成 為 中 華 民 國 國 家 標 準 者 。本 標 準 係 依 標 準 法 之 規 定 ，經 國 家 標 準 審 查 委 員 會 審 定 ，由 主 管 機 關 公 布 之 中 華 民 國 國 家 標準 。依 標 準 法 第 四 條 之 規 定 ，國 家 標 準 採 自 願 性 方 式 實 施 。但 經 各 該 目 的 事 業 主 管 機 關 引 用 全 部或 部 分 內 容 為 法 規 者 ，從 其 規 定 。本 標 準 並 未 建 議 所 有 安 全 事 項 ，使 用 本 標 準 前 應 適 當 建 立 相 關 維 護 安 全 與 健 康 作 業 ，並 且

5、 遵守 相 關 法 規 之 規 定 。本 標 準 之 部 分 內 容 ，可 能 涉 及 專 利 權 、商 標 權 與 著 作 權 ，主 管 機 關 及 標 準 專 責 機 關 不 負 責 任何 或 所 有 此 類 專 利 權 、商 標 權 與 著 作 權 之 鑑 別 。CNS XXX:2017 31. 適 用 範 圍IEC 61496之 本 部 ，適 用 於 特 別 將 人 員 之 探 測 作 為 安 全 相 關 之 系 統 一 部 分 之 非 接 觸 型 電 敏 式 防護 設 備 (ESPE)，在 設 計 、施 工 及 試 驗 時 之 一 般 要 求 ，並 在 功 能 及 設 計 之 要 求

6、 上 給 予 特 別 注意 ，以 確 保 可 達 到 合 理 安 全 相 關 之 性 能 。ESPE也 可 能 包 含 選 項 之 安 全 相 關 之 功 能 ，其 要求 內 容 列 於 附 錄 A。特 定 型 式 感 測 功 能 之 特 殊 要 求 ，均 詳 列 於 本 標 準 之 其 他 部 分 。本 標 準 並 未 規 範 偵 測 區 之 尺 寸 及 架 構 ，及 其 特 定 用 途 ，或 構 成 為 任 何 機 械 危 險 狀 態 之 危 險處 置 方 式 。僅 限 於 ESPE之 功 能 及 其 如 何 與 機 械 介 面 。由 於 資 料 介 面 可 作 為 ESPE安 全 功 能

7、 之 選 項 控 制 (附 錄 A)，故 本 標 準 不 提 供 特 定 要 求 。此 類安 全 功 能 之 要 求 ，參 照 其 他 標 準 (例 ：IEC 61508、IEC/TS 62046、IEC 62061及 ISO 13849-1)。本 標 準 可 能 與 其 他 人 員 防 護 用 途 有 關 (例 ：機 械 受 損 時 ，機 械 或 產 品 之 保 護 等 )，此 類 應 用中 ，可 能 需 不 同 之 要 求 (例 ：感 測 功 能 應 能 檢 知 材 料 與 人 員 之 性 質 不 同 )。本 標 準 並 未 討 論電 磁 相 容 性 (EMC)放 射 之 要 求 。2.

8、引 用 標 準下 列 標 準 因 本 標 準 所 引 用 ，成 為 本 標 準 之 一 部 分 。有 加 註 年 分 者 ，適 用 該 年 分 之 版 次 ，不適 用 於 其 後 之 修 訂 版 (包 括 補 充 增 修 )。無 加 註 年 分 者 ，適 用 該 最 新 版 (包 括 補 充 增 修 )。IEC 60068-2-6 Environmental testing Part 2-6: Tests Test Fc: Vibration (sinusoidal)IEC 60068-2-27 Environmental testing Part 2-27: Tests Test Ea an

9、d guidance: ShockIEC 60204-1:2009 Safety of machinery Electrical equipment of machines Part 1: General requirementsIEC 60445 Basic and safety principles for man-machine interface, marking and identification Identification of equipment terminals, conductor terminations and conductorsIEC 60447 Basic a

10、nd safety principles for man-machine interface, marking and identification Actuating principlesIEC 60529 Degrees of protection provided by enclosures (IP code)IEC 60947-1:2011 Low-voltage switchgear and controlgear Part 1: General rulesIEC 61000-4-2 Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4-2: Test

11、ing and measurement techniques Electrostatic discharge immunity testIEC 61000-4-3 Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4-3: Testing and measurement techniques Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity testIEC 61000-4-4:2004 Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4: Testing and

