ISO/DIS 13849-1

Safety of machinery -- Safety-related parts of control systems

Sécurité des machines -- Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité

Standards Content (sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 13849-1
ISO/TC 199 Secretariat: DIN
Voting begins on: Voting terminates on:
2020-06-08 2020-08-31
Safety of machinery — Safety-related parts of control
systems —
Part 1:
General principles for design

Sécurité des machines — Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité —

Partie 1: Principes généraux de conception
ICS: 13.110
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WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
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ISO/DIS 13849-1:2020(E)
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ISO/DIS 13849-1:2020(E)
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Published in Switzerland
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ISO/DIS 13849-1:2020(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................vi

Introduction ..............................................................................................................................................................................................................................vii

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

3.1 Terms and definitions ....................................................................................................................................................................... 2

3.2 Symbols and abbreviated terms............................................................................................................................................10

4 Overview ....................................................................................................................................................................................................................11

4.1 Requirements for risk assessment and risk reductions ...................................................................................11

4.2 Contribution to the risk reduction by the safety function ..............................................................................13

4.3 Risk reduction using an SRP/CS ...........................................................................................................................................13

4.4 Methodology ..........................................................................................................................................................................................15

4.5 Required Information ....................................................................................................................................................................15

4.6 Safety function realization by using subsystems ....................................................................................................16

5 Specification of safety functions........................................................................................................................................................16

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................16

5.2 Safety requirements specification (SRS) .......................................................................................................................17

5.2.1 General requirements ...............................................................................................................................................17

5.2.2 Decomposition of SRP/CS into subsystems ...........................................................................................19

5.2.3 Requirements for specific safety functions ............................................................................................20

5.3 Determination of required performance level (PL ) for each safety function ...............................25

5.4 Review of the safety requirement specification ......................................................................................................25

6 Design considerations .................................................................................................................................................................................25

6.1 Evaluation of the achieved performance level PL ..................................................................................................25

6.1.1 General overview of Performance level PL ............................................................................................25

6.1.2 Correlation between PL and SIL ......................................................................................................................27

6.1.3 Architecture – Categories and their relation to MTTF of each channel,

DC and CCF ..................................................................................................................................................................27

avg

6.1.4 Mean time to dangerous failure (MTTF ) ...............................................................................................34

6.1.5 Diagnostic coverage (DC) ......................................................................................................................................35

6.1.6 Common cause failures (CCF) .................. ..........................................................................................................36

6.1.7 Systematic failures ......................................................................................................................................................36

6.1.8 Simplified procedure for estimating the PL ..........................................................................................36

6.1.9 Alternative procedure to determine the PL and PFH without MTTF ..........................

D D 38

6.1.10 Fault consideration and fault exclusion ....................................................................................................39

6.1.11 Well-tried component ..............................................................................................................................................41

6.2 Combination of subsystems to achieve an overall PL of the safety function ..................................41

6.2.1 General...................................................................................................................................................................................41

6.2.2 Known PFH values ........................................................................................................................................... .........41

6.2.3 Unknown PFH values .............................................................................................................................................42

7 Software safety requirements .............................................................................................................................................................42

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................42

7.2 Safety-related embedded software (SRESW) ............................................................................................................43

7.3 Safety-related application software (SRASW) ..........................................................................................................45

7.4 Limited variability language (LVL) .....................................................................................................................................47

7.4.1 General...................................................................................................................................................................................47

7.4.2 Full variability language (FVL) .........................................................................................................................48

7.4.3 Decision for LVL or FVL ...........................................................................................................................................48

7.5 Software-based parameterization .......................................................................................................................................50

7.5.1 General...................................................................................................................................................................................50

7.5.2 Influences on safety-related parameters .................................................................................................50

7.5.3 Requirements for software based manual parameterization ................................................51

© ISO 2020 – All rights reserved iii
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ISO/DIS 13849-1:2020(E)

7.5.4 Verification of the parameterization tool ................................................................................................52

7.5.5 Performance of software based manual parameterization ......................................................52

8 Verification that achieved PL meets PL ....................................................................................................................................53

9 Ergonomic aspects of design .................................................................................................................................................................53

10 Validation ..................................................................................................................................................................................................................53

