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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 直尺

ISO13849-1:2006在設計方面的考慮（二）

發布日期：2022-07-14 點擊率：61

之前已經知道了PLr值的確定方法，但如果驗證設計是否符合PLr的要求，其中會用到MTTFd（平均危險失效時間）和DC（診斷覆蓋率），那MTTFd和DC怎么來得到呢？下面來介紹這兩個值的情況：

1、首先來說如何得到MTTFd的值。對于MTTFd，一個是元件自身的MTTFd，一個是一個通道的MTTFd值，知道了組成通道的元件的MTTFd，才可以根據公式得出通道的MTTFd值，所以，計算MTTFd值，實際上是首先得出元件的MTTFd值，然后在計算通道的MTTFd值：

所以先來看元件的MTTFd的查表和估算，即附錄C的情況。

在附錄C中，分兩個方面給出了氣動元件、機械元件、機電元件的MTTFd的值或通用計算方法和通用電子元件的MTTFd的值。對于通用電子元件，如電容、電阻、晶體管、光耦等的相關數據，都來自于SN29500的數據庫，都可以直接查表獲得。但對于一些氣動元件、機械元件、機電元件的MTTFd，很難直接得到數據，而且多數時候，制造商也只能給出元件危險失效的數量達到10%時的平均周期數，即B10d。所以附錄C也給出了通過B10d的數據來計算MTTFd的方法，即：

其中：

hop—— 平均工作時間，單位：小時/天

dop—— 平均工作時間，單位：天/年

t周期—— 元件兩個相繼周期的起始點之間的平均工作時間，單位：秒/周期

如：一個氣動閥門，制造商給出的B10d值為6x107，該閥門在一年中工作220天，每天工作16小時，每天切換2次，閥門兩次動作的起始點之間的平均時間為5秒，則有：

B10d——60000000

hop—— 16小時/天

dop—— 220天/年

t周期—— 5s

代入公式則有：

有了單個元件的MTTFd的值，就可以計算通道的MTTFd的值了，一個通道的MTTFd，就是這個通道上所有單個元件MTTFd值倒數的代數和，即：

而如果有并聯的冗余通道，則應采用下式計算：

2、DC值的得出：

DC即診斷覆蓋率（diagnostic coverage），是可診斷的危險失效的失效率與所有危險是小的失效率之間的比值，其的值分四級給出，通常可以使用FMEA或者類似的方法來估算DC，簡化的方法在ISO13849-1的附錄E中給出了，只要在相關的情況中采用的相關的措施，則可認為其DC達到了相應的水平。

DC的四個級別見下表：

具體的措施和對應的DC值，可參見附錄E的內容來進行進一步的確定。

當然，如果一個通道中的元器件有不同的DC值，則這條通道的平均值DCavg 就要從下面的公式計算得出：

確定了MTTFd和DC的值，就可以通過下圖，來確定PL了。

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如果需要得出具體的PL值，可以用MTTFd的值、DC的值和所選的電路結構類型Category來對應查找ISO13849-1的附錄K，即可得出具體的PL值。

在SRP/CS的設計中，共因失效（CCF）也是一個不可忽略的因素。所謂共因失效（Common Cause Failure），是指同一事件引起的不同產品的失效，而這些失效相互之間是沒有因果關系的。

能導致共因失效的因素很多，諸如：雷同的設計；相同的元件進行冗余；類似元器件的不合理應用等等，都可能導致共因失效的出現。為了有效避免這些在設計中可能被忽略的情況，ISO13849-1在附錄F中給出了防止CCF的措施，并按照技術相關性給出了相應的分值作為參考。在對SRP/CS進行CCF評估時，可以按照表格列出的措施和相應分值進行打分，然后將各項措施所獲得的分值進行相加，滿分是100分，而如果采取措施的累加分值小于65，則說明系統對CCF的考慮是有問題的，如果不能在相關方面進行整改，就要考慮其他的附加措施進行處理。

表格如下：