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ICS13.110

CCSJ09

中華人民共和國國家標準

GB/T16754—2021/ISO13850：2015代替GB/T16754—2008

機械安全急停功能設計原則

Safetyofmachinery—Emergencystopfunction—Principlesfordesign

(ISO13850：2015,IDT)

2021-05-21發布

2021-12-01實施

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GB/T16754—2021/ISO13850:2015

目次

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1范圍 1

2規范性引用文件 1

3術語和定義 1

4安全要求 2

4.1一般要求 2

4.2工作條件、環境影響 5

4.3急停裝置 5

4.4采用線或繩作為致動機構 6

4.5防止急停裝置意外致動 7

4.6便攜式操作控制站 7

8

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本文件按照GB/T1.1-2020（標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。

本文件代替GB/T16754-2008（機械安全急停設計原則》。與GB/T16754-2008相比，除結構調整和編輯性修改外，主要技術變化如下：

——增加了術語“急停設備”“急停裝置的控制范圍”“保護圈”“緊急狀態”和“操作控制站”及其定義（見3.2、3.6、3.7、3.8和3.9）;

——明確并細化了急停功能的安全要求，并增加了急停裝置控制范圍的要求（見4.1,2008年版的

4.1）；

——修改了急停裝置的安全要求（見4.3,2008年版的4.4）；

——增加了防止急停裝置意外致動的要求（見4.5）；

——增加了便攜式操作控制站的要求（見4.6）。

本文件使用翻譯法等同采用ISO13850：2015＜機械安全急停功能設計原則》。

與本文件中規范性引用的國際文件有一致性對應關系的我國文件如下，

——GB/T3766—2015液壓傳動系統及其元件的通用規則和安全要求（ISO4413：2010,MOD）；

——GB/T5226.1—2019機械電氣安全機械電氣設備第1部分：通用技術條件（IEC60204-l：2016,IDT）；

——GB/T7932—2017氣動對系統及其元件的一般規則和安全要求（ISO4414：2010,IDT）；——GB/T14048.14-2019低壓開關設備和控制設備第5-5部分:控制電路電器和開關元件具有機械鎖閂功能的電氣緊急制動裝置（IEC60947-5-5：2016,IDT）；

——GB/T16855.1—2018機械安全控制系統安全相關部件第1部分:設計通則（ISO138491:2015,IDT）；

-GB28526-2012機械電氣安全安全相關電氣、電子和可編程電子控制系統的功能安全（IEC62061：2005,IDT）o

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由全國機械安全標準化技術委員會（SAC/TC208）提出并歸口。

本文件起草單位:皮爾磁電子（常州）有限公司、上海辰竹儀表有限公司、安徽天翊科技有限公司、福建省閩旋科技股份有限公司、廈門力迪塑膠有限公司、九思檢測技術（廣東）有限公司、漳州科暉專用汽車制造有限公司、焙之道食品（福建）有限公司、四川蜀興優創安全科技有限公司、廣東黎麥檢測科技有限公司、南京林業大學、佛山市順德區萬怡家居用品有限公司、南京理工大學、中機生產力促進中心、施邁賽工業開關制造（上海）有限公司、浙江奧鵬工貿有限公司、蘇州安髙智能安全科技有限公司、南安市中機標準化研究院有限公司、愛德克電氣貿易（上海）有限公司、深圳淡色顯示科技有限公司、西安立貝安智能科技有限公司、泉州市標準化協會、廣東成信科技有限公司、機械科學研究總院集團有限公司、浙江鼎業機械設備有限公司、陜西碩恩大數據科技有限公司、廣東長盈精密技術有限公司、滁州學院、義烏市經龍模具有限公司、廣東銘凱科技有限公司、中汽認證中心有限公司、上海漢鐘精機股份有限公司、東莞市標準與產業融合促進會。

本文件主要起草人:付翔、何春燕、張松、葉國華、居里鍇、黃之炯、周婷、秦培均、張德軍、吳向亮、吳建偉、李勤、朱斌、羅衛強、薛從福、楊昌海、黃瓊芳、宋小寧、姜濤、楊毅、居榮華、王峰、曹志勇、聶永江、I

