制御システムの安全関連部
ISO 13849-1
第3版概要
第4版改正の動向

テュフラインランドジャパン株式会社
製品事業部 産業機器部
杉田 吉広

目次

1.

ISO 13849-1とは？

1) 適用範囲
2) 関連規格 (引用規格）2.

ISO 13849-1 第3版概要

3.

ISO 13849-1 適用例

4. 第3版対応JIS改正動向
5.

改正履歴

6.

第4版改正動向

12/7/2021

2

ISO 13849-1とは？
▪ 適用範囲より…

PL▪ 制御システムの安全関連部（SRP/CS)の設計の原則、安全要求事項について規定。

a

単位時間当たりの危険側故障発生の平均確率（PFHD）
1/h-5
10 ≦ PFHD ＜10-4b

3×10-6 ≦ PFHD ＜10-5c

10-6 ≦ PFHD ＜3×10-6

d10-7 ≦ PFHD ＜10-6e

10-8 ≦ PFHD ＜10-7▪ 安全関連部が安全機能を遂行する能力をパフォーマンスレ
ベル（PL)とし、単位時間当たりの危険側故障発生確率（Probability of Dangerous Failure，PFHD）で規定。

序文より• 達成したPLの査定を容易にするために、構造を五つに分類（カテゴリ: B, 1, 2, 3, 4）• 適用される制御システムの安全関連部• 保護装置（例：両手操作制御装置、インタロック装置）、電気的検知保護装置（例：ライトカーテン）、圧力検知装置• 制御ユニット（例：制御機能の論理ユニット、データ処理、監視など）• 動力制御要素（例：リレー、バルブなど）• あらゆる種類の機械類に適用• 単純な据付装置（例：小さな調理用機械、又は自動ドア及びゲート）• 製造用の据付装置（例：包装機械、印刷機械、プレス機械）
出典；JIS B 9705-1: 20193

12/7/2021

ISO 13849-1とは？
関連規格 (引用規格）
ISO 13849-2: 2012* - Safety of machinery – Safety-related parts of control systems – Part 2: Validation
機械類の安全性 ‐ 制御システムの安全関連部－第2部：妥当性確認
ISO/TR 23849: 2010** - Guidance on the application of ISO 13849-1 and IEC 62061 in the design of safety-related control
systems for machinery
機械類の安全関連制御システムにISO 13849-1及びIEC 62061を適用する際のガイダンス
ISO/TR 22100-2: 2013, Safety of machinery – Relationship with ISO 12100 – Part 2: How ISO 12100 relates to ISO 13849-1

機械類の安全性 – ISO12100との関係-第2部ISO 12100とISO 13849-1との関係
IEC 62061+A1+A2:2015: Safety of machinery – Functional safety of safety–related electrical, electronic andProgrammable electronic control systems
機械類の安全性 − 安全関連の電気・電子・プログラマブル電子制御システムの機能安全IEC 61508-3/-4: Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems – Part 3: Software
requirements/Part4:Definitions and abbreviations
12/7/2021*: 第4版発行後改訂予定、**: 2020-04: Withdrawn

4

関連規格
関連イメージ▪ ISO 12100▪ ISO/TR 22100-2▪ IEC 61508 series
SIL 1, 2, 3, 4

▪ ISO 13849-1
PL, カテゴリ▪ ISO 13849-2▪ ISO/TR 23849▪ IEC 62061
SIL 1, 2, 3

▪ ISO 12100: Safety of machinery-General principles for design - Risk assessment and risk reduction▪ ISO/TR22100-2: Safety of machinery — Relationship with ISO 12100 — Part 2: How ISO 12100 relates to ISO 13849-1▪ ISO 13849-2: Safety of machinery - Safety-related parts of control systems - Part 2: Validation▪ ISO/TR23849: Guidance on the application of ISO 13849-1 and IEC 62061 in the design of safety-related control systems for machinery▪ IEC 61508: Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems▪ IEC 62061: Safety of machinery - Functional safety of safety–related electrical, electronic and programmable electronic control systems

5

12/7/2021

ISO 13849-1概要

開始

機械類の制限の決定（JIS B 9700の5.3参照）

図1 – リスクアセスメントとリスク低減▪ リスクアセスメントの結果、リスク低減を安全機能をもつ安全防護物の使用により達成する場合▪ 安全機能を提供するために割り当
てられる機械の制御システムの部
分は，制御システムの安全関連部（SRP/CS）とし，ハードウェア
及びソフトウェアで構成すること
ができる。

