土方机械控制系统日趋复杂,系统的复杂性使得潜在的危险难以被发现,必须对其进行功能安全分析.阐述了功能安全相关标准之间的关系以及ISO 19014-2 标准的地位,重点研究ISO 19014-2 标准的内容,梳理出标准对土方机械控制系统安全相关部件的设计和评估要求,结合要求,进行挖掘机智能辅助控制系统的安全设计和评估,并以虚拟围栏功能作为具体案例,描述了工作场景、危险情况和安全状态,梳理功能实现的逻辑框图及系统架构,开展MTTFd计算、共因失效评分、诊断覆盖率评价,得出了评估结论.设计人员在做控制系统设计时,应分析机器功能的作业场景,根据标准进行风险评估并得出机器功能要求的安全性能等级,然后根据标准设计控制系统硬件及架构,并评估其达到的安全性能等级是否满足要求.通过综合评估,设计的控制系统满足安全性能等级MPLr=C的要求.
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