GB/T16754—2021/ISO13850：2015

何俊、權寧武、陳妙仁、王磊、董凱菠、李忠、劉治永、王培、李立言、鄭華婷、沈德紅、程紅兵、俞江華、陳卓賢、袁駿、霍志鋒、付卉青、左小飛、倪燎勇、黃建偉、葉冠林、南少微、劉琪、李太從、龔麗華、張曉飛。本文件及其所代替文件的歷次版本發布情況為：

——1997年首次發布為GB16754—1997；

——2008年第一次修訂，發布為GB16754—2008,2017年轉化為GB/T16754—2008；——本次為第二次修訂。

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GB/T16754—2021/ISO13850:2015

機械領域安全標準體系由以下幾類標準構成：

一A類標準（基礎安全標準），給出適用于所有機械的基本概念、設計原則和一般特征；

一B類標準（通用安全標準），涉及在機械的一種安全特征或使用范圍較寬的一類安全裝置：

?B1類，安全特征（如安全距離、表面溫度、噪聲）標準；

?B2類，安全裝置（如雙手操縱裝置、聯鎖裝置、壓敏裝置、防護裝置）標準。

一C類標準（機械產品安全標準），對一種特定的機器或一組機器規定出詳細的安全要求的標準。根據GB/T15706,本文件屬于B2類標準。

本文件尤其與下列與機械安全有關的利益相關方有關：

機器制造商；

——健康與安全機構。

其他受到機械安全水平影響的利益相關方有：

——機器使用人員；

——機器所有者；

服務提供人員；

——消費者（針對預定由消費者使用的機械）。

上述利益相關方均有可能參與本文件的起草。

此外，本文件預定用于起草C類標準的標準化機構。

本文件規定的要求可由c類標準補充或修改。

對于在C類標準的范圍內，且已按照C類標準設計和制造的機器，優先采用C類標準中的要求。

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機械安全急停功能設計原則

1范圍

本文件規定了機器急停功能的功能要求和設計原則，并適用于采用任何能量形式的急停功能。本文件適用于除以下兩類機器以外的所有機械：

——急停功能不能減小風險的機器；

——手持式機器或手動式機器。

本文件不適用于急停功能中用于反轉或限制運動、排放(如輻射、液體)偏轉、屏蔽、制動或斷開等的功能。

注：利用電氣/電子技術實現的急停功能的要求見IEC60204-1.

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T15706—2012機械安全設計通則風險評估與風險減小(ISO12100：2010,IDT)

ISO4413液壓傳動 系統及其元件的通用規則和安全要求(Hydraulicfluidpower一General

rulesandsafetyrequirementsforsystemsandtheircomponents)

ISO4414氣動對系統及其元件的一般規則和安全要求(Pneumaticfluidpower一Generalrulesandsafetyrequirementsforsystemsandtheircomponents)

ISO13849-1機械安全控制系統安全相關部件第1部分:設計通則(SafetyofmachinerySafety-relatedpartsofcontrolsystems—Part1:Generalprinciplesfordesign)

IEC60204-1-2005機械安全機械電氣設備第1部分:通用技術條件(Safetyofmachinery—Electricalequipmentofmachines—Part1:Generalrequirements)

IEC60947-5-5:2005低壓開關設備和控制設備第5-5部分:控制電路電器和開關元件具有機械鎖閂功能的電氣緊急制動裝置(Low-voltageswitchgearandcontrolgear—Part5-5:Controlcircuitdevicesandswitchingelements—Electricalemergencystopdeviceswithmechanicallatchingfunction)

IEC62061機械安全安全相關電氣、電子和可編程電子控制系統的功能安全(Safetyofmachinery—Functionalsafetyofsafety-relatedelectrical,electronicandprogrammableelectroniccontrolsystems)

3術語和定義

GB/T15706-2012界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

急停emergencystop(E-stop)

急停功能emergencystopfunction

該功能預定：

1

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GB/T16754—2021/ISO13850:2015