はい

JIS B 9700に従って実施したリスクアセスメント

危険源の同定（箇条4及びJIS B 9700の5.4参照）

この反復的リスク低減プロセ
スは，各使用条件（タスク）下で危険源の各々について，個別に実施しなければならな
い。

リスクの見積り（JIS B 9700の5.5参照）
リスクの評価（JIS B 9700の 5.6参照）

いいえ

はい

リスクは適切に低減されたか？

他の危険源は生
じるか？

終了

いいえ

危険源に対するリスク低減プロセス
1 本質的安全設計方策による
2 安全防護物による
3 使用上の情報による(JIS B 9700の図1参照）
制御システムの安全関連部（SRP/CS）の反復的プロセス（図3 a) 参照）
注記 この点線内の詳細を，図3に示す。
はい選択した保護方策は制御システムによるか？
いいえ

12/7/2021

出典；JIS B 9705-1: 20196

ISO 13849-1概要

図3－制御システムの安全関連部（SRP/CS）の設計のための反復的プロセス▪ SRP/CSによって実行される安全機能の同定▪ 安全機能に対する要求特性の指定（5章）▪ 要求パフォーマンスレベル、PLrの決定（4.3章、附属書A)▪ 安全関連部の特定(4.4章）▪ PLの見積もり(4.5章)▪ カテゴリ(6章）▪ MTTFD (附属書C, D)▪ DC (附属書E)▪ CCF (附属書F)▪ システマティック故障(附属書G)▪ ソフトウエア(使用されていれば）(4.6章、附属書J)▪ PLの検証（PL≥PLr) (4.7章）▪ 妥当性確認 (8章、ISO 13849-2)
出典；JIS B 9705-1: 20197

12/7/2021

ISO 13849-1概要
安全機能と要求特性(安全機能詳細) （5章）
3.1.20安全機能 （Safety function):

故障がリスクの増加に直ちにつながるような機械の機能
出展:ISO 12100. 3.30

要求事項: ISO 12100 (JIS B 9700)及びIEC 60204-1 (JIS B 9960-1)等々

出典；JIS B 9705-1: 20198

12/7/2021

ISO 13849-1概要
安全機能と要求特性(安全機能詳細) （5章)
5.1 安全機能仕様- 考慮するべき点

出典；JIS B 9705-1: 20199

12/7/2021

ISO 13849-1概要
要求PLrの決定（4.3章、附属書A)▪ 機械全体に対するリスクアセスメ
ントによる安全関連PLrを決定するための指針(附属書A, 図A.1)

出典；JIS B 9705-1: 201910

12/7/2021

ISO 13849-1概要
図4－代表的な安全機能を処理するための制御システムの安全関連部の組合せに関するダイ
アグラム

記号の説明

I: 入力（例えば，リミットスイッチ，センサ，AOPD）
L: 論理処理O: 出力（例えば，バルブ，接触器，電流変換器）
1: 開始事象［例えば，押しボタンの手動操作，ガードの開，能動的光電保護装置（AOPD）のビーム遮断］
2: 機械アクチュエータ（例えば，モータ，シリンダ）
12/7/2021

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ISO 13849-1概要
安全関連部の特定(4.4章）
図5－カテゴリ、DCAvg、各チャネルのMTTFDとPLとの関係

出典；JIS B 9705-1: 201912

12/7/2021

ISO 13849-1概要
PLの見積もり(4.5章)
カテゴリ

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▪ 3.1.2 カテゴリ: 障害に対する抵抗性（フォールト・レジスタンス）、及び障害条件下におけるその後の挙動に対する制御システムの安全関連部の特性の分類であって、当該部の構造的配置、障害検出及び/又はこれらの信頼性によって達成される

概要

B

基本安全原則予想される操作ストレス（遮断容量、頻度等）に関する信頼性

1

カテゴリBに加え、”十分吟味されたコンポーネント”及び”十分吟味された安全原則”

2

カテゴリBに加え、”十分吟味された安全原則”
安全機能が適切な間隔でチェック

3

カテゴリBに加え、”十分吟味された安全原則”
単一障害で安全機能は喪失しない、単一障害はできる限り検出される

4

カテゴリBに加え、”十分吟味された安全原則”
単一障害で安全機能は喪失しない、単一障害は安全機能実行時、若しくはその前に検出。
これが不可能であれば故障の累積で安全機能を喪失しない