10.1 Validation principles .......................................................................................................................................................................53

10.1.1 General...................................................................................................................................................................................53

10.1.2 Validation plan ................................................................................................................................................................55

10.1.3 Generic fault lists ..........................................................................................................................................................56

10.1.4 Specific fault lists ..........................................................................................................................................................56

10.1.5 Information for validation ....................................................................................................................................56

10.2 Validation by analysis .....................................................................................................................................................................57

10.2.1 General...................................................................................................................................................................................57

10.2.2 Analysis techniques ....................................................................................................................................................58

10.3 Validation by testing ........................................................................................................................................................................58

10.3.1 General...................................................................................................................................................................................58

10.3.2 Measurement accuracy ...........................................................................................................................................59

10.3.3 Additional requirements for testing ............................................................................................................59

10.3.4 Number of test samples ..........................................................................................................................................59

10.3.5 Testing methods ............................................................................................................................................................59

10.4 Validation of the Safety Requirements Specification (SRS) ...........................................................................60

10.5 Validation of the safety function ...........................................................................................................................................60

10.6 Validation of the safety integrity of the SRP/CS ......................................................................................................61

10.6.1 Validation of subsystem(s) ...................................................................................................................................61

10.6.2 Validation of measures against systematic failures ........................................................................62

10.6.3 Validation of safety-related software ..........................................................................................................63

10.6.4 Validation of combination of subsystems ................................................................................................63

10.6.5 Checking/verification of safety integrity .................................................................................................64

11 Maintenance ...........................................................................................................................................................................................................64

12 Technical documentation .........................................................................................................................................................................64

13 Information for use .........................................................................................................................................................................................65

13.1 General ........................................................................................................................................................................................................65

13.2 Information for SRP/CS integrator .....................................................................................................................................65

13.3 Information for user ........................................................................................................................................................................66

Annex A (informative) Determination of required performance level (PL ) ...........................................................68

Annex B (informative) Block method and safety-related block diagram ....................................................................72

Annex C (informative) Calculating or evaluating MTTF values for single components .............................74

Annex D (informative) Simplified method for estimating MTTFD for each channel .......................................81

Annex E (informative) Estimates for diagnostic coverage (DC) for functions and modules ....................83

Annex F (informative) Measures against common cause failures (CCF) ......................................................................88

Annex G (informative) Systematic failure.....................................................................................................................................................92

Annex H (informative) Example of combination of several subsystems ......................................................................95

Annex I (informative) Examples .............................................................................................................................................................................97

Annex J (informative) Software ...........................................................................................................................................................................105

Annex K (informative) Numerical representation of Figure 12 ........................................................................................108

Annex L (informative) EMC immunity requirements ...................................................................................................................113

Annex M (informative) Additional Information for Safety Requirements Specification .........................115

Annex N (informative) Avoiding of systematic failure in software-design .............................................................117

iv © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/DIS 13849-1:2020(E)

Anhang ZA (informative) Relationship between this European Standard and the essential

requirements of EU Directive 2006/42/EC aimed to be covered ................................................................124

Bibliography .........................................................................................................................................................................................................................125

© ISO 2020 – All rights reserved v
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ISO/DIS 13849-1:2020(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 199, Safety of machinery.

The first edition of ISO 13849-1 was published in 1999 based on EN 954-1:1996.
The second edition of ISO 13849-1 was revised in 2006.
The third edition was amended and published in 2015.

This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 13849-1:2015), which has been

technically revised.
A list of all parts in the ISO 13849 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
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ISO/DIS 13849-1:2020(E)
Introduction
The structure of safety standards in the field of machinery is as follows.

a) Type-A standards (basis standards) give basic concepts, principles for design and general aspects

that can be applied to machinery.

b) Type-B standards (generic safety standards) deal with one or more safety aspect(s), or one or more

type(s) of safeguards that can be used across a wide range of machinery:

— type-B1 standards on particular safety aspects (e.g. safety distances, surface temperature, noise);

— type-B2 standards on safeguards (e.g. two-hands controls, interlocking devices, pressure

sensitive devices, guards).

c) Type-C standards (machinery safety standards) deal with detailed safety requirements for a

particular machine or group of machines.
This part of ISO 13849 is a type-B-1 standard as stated in ISO 12100.