一用于阻止或降低正在發生的已存在的對人員的危險、對機械或正在進行中的工作的損害；

由單一人為動作觸發。

［來源:GB/T15706—2012,3.40］

3.2

急停設備emergencystopequipment

執行急停功能的安全控制系統。

注：典型的急停設備分為輸入、處理和輸出組件，

3.3

急停裝置emergencystopdevice

用于人為觸發急停功能的控制裝置。

［來源：IEC60947-5-5:2005,3.2］

3.4

機器執行器machineactuator

使機器運動的驅動機構。

注：執行器示例：電機、電磁閥、氣動或液壓缸。

3.5

安全功能safetyfunction

失效后會立即造成風險增加的機器功能。

［來源:GB/T15706—2012,3.30］

3.6

急停裝置的控制范圍spanofcontrolofemergencystopdevice(s)特定急停裝置控制的機器的預定區域。

3.7

保護圈protectiveshroud

為降低急停裝置被意外觸發的可能性而提供的機械措施。

3.8

緊急狀態emergencysituation

需要立即終止或避免的危險狀態。

注：緊急狀態可能發生在機器的正常運行期間(例如由于人為干預或因外部影響)或由機器任何部件失靈或失效導致。

［來源:GB/T15706—2012,3.38,有修改］

3.9

操作控制站operatorcontrolstation

布置在同一面板或同一外殼上的一個或多個控制致動機構的部件的組合。

注：致動機構是指設備上需要人為操動的部分，見IEC60204-1:2005,3.1.

［來源：IEC60204-1:2005,3.13,有修改］

4安全要求

4.1一般要求

4.1.1急停功能

急停功能的目的是避免因人為動作或意外危險事件導致的已發生或即將發生的緊急狀態。

GB/T16754—2021/ISO13850:2015

急停功能應由單一人為動作觸發。

急停功能應在任何時間都可用和可操作。無論機器處于何種操作模式，該功能都應優先于其他所有功能和操作且不削弱其他保護功能（例如受困人員脫困、滅火）。

急停功能被觸發時：

—應保持急停狀態，直至手動復位；

——對于被急停功能停止的操作，任何啟動指令都應是無效的。

急停功能的復位應是人為審慎操作。急停功能的復位操作應將急停裝置脫扣（見4.1.4），且不應啟動機器。

注：如GB/T15706-2012所述，急停功能不能作為防止意外啟動的措施。

急停功能是一種補充保護措施，不應用來代替安全防護措施和其他功能/安全功能。

急停功能不應削弱其他安全功能的有效性。

注：為此，確保輔助設備（如磁力卡盤或制動裝置）持續運行是有必要的.

急停功能的設計應使急停裝置觸發后，機器的危險運動和操作以適當的方式停止，不產生附加風險，且無需進一步人為干預。

注：“適當的方式”可能包括：

——選擇機器設計允許的最佳減速率；

——選擇停止類別（見4.1.3）;

——預先設定的必要停機順序.

根據機器和具體風險的不同，急停功能可能觸發停止之外的其他功能（如反轉或限制運動、制動），以盡可能減小產生傷害的風險。這些功能在本文件未涉及，但也屬于急停功能的一部分。

急停功能的設計應使得人員在做出觸發急停裝置的決定時，無需考慮后果。

4.1.2急停裝置的控制范圍

通常情況下，每個急停裝置的控制范圍都應覆蓋整臺機器。但在某些情況下，如停止所有關聯機器后，會產生額外的危險或對生產產生不必要的影響時，不適宜采用單一控制范圍。

每個控制范圍可能覆蓋一臺機器的一個或多個區域、整臺機器或者一組機器（見圖1）。

不同的控制范圍可重疊。

控制范圍的分配應考慮以下因素：

a） 基于機器可見區域的機器物理布局；

b） 識別危險狀態的可能性（如可見性、噪聲、氣味）；

c） 任何與生產過程有關的安全影響因素；

d） 可預見的危險暴露；

e） 附近可能存在的危險。

如果滿足以下要求，可能采用多個控制范圍：

——控制范圍應被明確界定且可識別；

——急停裝置應與需要急停的危險直接關聯；

——急停裝置的控制范圍在其操作位置應易識別（見）,

注：可以通過圖示或安裝位置實現易識別.宜避免需要閱讀急停裝置的相關文字說明或具備經驗。

示例：此類圖示可靠近急停裝置放置，并且明確該裝置的控制范圍。

—-控制范圍覆蓋整臺機器所有區域

——控制范圍覆蓋機器的特定區域

GB/T16754—2021/ISO13850:2015

——急停裝置的觸發不應產生額外的危險或增加風險；

個控制范圍內急停裝置的觸發不應阻礙另一個控制范圍內急停功能的觸發;