12/7/2021

出典；JIS B 9705-1: 2019

ISO 13849-1概要
PLの見積もり(4.5章)
アーキテクチャ14

12/7/2021

概要

最大PL

カテゴリB又はカテゴリ1
単一の障害で安全機能の喪失の可能性
カテゴリ1のMTTFDはカテゴリ Bより長く安全機能の喪失の可能性
はカテゴリBより少ない

B: b
1: c

カテゴリ2
故障が検出されない場合、運転を許可又は検出された場合、適切な制御動作を始動するための出力信号（OTE)
チェック間に発生した障害により、安全機能の喪失の可能性

最大PL: d

カテゴリ3又は4
未検出の障害の蓄積で安全機能が喪失する可能性(カテゴリ3）
障害を適時検出（カテゴリ4）
未検出の障害の蓄積の考慮（カテゴリ4）

最大PL: e

出典；JIS B 9705-1: 2019

ISO 13849-1概要
PLの見積もり(4.5章)▪ 3.1.25 MTTFD : Mean time to dangerous failure/平均危険側故障時間
危険側故障を生じるまでの平均時間の期待値▪ MTTFD値により、3つのレベルに分類される▪ システム（チャンネル）のMTTFDを求める
▪

１

=

１

+

１

+

１

MTTFD MTTFD 𝐼 MTTFD 𝐿 MTTFD 𝑂,,,▪ 各サブシステム、コンポーネントのMTTFDのデータ選定手順a) 製造業者のデータを使用b) 附属書C及びDに記載する方法c) 10年を選択

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12/7/2021

出典；JIS B 9705-1: 2019

ISO 13849-1概要
PLの見積もり(4.5章)▪ 附属書C:表C.1～C.7にMTTFDを記載▪ B10Dで示されているものもある。
▪ B10D: コンポーネントの10％が危険側に故障する（空圧式及び電
気機械式コンポネント）までのサイクル数▪ B10DからMTTFDを求める場合
𝐵10𝐷▪ MTTFD =0.1 𝑥 𝑛𝑜𝑝

▪ nop: 年間の平均運転回数▪ nop =

𝑑𝑜𝑝 𝑥 ℎ𝑜𝑝 𝑥 3600𝑠/ℎ
𝑡𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒▪ hop: 平均運転回数（1日当たりの時間数）▪ dop: 平均運転回数（1年あたりの日数）▪ tcycle: （コンポーネントの連続2サイクルでの開始と開始の間の平均運転時間（サイクル当たりの秒数）（例えば、バルブの開閉）
出典；JIS B 9705-1: 201916

12/7/2021

ISO 13849-1概要
PLの見積もり(4.5章)▪ 3.1.26 DC（診断範囲）*：診断効果の尺度であり、検出される危険側故障率（分子）と全危険側故障率（分母）との比として決定することができる。
▪ 以下の通り4通りのレベルに分類される▪ システムの平均診断範囲（DCavg)は、

出典；JIS B 9705-1: 2019
▪ *: DC- Diagnostic Coverageの対応訳（JIS B 9705-1)は診断範囲としているが、第4版発行後の対応JIS
作成時に修正必要（IEC 62061/JIS B 9961と整合させる）：診断カバー率
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12/7/2021

ISO 13849-1概要
PLの見積もり(4.5章)▪ 附属書E DC見積もり例（一部）

出典；JIS B 9705-1: 201918

12/7/2021

ISO 13849-1概要
PLの見積もり(4.5章)▪ 3.1.6 共通原因故障（CCF): 単一の事象から生じる異なったアイテムの故障であって、これらの故障がお互いの結果でないもの▪ 附属書F 表F.1 採点方法及びCCFに対する方策の定量化 安全関連部全体、満点又はゼロ（部分的満足はない）

出典；JIS B 9705-1: 201919

12/7/2021

ISO 13849-1概要
PLの見積もり(4.5章)▪ 3.1.7 システマティック故障: 何らかの原因に確定的に関係する故障であって、設計、製造プロセス、運転手順、文書又は他の関連要因
を変更しなければ除去できない故障▪ 基本安全原則及び十分に吟味された安全原則 （ISO 13849-2、附属書B参照)の適用