This document is of relevance, in particular, for the following stakeholder groups representing the

market players with regard to machinery safety:
— machine manufacturers (small, medium and large enterprises);

— health and safety bodies (regulators, accident prevention organisations, market surveillance etc.).

Others can be affected by the level of machinery safety achieved with the means of the document by the

above-mentioned stakeholder groups:
— machine users/employers (small, medium and large enterprises);

— machine users/employees (e.g. trade unions, organizations for people with special needs);

— service providers, e.g. for maintenance (small, medium and large enterprises);
— consumers (in case of machinery intended for use by consumers).

The above-mentioned stakeholder groups have been given the possibility to participate at the drafting

process of this document.

In addition, this document is intended for standardization bodies elaborating type-C standards.

The requirements of this document can be supplemented or modified by a type-C standard.

When provisions of a type-C standard are different from those which are stated in type-A or type-B

standards, the provisions of the type-C standard take precedence over the provisions of the other

standards for machines that have been designed and built according to the provisions of the type-C

standard.

NOTE 1 The examples and basis for most content is based on stationary machines in factory applications.

However, other machines are not excluded. This document was written with the intent of being used across many

machinery industries and as a basis for type-C standards developers.

This part of ISO 13849 is intended to give guidance to those involved in the design and assessment of

control systems, and to Technical Committees preparing type-B2 or type-C standards.

Risk reduction according to ISO 12100:2010, Clause 6, is accomplished by applying, in the following

sequence, inherently safe design measures, safeguarding and/or complementary risk reduction

measures and information for use. A designer may reduce risks by risk reduction measures that can

have safety functions. Parts of machinery control systems that are assigned to provide safety functions

are called safety-related parts of control systems (SRP/CS). These can consist of hardware and/

© ISO 2020 – All rights reserved vii
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ISO/DIS 13849-1:2020(E)

or software, and can either be separate from the machine control system or an integral part of it. In

addition to implementing safety functions, SRP/CS can also implement operational functions.

ISO 12100 is used for risk assessment of the machine. ISO 13849-1, Annex A, can be used for the

determination of the required performance level of a safety function performed by the SRP/CS, where

PL is not specified in the applicable type-C standard.

ISO 13849-1 is relevant for the SRP/CS safety functions that are used to address risks for cases where

a risk assessment conducted according to ISO 12100 has initiated a risk reduction measure (e.g.

interlocking guard) that relies on a safety-related control system. In those cases, the safety-related

control system has to perform a safety function. ISO 13849-1 should be used to design and evaluate the

safety-related parts of the control system. Only the part of the control system that is safety-related falls

under the scope of ISO 13849-1.
Figure 1 illustrates the relationship between ISO 12100 and ISO 13849-1.
NOTE 2 See also ISO/TR 22100-2:2013 for further information.

Figure 1 — Integration of ISO 13849-1 within the risk reduction process of ISO 12100

NOTE 3 Figure 1 shows where the SRP/CS contributes to the risk reduction process of ISO 12100: Step 2. The

SRP/CS supports the combined risk reduction measures by the implementation of safety functions.

The ability of safety-related parts of control systems to perform a safety function under foreseeable

conditions is allocated one of five levels, called performance levels (PL). The required performance level

(PLr) for a particular safety function will be determined by risk estimation.

The probability of dangerous failure of the safety function depends on several factors, including

hardware and software structure, the extent of fault detection mechanisms [diagnostic coverage (DC)],

reliability of components [mean time to dangerous failure (MTTF ), common cause failure (CCF)],

design process, operating stress, environmental conditions and operation procedures.

Functional safety includes a categorization of architecture according to specific design and specified

behaviours under fault conditions. This architecture is allocated one of five categories B, 1, 2, 3 and 4.

Functional safety considers the failure characteristics of elements/components performing a safety

function. For each safety function, this failure characteristic is expressed as the probability of

dangerous failure per hour (PFH ).
viii © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/DIS 13849-1:2020(E)

Risk estimation will show a variance because of the subjective nature of the evaluation criteria. Type-C

standards can have more specific risk estimation methods for specific machine applications, which can

be less subjective in nature. Therefore, using the methodology in this document should be considered

as valuable guidance for the design of the safety-related parts of the control system rather than a strict

requirement. The performance levels and categories can be applied to safety-related parts of control

systems, such as

— control units (e.g. a logic unit for control functions, data processing, monitoring, etc.) and

— electro-sensitive protective devices (e.g. photoelectric barriers), pressure sensitive devices.