——機器的使用信息應包含急停裝置控制范圍的信息。

只要切實可行，不同控制范圍的急停裝置不應相鄰安裝。

11

標引序號說明：

1——急停裝置；

2控制范圍；

3——機器的區域或機器。

圖1控制范圍示例

4.1.3停止類別

急停功能應符合以下兩類停止類別之一（也可見IEC60204-1）。應通過風險評估選擇對應的停止類別。

0類停止

立即切斷機器致動機構的動力實現停止。

注1：可能需要額外的制動。

0類停止的示例如下：

——通過機電式開關裝置切斷機器電機的電源；

——機械斷開（脫開）危險元件與機器致動機構的連接；

——中斷機器液壓/氣動致動機構的流體動力；

一使用符合IEC61800-5-2的電力驅動系統的安全轉矩關斷（STO）功能切斷產生轉矩或力的能源。

1類停止

通過給機器致動機構施加動力實現停止，并在機器實現停止后斷開動力。

1類停止的示例如下：

——減速并在停止運動后通過機電式開關裝置切斷電機的電源5

——采用符合IEC61800-5-2的動力驅動系統的安全停止l（SSl）功能。

注2:要切斷動力源，只要移除產生轉矩或力的動力就足夠。可能通過斷開離合器、斷開連接、切斷開關或是電子手段［例如符合IEC61800-5-2的動力驅動系統（PDS）］，無需實施隔離。

GB/T16754—2021/ISO13850:2015

4.1.4急停裝置的脫扣（如解鎖）

急停裝置觸發后，其作用應持續保持到急停裝置脫扣。脫扣動作應在同一急停裝置上執行，且為審慎操作。脫扣動作本身不應重啟機器，僅是重啟機器的前提條件。

機器的使用說明書應明示，在急停裝置觸發后至脫扣前應對機器進矜檢査以査明觸發急停的原因。4.1.5急停設備

執行急停功能的安全控制系統或子系統應符合ISO13849-1和/或IEC62061中的相關要求。宜根據急停功能的目的來確定性能等級（PL）或者安全完整性等級（SIL）,但至少應達到PLr=c或SIL1.

注：如果滿足ISO13849-1和/或IEC62061的要求，急停功能可能與其他安全功能共用安全相關部件.執行急停功能的電氣設備應符合IEC60204-1中的相關要求。

執行急停功能的液壓設備，其系統和元件的設計、制造和改進應符合ISO4413中的相關要求。執行急停功能的氣動設備，其系統和元件的設計、制造和改進應符合ISO4414中的相關要求。

4.2工作條件、環境影晌

用于實現急停功能的元件、裝置和組件的選擇、裝配、連接、固定和防護應使其在預期的工作條件和環境影響下能夠正確地運行，在這一過程中應考慮：

——操作頻次以及在不常使用等的情況下定期檢測的需要；

——環境限制，例如振動、沖擊、溫度、輻射（如太陽紫外線）、雨水、雪、冰水、粉塵、異物、潮濕、腐蝕性物質和流體。

4.3急停裝置

4.3.1急停裝置的設計應便于操作者和其他需要操作急停裝置的人員識別與操作。急停裝置的致動機構可以是以下類型中的一種：

a） 易被手掌操作的按鈕；

b） 線、繩、桿；

c） 手柄|

d） 無保護罩的腳踏板（無法采用其他類型時）。

注：觸發急停的電源切斷裝置，見IEC60204-1.