12、CNS XXX:2017 4measurement techniques Section 4: Electrical fast transient/burst immunity testIEC 61000-4-5:2005 Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4-5: Testing and measurement techniques Surge immunity testIEC 61000-4-6 Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4-6: Testing and measurement tech

13、niques Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fieldsIEC 61000-6-2 Electromagnetic compatibility (EMC) Part 6-2: Generic standards Immunity for industrial environmentsIEC 61131-2:2007 Programmable controllers Part 2: Equipment requirements and testsIEC 61508 (all parts) Functi

14、onal safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systemsIEC 62061 Safety of machinery Functional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systemsIEC/TS 62046 Safety of machinery Application of protective equipment to detect the pr

15、esence of personsISO 9001 Quality management systems RequirementsISO 12100:2010 Safety of machinery General principles for design Risk assessment and risk reductionISO 13849-1 Safety of machinery Safety-related parts of control systems Part 1: General principles for designISO 13849-2:2003 Safety of

16、machinery Safety-related parts of control systems Part 2: Validation3. 用 語 及 定 義基 於 本 文 件 之 目 的 ，適 用 下 列 專 有 名 詞 及 定 義 。備 考 ：本 條 款 定 義 之 索 引 清 單 、專 有 名 詞 及 同 義 字 等 均 依 字 母 順 序 排 列 ，並 於本 部 分 文 件 中 列 出 其 所 使 用 之 處 。3.1 虛 測 (blanking)容 許 物 件 大 於 ESPE之 偵 測 能 力 ，並 置 於 偵 測 區 而 使 OSSD不 出 現 OFF狀 態 的 選 項 功 能

17、 稱之 。備 考 1.固 定 式 虛 測 為 操 作 時 偵 測 區 虛 測 位 置 不 變 的 技 術 ，偵 測 區 其 他 部 位 的 偵測 能 力 維 持 不 變 。備 考 2.浮 動 式 虛 測 為 操 作 時 偵 測 區 虛 測 位 置 隨 著 物 件 移 動 ，而 其 他 區 的 偵 測 能力 維 持 不 變 。CNS XXX:2017 53.2 控 制 /監 視 裝 置 (controlling/monitoring device)可 執 行 下 列 功 能 的 電 敏 式 防 護 設 備 (ESPE)。 由 感 測 裝 置 接 收 及 處 理 訊 號 ，並 提 供 給 輸 出

18、訊 號 切 換 裝 置 (OSSD)。 監 視 感 測 裝 置 及 OSSD。3.3 偵 測 能 力 (detection capability)由 供 應 商 指 定 啟 動 電 敏 式 防 護 設 備 (ESPE)的 感 測 功 能 參 數 極 限 值 。3.4 偵 測 區 (detection zone)特 定 試 驗 物 件 由 電 敏 式 防 護 設 備 (ESPE)檢 知 的 區 域 。3.5 電 敏 式 防 護 設 備 (electro-sensitive protective equipment, ESPE)相 互 搭 配 以 執 行 防 護 性 跳 脫 或 出 現 感 測 目

19、 的 之 裝 置 零 件 ，且 至 少 包 含 下 列 組 件 之 組 件 。 感 測 裝 置 。 控 制 /監 視 裝 置 。 輸 出 訊 號 切 換 裝 置 及 /或 安 全 相 關 之 的 數 據 介 面 。備 考 1.安 全 相 關 之 的 控 制 系 統 連 結 ESPE，或 ESPE本 身 可 進 一 步 包 含 二 級 切 換裝 置 、靜 音 功 能 、停 止 性 能 監 視 器 等 (參 照 附 錄 A)。備 考 2. 安 全 相 關 之 的 通 訊 介 面 可 整 合 於 同 一 外 箱 而 成 為 ESPE。3.6 外 部 裝 置 之 監 視 (external devic

20、e monitoring, EDM)電 敏 防 護 設 備 (ESPE)監 視 伸 出 ESPE外 部 控 制 裝 置 的 狀 態 稱 之 。3.7 失 效 (failure)特 定 項 目 無 法 再 執 行 其 所 需 之 功 能 的 能 力 (IEV 191-04-01，經 修 訂 )。備 考 1. 失 效 後 ，該 項 目 出 現 故 障 。備 考 2. 失 效 意 指 一 種 事 件 ，不 同 於 故 障 屬 於 某 種 狀 態 。備 考 3. 此 概 念 如 同 其 定 義 ，不 適 用 於 僅 包 含 軟 體 的 項 目 。備 考 4. 實 務 上 ， 失 效 與 故 障 兩 詞