The performance levels can be calculated, and categories determined for
— SRP/CS performing safety functions for machinery,
— subsystems of SRP/CS using safety parts (components) such as
— protective devices (e.g. two-hand control devices, interlocking devices);
— power control elements (e.g. relays, valves);
— Sensors and HMI elements (position sensors, enable switches).

Machinery considered by this standard can range from simple (e.g., small kitchen machines, or

automatic doors and gates) to complex (e.g., packaging machines, printing machines, presses).

IEC 62061 and this part of ISO 13849 both specify a methodology and provide related guidance for the

design and implementation of safety-related control sys
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 13849-1
ISO/TC 199 Secrétariat: DIN
Début de vote: Vote clos le:
2020-06-08 2020-08-31
Sécurité des machines — Parties des systèmes de
commande relatives à la sécurité —
Partie 1:
Principes généraux de conception
Safety of machinery — Safety-related parts of control systems —
Part 1: General principles for design
ICS: 13.110
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT

Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.

ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 13849-1:2020(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2020
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ISO/DIS 13849-1:2020(F)
ISO/DIS 13849-1:2020(F)
Sommaire

Avant-propos ................................................................................................................................................................... 5

Introduction..................................................................................................................................................................... 6

1 Domaine d'application .................................................................................................................................. 1

2 Références normatives .................................................................................................................................. 1

3 Termes et définitions ..................................................................................................................................... 2

3.1 Termes et définitions ...................................................................................................................................... 2

3.2 Symboles et termes abrégés ....................................................................................................................... 11

4 Vue d'ensemble ............................................................................................................................................. 13

4.1 Stratégie pour l’appréciation et la réduction du risque .................................................................. 13

4.2 Contribution à la réduction du risque par la fonction de sécurité ............................................. 15

4.3 Réduction du risque en utilisant une SRP/CS ..................................................................................... 16

4.4 Méthodologie .................................................................................................................................................... 18

4.5 Informations requises ................................................................................................................................... 19

4.6 Réalisation de la fonction de sécurité en utilisant les sous-systèmes ....................................... 19

5 Spécification des fonctions de sécurité ................................................................................................ 21

5.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 21

5.2 Spécification des exigences de sécurité (SRS) .................................................................................... 21

5.3 Détermination du niveau de performance requis (PL ) pour chaque fonction de

sécurité ................................................................................................................................................................ 31

5.4 Examen de la spécification des exigences de sécurité ..................................................................... 31

6 Considérations relatives à la conception ............................................................................................. 31

6.1 Évaluation du niveau de performance PL atteint .............................................................................. 31

6.2 Combinaison des sous-systèmes pour atteindre un PL global de la fonction de

sécurité ................................................................................................................................................................ 51

7 Exigences concernant les logiciels ......................................................................................................... 52

7.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 52

7.2 Logiciel intégré relatif à la sécurité (SRESW) ..................................................................................... 54

7.3 Logiciel applicatif relatif à la sécurité (SRASW) ................................................................................. 55

7.4 Langage de variabilité limitée (LVL) ....................................................................................................... 59

7.5 Paramétrisation liée au logiciel ................................................................................................................. 62

8 Vérification que le PL atteint satisfait au PL ..................................................................................... 65

9 Aspects ergonomiques de la conception .............................................................................................. 66

10 Validation ........................................................................................................................................................ 66

10.1 Principes de validation ................................................................................................................................. 66

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

10.2 Validation par analyse .................................................................................................................................. 71

© ISO 2020

10.3 Validation par essais ...................................................................................................................................... 72

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de cette

10.4 Validation de la spécification des exigences de sécurité (SRS) .................................................... 75

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

10.5 Validation de la fonction de sécurité ...................................................................................................... 75

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur. 10.6 Validation de l'intégrité de sécurité de la SRP/CS ............................................................................. 76

ISO copyright office

11 Maintenance ................................................................................................................................................... 79

Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva

12 Documentation technique ......................................................................................................................... 79

Tél.: [phone]
Fax: [phone]

13 Informations pour l'utilisation ................................................................................................................ 80

E-mail: [e-mail]
Website: www.iso.org
Publié en Suisse
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ii © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 13849-1:2020(F)
Sommaire

Avant-propos ................................................................................................................................................................... 5

Introduction..................................................................................................................................................................... 6

1 Domaine d'application .................................................................................................................................. 1

2 Références normatives .................................................................................................................................. 1

3 Termes et définitions ..................................................................................................................................... 2

3.1 Termes et définitions ...................................................................................................................................... 2

3.2 Symboles et termes abrégés ....................................................................................................................... 11

4 Vue d'ensemble ............................................................................................................................................. 13

4.1 Stratégie pour l’appréciation et la réduction du risque .................................................................. 13

4.2 Contribution à la réduction du risque par la fonction de sécurité ............................................. 15

4.3 Réduction du risque en utilisant une SRP/CS ..................................................................................... 16

4.4 Méthodologie .................................................................................................................................................... 18

4.5 Informations requises ................................................................................................................................... 19

4.6 Réalisation de la fonction de sécurité en utilisant les sous-systèmes ....................................... 19

5 Spécification des fonctions de sécurité ................................................................................................ 21

5.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 21

5.2 Spécification des exigences de sécurité (SRS) .................................................................................... 21

5.3 Détermination du niveau de performance requis (PL ) pour chaque fonction de

sécurité ................................................................................................................................................................ 31

5.4 Examen de la spécification des exigences de sécurité ..................................................................... 31

6 Considérations relatives à la conception ............................................................................................. 31

6.1 Évaluation du niveau de performance PL atteint .............................................................................. 31

6.2 Combinaison des sous-systèmes pour atteindre un PL global de la fonction de

sécurité ................................................................................................................................................................ 51

7 Exigences concernant les logiciels ......................................................................................................... 52

7.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 52

7.2 Logiciel intégré relatif à la sécurité (SRESW) ..................................................................................... 54

7.3 Logiciel applicatif relatif à la sécurité (SRASW) ................................................................................. 55

7.4 Langage de variabilité limitée (LVL) ....................................................................................................... 59

7.5 Paramétrisation liée au logiciel ................................................................................................................. 62

8 Vérification que le PL atteint satisfait au PL ..................................................................................... 65

9 Aspects ergonomiques de la conception .............................................................................................. 66

10 Validation ........................................................................................................................................................ 66

10.1 Principes de validation ................................................................................................................................. 66

10.2 Validation par analyse .................................................................................................................................. 71

10.3 Validation par essais ...................................................................................................................................... 72

10.4 Validation de la spécification des exigences de sécurité (SRS) .................................................... 75

10.5 Validation de la fonction de sécurité ...................................................................................................... 75

10.6 Validation de l'intégrité de sécurité de la SRP/CS ............................................................................. 76

11 Maintenance ................................................................................................................................................... 79

12 Documentation technique ......................................................................................................................... 79

13 Informations pour l'utilisation ................................................................................................................ 80

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ISO/DIS 13849-1:2020(F)

13.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 80

13.2 Informations destinées à l'intégrateur de SRP/CS ............................................................................ 80

13.3 Informations destinées à l'utilisateur .................................................................................................... 81

Annexe A (informative) Détermination du niveau de performance requis (PL ) .............................. 83

Annexe B (informative) Méthode bloc et diagramme bloc relatif à la sécurité .................................. 88

Annexe C (informative) Calcul ou évaluation des valeurs MTTF pour des composants

uniques ............................................................................................................................................................. 90

Annexe D (informative) Méthode simplifiée pour estimer le MTTFD pour chaque canal .............. 98

Annexe E (informative) Estimations pour la couverture du diagnostic (DC) des fonctions et

des modules .................................................................................................................................................. 101

Annexe F (informative) Mesures contre les défaillances de cause commune (CCF) ....................... 105

Annexe G (informative) Défaillance systématique ...................................................................................... 109

Annexe H (informative) Exemple de combinaison de plusieurs sous-systèmes .............................. 112