出典；JIS B 9705-1: 201920

12/7/2021

ISO 13849-1概要
PLの見積もり(4.5章)▪ ソフトウエア（使用していれば）▪ 安全関連の組込みソフトウエア又はアプリケー
ションソフトウエア共に、全ライフサイクル間に生じる障害の可否を考慮しなければならない。

出典；JIS B 9705-1: 201921

12/7/2021

ISO 13849-1概要
PLの検証（PL≥PLr)(4.7章）▪ 安全関連部（安全機能ごと）のPLが要求PL（PLr）を満たしているか確認する。
▪ （PL≥PLr)

出典；JIS B 9705-1: 201922

12/7/2021

ISO 13849-1概要
妥当性確認(8章、ISO 13849-2)▪ 安全機能を実行する安全関連部がISO 13849-1の該当する要求事項を満足しているかどうかを立証する▪ 詳細はISO 13849-2による。
▪ 安全関連部全体、カテゴリ及びソフトウエア▪ 立証方法▪ 回路図を使用した故障分析▪ フォールト挿入試験（実際の回路への障害注入）▪ 障害時の制御システムの挙動シミュレーション

23

12/7/2021

ISO 13849-1適用例
例

機械のインターロックガードの停止機能

I 入力（リミットスイッチ、B1, B2）
L 論理処理(安全モジュール、K1）
O 出力（コンタクタ、Q1, Q2）

安全機能：インターロックガード開でモータ停止
要求パフォーマンスレベル (PLr)：e
ハードウエア構成：カテゴリ4

ISO/TR 23849
12/7/2021

8章

図1
24

ISO 13849-1概要
安全機能の仕様
安全関連ブロック図に展開

安全関連部仕様(一部）

詳細設定はISO/TR 23849参照

12/7/2021

サブシステム仕様

備考

安全モジュール、K1

PFHD=2.31x10-9 (1/h)
カテゴリ4、PL=e

メーカー提供リミットスイッチ、B1

B10d=1,000,000回
IEC 60947-5-1, Annex K

メーカー提供リミットスイッチ、B2

B10d=500,000回

メーカー提供コンタクタ、Q1, Q2

B10=1,000,000回
IEC 60947-5-1, Annex L

メーカー提供
安全側・危険側故障は同率とし
B10d=2,000,000回とする

25

ISO 13849-1概要
機械仕様
機械仕様

仕様

備考1

年間稼働日

365日

ISO/TR 23849による1日の稼働時間

24時間

ISO/TR 23849によるサイクルタイム

900s (15min)

ISO/TR 23849による

年間作動回数

Nop=35,040/年

式(C.2)

詳細仕様はISO/TR 23849参照

12/7/2021

26

安全関連部評価

備考1

ISO 13849-1概要 MTTF , B1
D

285年

MTTFD, B2

143年

MTTFD, Q1/Q2

571年

1/MTTFD, ch1

1/190年

1/MTTFD, ch2

1/114年

MTTFD

154年

式（D.2)、各チャンネルのMTTFDが異なるため

DC, B1/B299%

表E.1: K1によるプラウザビリティ(確かさ）監視

DC, Q1/Q2

99%

表E.1: K1による始動時の監視

DCavg

99%=“高”式(E.1)

CCF

70

表F.1：分離／隔離(15)、十分吟味されたコンポーネン
トの使用(5)、過電圧等に対する保護（15）、環境面（25+10）Mission time
(使命時間)

20年

4.5.4項

安全関連部評価

12/7/2021

式(C.7)

式（D.1)

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ISO 13849-1概要(B1/B2/Q1/Q2)のPFHD：表K.1、カテゴリ4、DCavg =”高”：PFHD ＝ 1.61x10-8、PL = e
安全モジュール、K1のPFHDを加えた安全関連部全体のPFHD：2.31x10-9+1.61x10-8=1.84x10-8=> PL=e に相当

危険側故障の平均確率（1/h）及び対応のパフォーマンスレベルPL
各チャネルのMTTFD
年

カテゴリ1
DCavg＝“なし”

PL

カテゴリ2
DCavg＝”低”

PL

カテゴリ2
DCavg＝”中”

PL

カテゴリ3
DCavg＝”低”

PL

カテゴリ3
DCavg＝”中”