21、 彙 經 常 作 為 同 義 詞 使 用 。3.8 失 效 而 導 致 危 險 (failure to danger)讓 所 有 切 換 之 輸 出 訊 號 無 法 或 延 遲 輸 出 ，或 維 持 於 OFF狀 態 的 失 效 稱 之 ，未 失 效 時 訊 號可 即 時 輸 出 或 不 停 留 於 OFF狀 態 。3.9 故 障 (fault)項 目 無 法 執 行 其 功 能 的 狀 態 ，但 不 含 預 防 性 維 修 或 其 他 已 預 期 之 動 作 ，或 導 因 於 缺 乏 外部 資 源 狀 況 下 的 失 能 。IEV 191-05-01備 考 1. 所 謂 的 故 障 通 常

22、係 指 該 項 目 本 身 的 失 效 故 障 ，但 亦 可 能 先 前 不 失 效 時 己 經 存 在 。備 考 2. 英 語 中 ， 故 障 一 詞 及 其 定 義 均 與 IEV 191-05-01者 相 同 ；在 機 械 領 域 中 ，法 語 的 dfaut 及 德 文 的 Fehler 則 不 同 於 本 定義 中 所 出 現 的 panne 及 Fehlzustand 。CNS XXX:2017 63.10 最 後 切 換 裝 置 (final switching device, FSD)輸 出 訊 號 切 換 裝 置 (OSSD)切 換 至 OFF狀 態 時 ，可 中 斷 機 械

23、 的 主 控 制 組 件 (MPCE)的 機械 式 安 全 控 制 系 統 組 件 。3.11 積 體 電 路 複 雜 或 可 編 程 (integrated circuit-complex or programmable)符 合 下 列 一 或 多 項 標 準 的 單 晶 、混 合 或 模 組 電 路 。(a) 數 位 模 式 中 使 用 1,000個 以 上 閘 道 的 電 路 。(b) 可 供 使 用 的 不 同 的 外 部 功 能 性 連 線 超 過 24個 以 上 的 電 路 。(c) 其 功 能 可 供 編 程 的 電 路 。備 考 1. 使 用 範 例 包 括 ：ASIC、ROM

24、、PROM、EPROM、PAL、CPU、PLA及 PLD。備 考 2. 電 路 能 以 類 比 、數 位 或 結 合 兩 者 之 組 合 作 用 。3.12 積 體 電 路 簡 單 (integrated circuit-simple)不 符 合 3.11任 一 標 準 之 單 晶 、混 合 或 模 組 電 路備 考 1. 使 用 範 例 為 SS1或 MSI邏 輯 IC、比 較 器 。備 考 2. 電 路 能 以 類 比 、數 位 或 結 合 兩 者 之 組 合 作 用 。3.13 鎖 定 狀 態 (lock-out condition)意 指 因 故 障 而 啟 動 、可 防 止 電 敏

25、式 防 護 設 備 (ESPE)作 用 的 狀 態 。所 有 的 輸 出 訊 號 切 換 裝置 (OSSD)以 及 (如 適 用 )所 有 二 次 切 換 裝 置 (SSD)之 訊 號 均 切 換 至 OFF狀 態 。3.14 機 械 主 控 制 組 件 (machine primary control element, MPCE)意 指 用 於 直 接 控 制 機 械 的 正 常 運 作 ，並 於 機 械 運 作 啟 動 或 停 止 時 ，使 其 最 後 組 件 作 用 (以 時 間 計 )的 電 力 致 動 組 件 。備 考 ： 本 組 件 可 以 是 主 連 接 器 、電 磁 開 關 或

26、 電 動 液 壓 閥 。3.15 機 械 二 次 控 制 組 件 (machine secondary control element, MSCE)意 指 獨 立 於 機 械 型 主 控 制 組 件 ，能 移 除 危 險 部 分 電 源 的 機 械 控 制 組 件 。備 考 1. 裝 妥 後 ，MSCE通 常 以 二 次 切 換 裝 置 (SSD)控 制 。備 考 2. 本 組 件 可 以 是 主 連 接 器 、電 磁 開 關 或 電 動 液 壓 閥 。3.16 靜 音 (muting)一 個 臨 時 自 動 暫 停 安 全 功 能 的 控 制 系 統 安 全 相 關 之 部 件 。備 考 1

