安全设计工具有助于优化设计过程，以使机器符合安全性和操作速度。
乔治·舒斯特
罗克韦尔自动化
当谈到指定和设计机器安全系统时，制造商和机器制造商面临着一长串的挑战。他们负责进行风险评估，决定使用哪些安全设备和遵循哪些标准，验证安全系统设计，并制定材料清单。与此同时，竞争激烈、上市时间紧迫，安全合规要求也在不断发展。
这并不奇怪，许多机器制造商可能会困惑如何设计机器与适当的安全技术，以达到合规性，同时优化设计过程。
幸运的是，今天有技术和工具可以帮助机器制造商优化安全系统设计，更轻松地满足制造商和安全性和遵守的监管要求，并节省过程中的时间。
但是，无论哪种技术或工具制造商使用，它们都应务必遵循IEC 61508，IEC 62061和ISO 13849等标准中定义的功能安全生命周期。这一生命周期有助于指导工程师实施安全性机器在设计过程中最早的阶段，而不是在设计已经设置后将过去的安全设计或将安全性添加到机器上。
功能安全生命周期设计有五个步骤：
- 进行危害或风险评估-识别危害并评估相关风险
- 确定功能安全系统要求-根据行业可接受的解决方案评估保障方案，并选择缓解技术
- 设计并验证系统- 设计系统架构，文档安全电路设计和采购材料
- 安装和验证系统-确认系统在规定的参数范围内运行，并满足适用的标准
- 维护和改进系统- 验证系统要求在指定的生产参数内运行，安全预防性维护和系统升级
以下步骤导致改善合规性并确定提高机器生产率的机会。但是，实际的设计过程仍然可以显得复杂和恐吓。工程师仍然必须确定哪些保障措施降低了某些风险和文件，即他们的安全系统符合适当标准。幸运的是，有工具通过提供用于规范，布局和评估安全系统设计的结构化和自动化方法来简化安全系统设计。
图中给出了功能安全生命周期设计过程的五个步骤。
安全设计工具
在安全系统设计开始之前，机器制造商可以利用外部的、预先设计好的设计工具，如罗克韦尔自动化公司的安全自动化制造工具，来开发和评估安全设计概念、系统布局、规格、架构、组件选择和材料清单。这些基于软件的工具帮助工程师和设计师创建一个满足特定应用需求的总体设计概念，并尽早识别任何基本错误。
有了这些工具，工程师和设计师可以识别所需的安全功能，选择安全输入、输出和逻辑设备，计算达到的系统性能水平(PL) ISO 13849，识别潜在的危险访问点，放置硬的和可移动的保护，打印机械布局图。
要解决当今全球市场的合规现实，设计工具如安全自动化构建器工具，与名为SISTEMA的行业验证工具相结合。德国IFA组织开发，SISTema在ISO 13849的背景下自动计算机器控制系统的安全相关部件的性能水平。
安全自动化构建器工具自动编译可以直接进入Sistema的报告，而不是手动计算和评估ISO 13849中的安全功能。这有助于机器建设者确定是否已达到正确的风险降低水平。将Sistema与安全自动化构建器工具相结合，可以帮助机器构建器减少设计时间，并通过最终用户和行业规定的规定实现合规性。
在设计概念阶段，机器制造商还必须考虑各种关键的安全功能。大多数机械应用中的安全系统共享共同的安全功能，如紧急停止、连锁周边保护和操作点保护。
由于许多这些基本的安全功能是可重复的，并且在各种机器中是可重复的并且一致，因此罗克韦尔工程师开发了一个可重复使用的安全功能的综合文档库。这些安全功能详细介绍了使用类似于安全自动化构建器和Sistema的工具创建的安全系统设计。这些文件为机器安全设计提供了知识库。每个都包括安全功能描述，使用和实现指导，包括函数的组件，使用SISTEMA，组件互连，配置和编程验证，以及用于测试所提出的系统的验证计划。
安全功能可以作为详细说明和验证安全系统部分的参考。使用这些文档可以节省大量的硬件和软件规格、设计和测试的时间，从而提高安全系统设计的速度、准确性和效率。
现代风格安全技术
除了在设计过程中节省时间的工具，现代安全技术也节省了施工、安装和调试期间的时间。
例如，将标准和安全应用的控制器和驱动器相结合，称为集成安全 - 可以帮助机器建设者缩短设计周期并加快市场上市时间。虽然综合安全对于较小的机器可能尚未成本效益，但它可以降低更大，更复杂的机器的工程时间。
集成安全性只需要一个编程环境的离散，过程，批处理，运动，安全和驱动系统。这样就不需要在多个控制器平台上编写和协调程序。此外，由于集成安全设计的控制器和驱动器能够通过网络进行通信，工程师可以在不费时更改线路的情况下更改安全配置。集成安全性还允许机器制造商重复使用模块化硬件设计和机器代码模块，在类似的项目中优化机器，并将工程时间从几周减少到几天。
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George Schuster是一种TÜV认证的功能安全专家（FSEXP）和经过认证的功能安全工程师（CFSE），具有罗克韦尔自动化。
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