PL

カテゴリ4
DCavg＝”高”PL

3.17×10－6
2.93×10－6
2.65×10－6
2.43×10－6
2.24×10－6
2.04×10－6
1.84×10－6
1.68×10－6
1.52×10－6
1.39×10－6
1.25×10－6
1.14×10－6

b
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c

1.67×10－6
1.53×10－6
1.37×10－6
1.24×10－6
1.13×10－6
1.02×10－6
9.06×10－7
8.17×10－7
7.31×10－7
6.61×10－7
5.88×10－7
5.28×10－7

c
c
c
c
c
c
d
d
d
d
d
d

9.39×10－7
8.40×10－7
7.34×10－7
6.49×10－7
5.80×10－7
5.10×10－7
4.43×10－7
3.90×10－7
3.40×10－7
3.01×10－7
2.61×10－7
2.29×10－7

d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d

5.16×10－7
4.53×10－7
3.87×10－7
3.35×10－7
2.93×10－7
2.52×10－7
2.13×10－7
1.84×10－7
1.57×10－7
1.35×10－7
1.14×10－7
1.01×10－7

d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d

2.01×10－7
1.78×10－7
1.54×10－7
1.34×10－7
1.19×10－7
1.03×10－7
8.84×10－8
7.68×10－8
6.62×10－8
5.79×10－8
4.94×10－8
4.29×10－8

d
d
d
d
d
d
e
e
e
e
e
e

7.77×10－8
7.11×10－8
6.37×10－8
5.76×10－8
5.26×10－8
4.73×10－8
4.22×10－8
3.80×10－8
3.41×10－8
3.08×10－8
2.74×10－8
2.47×10－8
2.23 × 10−8

e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e

120

2,03 × 10−8e130

1,87 × 10−8e150

1,61 × 10−8

e

36
39
43
47
51
56
62
68
75
82
91
100
110

12/7/2021

カテゴリB
DCavg＝“なし”PL

注：ISO/TR 23849:2010発行時は表K.1のカテゴリ4のMTTFDは100年に制限されていたので、このPFHDはTRと異なる。

28

第3版対応JIS改正動向
JIS B 9705-1•

発行

2019年5月•

JIS作成時の表記上ルール：ISO 13849-1:2015で追加された部分以外の、JIS B 9705-1: 2011 (ISO 13849-1: 2006)の部分は変更しない•