27、. 進 入 ESPE靜 音 參 照 A.73.17 OFF狀 態 (OFF-state)ESPE的 輸 出 狀 態 ，其 機 械 係 因 停 止 運 作 而 受 到 控 制 ，且 可 預 防 再 次 啟 動 (例 ：輸 出 電 路中 斷 ，且 電 流 無 法 再 流 出 )的 狀 態 。3.18 打 開 狀 態 (ON-state)ESPE的 輸 出 狀 態 電 路 呈 通 路 ，在 此 機 械 的 控 制 下 允 許 運 行 (例 ：輸 出 電 路 已 完 成 並 容 許電 流 流 過 )。3.19 輸 出 訊 號 切 換 裝 置 (output signal switching devic

28、e, OSSD)意 指 電 敏 式 防 護 設 備 (ESPE)的 組 件 ，正 常 操 作 下 能 連 接 至 機 械 控 制 系 統 ，並 將 機 械 切CNS XXX:2017 7至 OFF狀 態 之 組 件 。3.20 全 系 統 停 止 性 能 (overall system stopping performance)電 敏 式 防 護 設 備 (ESPE)反 應 時 間 與 機 械 停 止 危 險 操 作 所 需 時 間 之 總 合 。3.21 反 應 時 間 (response time)意 指 事 件 發 生 而 啟 動 感 測 裝 置 ，且 其 輸 出 訊 號 切 換 裝 置

29、 (OSSD)切 至 OFF狀 態 的 最 大 時間 。備 考 1.ESPE內 裝 有 安 全 相 關 之 資 料 介 面 時 ，其 反 應 時 間 定 義 於 安 全 相 關 之 數 據介 面 的 輸 出 。備 考 2.當 ESPE外 箱 中 裝 有 安 全 相 關 之 通 訊 介 面 時 ，反 應 時 間 定 義 為 安 全 相 關 之通 訊 介 面 輸 出 端 所 需 的 時 間 。在 這 種 狀 況 下 ，反 應 時 間 亦 視 通 訊 網 路 的 通 訊 協定 及 架 構 而 定 。備 考 3.若 ESPE同 時 裝 有 安 全 相 關 之 數 據 介 面 及 OSSD時 ，則 安

30、全 相 關 之 數 據 介面 及 OSSD的 ESPE反 應 時 間 可 以 不 同 。3.22 重 啟 互 鎖 (restart interlock)意 指 在 機 械 操 作 循 環 中 ，其 危 險 部 位 啟 動 感 測 裝 置 ，並 改 變 機 械 操 作 模 式 及 改 變 機 械 的啟 動 控 制 後 ，可 預 防 機 械 自 動 重 新 啟 動 的 方 式 。備 考 ：機 械 操 作 的 模 式 包 括 吋 動 、單 一 行 程 及 自 動 等 。啟 動 控 制 的 方 式 則 包 括腳 踏 開 關 、雙 手 控 制 以 及 單 動 或 雙 動 電 敏 式 防 護 設 備 (E

31、SPE)感 測 裝 置 。3.23 控 制 系 統 之 安 全 相 關 之 部 位 (safety-related part of a control system)意 指 控 制 系 統 中 回 應 輸 入 訊 號 並 產 生 安 全 相 關 之 輸 出 訊 號 的 組 件 或 次 組 件 。備 考 1. 其 中 亦 包 括 監 視 系 統 。備 考 2.控 制 系 統 的 複 合 安 全 相 關 之 部 位 始 於 啟 動 安 全 相 關 之 訊 號 及 電 源 控 制 系統 輸 出 末 端 之 處 (亦 參 照 ISO/TR 12100-1，附 錄 A)。3.24 二 次 切 換 裝 置