4.3.2急停裝置應位于：

a） 每個操作控制站，除非風險評估顯示沒有必要；

b） 風險評估確定的其他位置，例如：

人口以及出口位置；

——需要對機器進行干預的位置，例如有保持一運行控制裝置的工位；

——所有設計為人機交互的位置（如裝料/卸料區）。

急停裝置的位置應使操作者與其他需要操作急停裝置的人員能直接觸及，且可無危險地操作。預定手動觸發的急停裝置，其致動機構宜安裝在站立面（例如地面、平臺面）以上0.6m?1.7m。腳踏板宜直接固定安裝在站立面上（例如地面）。

4.3.3電氣急停裝置應采用機械鎖閂的直接斷開原理。電氣急停裝置應符合IEC60947-5-5的規定。注：采用機械鎖閂的直接斷開原理的示例有電氣觸點通過與按鈕直接剛性連接的方式斷開的急停裝置。根據

IEC60947-5-1,（觸點元件的）直接斷開動作是開關操縱機構的規定運動通過非彈性元件（如：不依靠彈簧）來實現觸點分離。

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4.3.4氣動或液壓急停裝置應采用機械鎖閂的直接機械作用原理（見GB/T15706-2012的6.2.5）。注：氣動與液壓系統典型的執行方式是不依靠彈簧直接關閉閥門.

4.3.5即使急停裝置的致動機構沒有鎖住（閉鎖），對急停裝置的觸發操作也應發出停止命令。4.3.6急停裝置的致動機構應為紅色。如果在致動機構的后面有背景且在可行時，則背景的顏色應為黃色。

急停裝置的設計與安裝應使其致動不易被簡單方式阻擋。

注：當有物體落到操作表面下方或故意使其失效時，可能發生此類情況.

急停裝置宜避免使用鑰匙來進行脫扣（如解鎖）操作。

當急停裝置只能通過鑰匙脫扣時，為了避免傷手，機器的使用說明應描述鑰匙正確的使用方法并且提供關于鑰匙僅在急停裝置脫扣時才能插人致動機構的替告。

4.3.7致動機構及其背景都不宜加貼文字或符號。需要用符號聲明的地方，應使用IEC60417-5638的符號，見圖2。

如果有必要標出致動機構（按鈕）的解鎖方向，則該標志應采用與致動機構的顏色相同或相近的顏色（也可見IEC60947-5-5）。

注：解鎖的標志（如箭頭）可能會被誤解為致動方向.

圖2急停符號（IEC60417-5638）

4.3.8如果急停裝置安裝在可分離操作控制站或無線操作控制站（例如可插拔便攜式示教器），則機器上應至少有一個始終可用的急停裝置（如在某個固定位置）。

此外，應至少采取以下措施中的一項措施來避免混淆被激活的與未被激活的急停裝置：

——通過燈光改變被激活的急停裝置的顏色；

一自動（自作用）掩蔽未被激活的急停裝置；如不可行，則可以通過附在操作控制站上的掩蔽物手動掩蔽；

——規定正確存放可分離操作控制站或無線操作控制站的方法，

在機器的使用說明書中應聲明，采取了何種措施來避免混淆被激活與未被激活的急停裝置，并說明該措施的正確操作方法。

4.3.9如果急停裝置是無線的或者是集成在無線操作控制站，除了滿足本文件的要求外還應符合IEC60204-1的相關要求。

4.3.10防止急停裝置被意外致動的措施不應產生阻礙致動或妨礙觸及急停裝置的風險；此類措施不應降低急停裝置或其致動機構的可見性（見4.5）。

4.4采用線或繩作為致動機構

4.4.1使用線或繩作為急停裝置的致動機構時，其設計和布置應易于使用。為此，應考慮：——產生急停指令所需的位移量；

——可能的最大位移；

——線或繩與最接近的物體之間的最小間隙；

——給線或繩做標記（例如：通過使用標志旗），使操作者易見；

——觸發急停裝置需要對線或繩施加的力及其方向。

6

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線或繩的顏色應為紅色。

如果用標志旗增加線或繩的可見性，則標志旗的顏色應為紅色和黃色（例如紅黃色條紋或紅黃色交替）。

注1:見IEC60947-5-5.

當需要沿著線的軸向拉動觸發急停功能時，沿軸向的任一方向都應能夠觸發急停指令。

注2:可用圖2的符號對標志旗進行標識.

4.4.2當線或繩出現松弛、斷裂或脫落時，應產生急停指令。

4.4.3從急停裝置脫扣裝置的位置應能觀察到整根線或繩。

4.4.4機器的使用說明書