第4版発行後、対応のJIS作成予定•

関連規格のJIS化•

JIS B 9705-2

•

発行

•

JIS作成時の表記上ルール：JIS B 9705-1: 2011と整合化

12/7/2021

2019年5月

29

改正履歴
•

1999年11月

第1版発行•

2006年11月

第2版発行•

2009年9月

正誤表（Corrigenda)発行•

2011年4月

追補発行を決定•2011年11月 第9回WGより、ISO 13849-1追補に対するコメント審議開始•

2012年1月 追補１を発行するNWIP+CDが発行、10月に承認•

2013年1月 第12回WGでCDに対するコメント審議終了、DIS発行手続き•

2014年3月 第16回WGでDISに対するコメント審議終了、FDIS発行手続き•

2014年9月 追補のFDIS（ISO 13849-1 FDAM1）発行•

2015年10月 ISO/TC199年次大会でISO/IEC17305の開発中止が決定及びISO13849-1の更なる改定又は追補の発行を決定•

2015年12月 第3版発行（第2版に追補1を統合）•

2016年1月より改定に向けて作業開始（WDの作成）•

2018年6月 CD発行•

2018年10月 CDに対するコメント審議開始

12/7/2021

30

改正履歴
•

2019年2月 2nd CD発行•

2019年4月 2nd CDに対するコメント審議開始（2019年9月まで）•

2020年6月 DIS発行、投票•

2020年9月 DISに対する投票結果：否決,•

コメント審議＝＞2nd DISを発行、開発期間の延長（9か月）することを決定•

2021年7月 2nd DIS発行、投票•

2021年10月 2nd DISに対する投票結果＝＞承認•

コメント審議•No. 42

ミーティング：10月27－28日•

No. 43

ミーティング：11月23－25日•

No. 44

ミーティング：12月14－16日•

2021年12月 FDIS案をISO CO（事務局）に送付予定•

2022年7月 IS発行期限

12/7/2021

31

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
第3版からの主な変更点•

2nd DISより抜粋•“- Avoiding of fault avoiding …”は修正予定

12/7/2021•

安全要求仕様（箇条5）•

ソフトウエア（箇条7）•

妥当性確認（箇条10）•

サブシステムの組み合わせ（箇条6.2、附属書H）•

安全機能のマネジメント（附属書G.5)•

EMC イミュニティ（附属書L)•

安全要求仕様書の追加情報（附属書M)•

安全関連ソフトウエア設計のための障害回避手段（附属書N)•

コンポーネント又制御システムの部分の安全関連値（附属書O)•箇条3 定義の追加・修正あり•

箇条4 追加、修正、箇条6への移動、図1 - 3の修正あり
32

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
第3版構成

2nd DIS

3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms

3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms

3.1 Terms and definitions

3.1 Terms and definitions

3.1.1 safety–related part of a control system

3.1.1 safety–related part of a control system

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
3.1.39 Proven in use

3.1.58 grey box

3.2 Symbols and abbreviated terms

3.2 Symbols and abbreviated terms

Table 1 — Symbols and abbreviated terms

Table 1 — Symbols and abbreviated terms

12/7/2021

33

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
新規追加の定義（抜粋）3.1.2
machine control systemsystem which responds to input signals from parts of machine elements, operators, external control equipment or any
combination of these and generates output signals causing the machine to behave in the intended mannerNote 1 to entry: The machine control system can use any technology or any combination of different technologies (e.g.
electrical/electronic, hydraulic, pneumatic and mechanical).
3.1.3
safety requirements specification
SRS
specification containing the requirements for the safety functions that have to be met by the safety-related control system interms of characteristics of the safety functions (functional requirements) and required performance levels[SOURCE: IEC 61508-4:2010, 3.5.11, modified, information from 3.5.12 included]

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34

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
新規追加の定義（抜粋）3.1.49well-tried safety principle
principles that have proved effective in the design or integration of safety-related control systems in the past, to avoid orcontrol critical faults or failures which can influence the performance of a safety function
Note 1 to entry: Newly developed safety principles can only be considered as equivalent to well-tried if they are verified
using methods which demonstrate their suitability and reliability for safety-related applications.
Note 2 to entry: Well-tried safety principles are effective not only against random hardware failures, but also against
systematic failures which can creep into the product at some point in the course of the product life cycle, e.g. faults arisingduring product design, integration, modification or deterioration.

Note 3 to entry: Table A.2, Table B.2, Table C.2 and Table D.2 of ISO 13849-2:2012 address well-tried safety principles fordifferent technologies.
3.1.50well-tried component
component-successfully used in safety-related applications

Note 1 to entry: See 6.1.11 for requirements and ISO 13849-2 for a list of recognized well-tried components.
12/7/2021

35

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
2nd DIS

第3版構成
4

Design considerations

4.1
4.2

Safety objectives in design
Strategy for risk reduction

4.2.2

Contribution to the risk reduction by thecontrol system

4.3

4.4

Determination of required performance level(PLr)

Design of SRP/CS

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4
6

Overview
Design considerations

4.1

Risk assessment and risk reduction process
at the machine

4.2

Contribution to the risk reduction

4.5
5.3

Required information
Determination of required performance levelfor each safety function

4.3
4.4

Design process of an SRP/CS
Methodology

36

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
第3版構成
4.5
4.5.1

2nd DIS

Evaluation of the achieved performance level PL and relationship with SIL

6.1

Evaluation of the achieved performance level

Performance level PL

6.1.1

General overview of performance level

6.1.2

Correlation between performance level and safety integrity level

6.1.3

Architecture — Categories and their relation to MTTFD of each channel,
average diagnostic coverage and common cause failure

4.5.2
4.5.3

Mean time to dangerous failure of each channel (MTTFD)
Diagnostic coverage (DC)

6.1.4
6.1.5
6.1.6
6.1.7

Mean time to dangerous failure
Diagnostic coverage
Common cause failures
Systematic failures

4.5.4

Simplified procedure for estimating the quantifiable aspects of PL

6.1.8

Simplified procedure for estimating the performance level for subsystems

Description of the output part of the SRP/CS by category

6.1.9

Alternative procedure to determine the performance level and PFHD without
MTTFD

6.1.9.1

General6.1.9.2

Preconditions

6.1.9.3

Inputs and outputs

6.1.9.4

Logic

4.5.4

12/7/2021

37

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
2nd DIS

第3版構成
4.6

Software safety requirements

7
7.1

7.2

Software safety requirements
GeneralLimited variability language and fullvariability language