32、 (secondary switching device, SSD)意 指 鎖 定 狀 態 變 為 OFF狀 態 的 裝 置 。該 裝 置 亦 可 啟 動 機 械 控 制 的 動 作 ，例 ：切 斷 機 械 二次 控 制 組 件 (MSCE)的 電 源 。3.25 感 測 裝 置 (sensing device)電 敏 式 防 護 設 備 (ESPE)的 一 部 分 ，該 裝 置 採 電 敏 方 式 操 作 ，以 檢 知 ESPE的 事 件 或 狀 態。例 ：光 電 感 測 裝 置 可 檢 知 不 透 明 物 件 進 入 偵 測 區 。3.26 啟 動 互 鎖 (start interlock

33、)CNS XXX:2017 8意 指 電 敏 式 防 護 設 備 (ESPE)的 電 源 切 至 ON或 中 斷 或 重 置 時 ，預 防 機 械 自 動 啟 動 的 方 式。3.27 停 止 性 能 監 視 器 (stopping performance moniter, SPM)用 於 判 定 全 系 統 的 停 止 性 能 是 否 落 於 預 設 的 極 限 內 的 監 視 方 式 。3.28 供 應 商 (supplier)供 應 機 械 相 關 設 備 或 服 務 之 單 位 (例 ：製 造 商 、承 包 商 、安 裝 商 、整 合 商 )。備 考 ： 使 用 者 本 身 亦 可 為

34、 其 本 身 的 供 應 啇 。3.29 安 全 相 關 之 數 據 介 面 (safety-related data interface)ESPE之 輸 出 與 安 全 相 關 之 通 訊 介 面 之 間 ，用 於 表 示 OSSD狀 態 的 直 接 連 線 (點 對 點 )介面 。備 考 1. 數 據 介 面 無 定 址 能 力 。備 考 2. 安 全 相 關 之 數 據 介 面 可 為 雙 向 性 。3.30 安 全 相 關 之 通 訊 介 面 (safety-related communication interface)預 備 用 於 安 全 相 關 之 控 制 功 能 的 標 準

35、化 通 訊 網 路 的 安 全 相 關 之 連 線 。4. 功 能 、設 計 及 環 境 要 求4.1 功 能 要 求4.1.1 正 常 操 作正 常 操 作 下 ，ESPE之 狀 態 未 偵 測 到 故 障 且 輸 出 訊 號 切 換 裝 置 (OSSD(s)根 據 感 測 功 能與 操 作 模 式 之 狀 態 下 ，被 允 許 在 打 開 狀 態 或 關 閉 狀 態 。正 常 操 作 下 ，人 體 或 身 體 部 位 大 於 或 等 於 偵 測 能 力 (如 IEC 61496系 列 之 相 關 標 準 之 具 體 說 明 )進 入 或 位 於 偵 測 區 時 ，ESPE應 發 出 適 當

36、 的 輸 出 訊號 。ESPE的 反 應 時 間 不 得 超 過 供 應 商 所 標 示 的 時 間 。在 未 使 用 鑰 匙 、密 碼 或 工 具 的 狀 況 下，不 得 修 改 反 應 時 間 。4.1.2 感 測 功 能供 應 商 指 定 的 整 個 偵 測 區 應 具 備 有 效 的 偵 測 能 力 。若 無 鑰 匙 、密 碼 或 工 具 ，不 得 調 整 偵測 區 、偵 測 能 力 或 虛 測 功 能 (監 視 器 、未 監 視 、固 定 式 或 浮 動 式 )。4.1.3 ESPE型 式本 標 準 僅 考 量 第 3款 ESPE。各 款 ESPE對 於 故 障 偵 測 性 能 及

37、受 環 境 影 響 的 性 能 均 不 同 。本 標 準 考 量 了 電 氣 及 電 機 的 故 障 (各 該 故 障 詳 列 於 附 錄 B)。採 用 特 定 感 測 技 術 的 其 他 部分 ，其 所 產 生 的 故 障 則 另 有 其 他 要 求 。詳 細 說 明 使 用 ESPE的 款 式 及 其 特 定 用 途 ，係 機械 製 造 商 及 /或 使 用 者 的 責 任 。備 考 ：此 時 未 考 量 第 1型 ESPE的 要 求 。第 2型 ESPE應 符 合 4.2.2.3之 故 障 偵 測 要 求 。第 2型 ESPE於 正 常 操 作 下 ，當 感 測 功 能 啟 動 或 ESPE之 電 源 移 除 後 ，最 後 輸 出 訊 號 切 換裝 置 的 輸 出 電 路 將 切 換 至 OFF狀 態 。