7.3

Safety-related embedded software

7.4

Safety-related application software

7.5

Software-based manual parameterization▪ CD2発行後、箇条7の要求は第3版の内容に戻された。その後内容の見直し・修正

12/7/2021

38

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
2nd DIS

第3版構成

4.7

Verification that achieved PL meets PLr

8

Verification that achieved performance level
meets required performance level

4.8

Ergonomic aspects of design

9Ergonomic aspects of design

12/7/2021

39

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要▪ 図1 Overview of risk assessment/risk reduction▪ 図2 Schematic representation of risk reduction process including
12/7/2021

iterative three-step method according to ISO 12100:201040

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要▪ 図1 Integration of ISO 13849-1 within the risk reduction process of ISO 12100

12/7/2021

41

第4版改正動向▪ 図3 Overview of the risk reduction process for each hazardous

2nd DIS 改正点概要

situation▪ 図2 Overview of the risk reduction process for each hazardous
situation

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42

第4版改正動向▪ 図4 Iterative process for design of safety-related parts of control systems

2nd DIS 改正点概要▪ 図3 Iterative process for design of safety-related parts ofcontrol systems

12/7/2021

43

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要▪ 図3 Iterative process for design of safety-related parts of▪ 図4 Iterative process for design of safety-related parts of control systems

control systems

12/7/2021

44

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
2nd DIS

第3版構成
5

Safety functions

5.1

Specification of safety functions

5

Specification of safety functions

5.1

Identification and general description of thesafety function

5.2
5.2.1

Safety requirements specification
General requirements

5.2.1.1 General
Necessary information to produce the5.2.1.2 safety requirements specification
Specification of all safety functions in the
5.2.1.3 safety requirements specification

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45

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
2nd DIS

第3版構成

5.1
Table 8

Some International Standards applicable to typical machine safety functions
andcertain of their characteristics

5.1
Table 9Some International Standards giving requirements for certain safetyfunctions andsafety-related parameters

5.2

Details of safety functions

5.2.1

Safety-related stop function

5.2.2

Manual reset function

5.2.3

Start/restart function

5.2.4

Local control function

5.2.5
5.2.6

Muting function
Response time

5.2.7

Safety–related parameters

5.2.8

Fluctuations, loss and restoration of power sources

12/7/2021

Table M.1

Examples of International Standards applicable to typical machine safety functions
and certain of their characteristics

Table M.2

Examples of International Standards giving requirements for certain safetyfunctions and safety-related parameters

5.2.2

Requirements for specific safety functions

5.2.2.1

Safety-related stop function

5.2.2.2

Manual reset function

5.2.2.3

Restart function

5.2.2.4

Local control function

5.2.2.5

Muting function

5.2.2.6

Safety-related parameters

5.2.2.7

Fluctuations, loss and restoration of power sources

5.2.2.8

Requirements for operating mode selection

5.2.2.9

Safety function(s) for maintenance tasks

46

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要

5 Specification of safety functions + Annex M
5.1 Identification and general description of the safety function
SRP/CSで実現する安全機能の要求をどのように特定するか。
5.2 Safety requirements specification

安全要求仕様は各安全機能の詳細記述
第3版の表8、9は附属書Mに移動
新たに、“表3– ISO 12100に従ったリスクアセスメント/リスク低減からSRP/CS設計と評価プロセスを示す”、が追加された。

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47

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要

12/7/2021

48

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
2nd DIS

第3版構成
Categories and their relation to MTTFD of each channel, DCavg
and CCF
General

6
6.1

6
6.1.1

Design considerations
General overview of performance level

6.2
6.2.1

Specifications of categories
General

6.1.3
6.1.3.1

Architecture — Categories and their relation to MTTFD of eachchannel, average diagnostic coverage and common cause
failureGeneral

6.2.2

Designated architectures

6.1.3.2

Designated architectures — Specification of categories

6.1.3.2.1

General

6.2.3

Category B

6.1.3.2.2

Category B

6.2.4

Category 1

6.1.3.2.3

Category 1

6.2.5

Category 2

6.1.3.2.4

Category 2

6.2.6

Category 3

6.1.3.2.5

Category 3

6.2.7

Category 4

6.1.3.2.6

Category 4

Combination of SRP/CS to achieve overall PL

6.2
6.2.1
6.2.2
6.2.3

Combination of subsystems to achieve an overall performancelevel of the safety function
GeneralKnown PFHD values
Unknown PFHD values

6.3

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49

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
第3版構成
7
7.1
7.2
7.3

Fault consideration, fault exclusion
GeneralFault consideration
Fault exclusion

12/7/2021

2nd DIS
6.1.10 Fault consideration and fault exclusion
6.1.10.1 General
6.1.10.2 Fault consideration
6.1.10.3 Fault exclusion
6.1.11 Well-tried component

50

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
第3版構成

2nd DIS

8 Validation

10 Validation

詳細はISO 13849-2（JIS B 9705-2）

10.1 Validation principles
10.2 Validation of the safety requirements specification
10.3 Validation by analysis

10.4 Validation by testing
10.5 Validation of the safety functions
10.6 Validation of the safety integrity of the SRP/CS
10.7 Validation of environmental requirements
10.8 Validation record

10.9 Validation maintenance requirements

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51

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
第3版構成

2nd DIS

9 Maintenance

11 Maintainability of SRP/CS

10 Technical documentation

11 Information for use

12 Technical documentation

13 Information for use
13.1 General
13.2 Information for SRP/CS integration
13.3 Information for user

12/7/2021

52

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
第3版構成

2nd DIS

Annex A Determination of required performance level (PLr)

Annex A Guideline for the determination of required
performance level

Annex B Block method and safety-related block diagram
Annex C Calculating or evaluating MTTFD values for single
components
Annex D Simplified method for estimating MTTFD for eachchannelAnnex E Estimates for diagnostic coverage (DC) for
functions and modules

Annex B Block method and safety-related block diagram
Annex C Calculating or evaluating MTTFD values for single
components
Annex D Simplified method for estimating MTTFD for eachchannelAnnex F Estimates for common cause failure (CCF)

Annex E Estimates for diagnostic coverage for functions andsubsystems

Annex G Systematic failure

Annex F Measures against common cause failures

Annex H Example of combination of several safety-relatedparts of the control system

Annex G Systematic failure

Annex I Examples

Annex H Example of combination of several subsystems

Annex J Software

Annex I Examples

Annex K Numerical representation of Figure 5

Annex J Example of SRESW realisation

12/7/2021- G.5 Management of functional safety

Annex K Numerical representation of Figure 1253

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
第3版構成

2nd DIS
Annex L EMC immunity
Annex M Additional information for safety requirements
specification

Some International Standards applicable to
5.1
typical machine safety functions andTable 8 certain of their characteristics
Some International Standards giving
5.1
requirements for certain safety functions andTable 9 safety-related parameters

Table M.1 Examples of International Standards
applicable to typical machine safety functions andcertain of their characteristics
Table M.2 Examples of International Standards giving
requirements for certain safety functions and safetyrelated parameters

Annex N Avoiding of systematic failure in softwaredesign
Annex O Safety-related values of components or parts ofcontrol systems

12/7/2021

54

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要
第3版構成
EMC要求
6.2.3 カテゴリーBSpecific requirements for electromagnetic compatibility arefound in the relevant product standards, e.g. IEC 61800-3
for power drive systems. For functional safety of SRP/CS in
particular, the immunity requirements are relevant. If no
product standard exists, at least the immunity requirementsof IEC 61000-6-2 should be followed.
この要求はカテゴリー1-4に適用される

2nd DIS
6.1.3.2.2 カテゴリーBSpecific requirements for electromagnetic compatibility(EMC) (immunity requirements) are found in the relevant
product or generic standards. Immunity requirements are
particularly relevant for subsystems. Subsystems containing
active electronic components shall meet EMC immunity
requirements based on the environment as appropriate. For
practical guidance see Annex L.
10.7 Validation of environmental requirements
Where applicable, validation shall address-electromagnetic compatibility (immunity).

12 Technical documentation
When designing an SRP/CS according to this document atleast the following information relevant to the safety-relatedpart shall be documented for internal purpose:d) environmental conditions (e.g. EMC immunity,
temperature, vibration);

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55

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要▪ 附属書L （情報）EMC immunity 12月14-16日のミーティングで最終修正予定

12/7/2021

56

第4版改正動向
2nd DIS 改正点概要▪ 附属書L （情報）EMC immunity 12月14-16日のミーティングで最終修正予定

12/7/2021

57

ご清聴ありがとうございました

お問い合わせテュフ ラインランド ジャパン株式会社
テクノロジーセンター
杉田 吉広〒224-0021 横浜市都筑区北山田4-25-2
電話: 045 914 0369
Fax: 045 914 3377
E-mail：Yoshihiro.sugita@tuv.com
www.jpn.tuv.com
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