Annexe I (informative) Exemples ...................................................................................................................... 115

Annexe J (informative) Logiciel .......................................................................................................................... 124

Annexe K (informative) Représentation numérique de la Figure 12 ................................................... 128

Annexe L (informative) Exigences d'immunité CEM ................................................................................... 132

Annexe M (informative) Informations supplémentaires pour la spécification des exigences

de sécurité ..................................................................................................................................................... 135

Annexe N (informative) Évitement des défaillances systématiques lors de la conception

logicielle ......................................................................................................................................................... 138

Annexe ZA (informative) Relation entre la présente Norme européenne et les exigences

essentielles de la Directive 2006/42/CE destinées à être couvertes ...................................... 147

Bibliographie .............................................................................................................................................................. 148

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ISO/DIS 13849-1:2020(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes natio-

naux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en

général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le

droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouverne-

mentales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO colla-

bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la nor-

malisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2

(voir www.iso.org/directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les

références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l'élabora-

tion du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou de la liste des déclarations de brevets reçues

par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions spé-

cifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de

l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques

au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 199, Sécurité des machines.

La première édition de l’ISO 13849-1 a été publiée en 1999 basée sur l’EN 954-1:1996.

La deuxième édition de l’ISO 13849-1 a été révisée en 2006.
La troisième édition a été amendée et publiée en 2015.

Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 13849-1:2015), qui a fait l'objet

d'une révision technique.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 13849 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
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ISO/DIS 13849-1:2020(F)
Introduction

La structure des normes de sécurité dans le domaine des machines est la suivante.

a) Les normes de type A (normes fondamentales de sécurité), précisant des notions fondamentales,

des principes de conception et des aspects généraux relatifs aux machines.

b) Les normes de type B (normes génériques de sécurité), traitant d’un aspect de la sécurité ou d’un

moyen de protection valable pour une large gamme de machines:

— les normes de type B1 traitant d'aspects particuliers de sécurité (par exemple, distances de sé-

curité, température superficielle, bruit);

— les normes de type B2, traitant de moyens de protection (par exemple, commandes bi-

manuelles, dispositifs de verrouillage, dispositifs sensibles à la pression, protecteurs).

c) Les normes de type C (normes de sécurité par catégorie de machines), traitant des exigences de

sécurité détaillées s'appliquant à une machine particulière ou à un groupe de machines particulier.

La présente partie ISO 13849 est une norme de type-B-1 comme stipulé dans l’ISO 12100.

Le présent document concerne, en particulier, les groupes de parties prenantes suivants, représentant

les acteurs du marché dans le domaine de la sécurité des machines:
— fabricants de machines (petites, moyennes et grandes entreprises);

— organismes d’hygiène et de sécurité (autorités réglementaires, organismes de prévention des acci-

dents, surveillance du marché, etc.).

D'autres groupes peuvent être affectés par le niveau de sécurité des machines atteint avec les moyens

du document par les groupes de parties prenantes susmentionnés:

— utilisateurs de machines/employeurs (petites, moyennes et grandes entreprises);

— utilisateurs de machines/salariés (par exemple, syndicats de salariés, organisations représentant

des personnes ayant des besoins particuliers);

— prestataires de services, par exemple, sociétés de maintenance (petites, moyennes et grandes en-

treprises);

— consommateurs (dans le cas de machines destinées à être utilisées par des consommateurs).

Les groupes de parties prenantes mentionnés ci-dessus ont eu la possibilité de participer au processus

d’élaboration du présent document.

De plus, le présent document est destiné aux organismes de normalisation élaborant des normes de

type C.

Les exigences du présent document peuvent être complétées ou modifiées par une norme de type C.

Lorsque des dispositions de la norme de type C diffèrent de celles indiquées dans une norme de type A

ou B, ces dispositions prévalent sur celles des autres normes pour les machines conçues et fabriquées

conformément aux spécifications de la norme de type C.
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ISO/DIS 13849-1:2020(F)

NOTE 1 Les exemples et la base de la majeure partie du contenu reposent sur des machines fixes servant à des

applications industrielles. Cependant, d’autres machines ne sont pas exclues. Le présent document a été élaboré

dans le but d’être utilisé dans la plupart des industries de machines et comme base pour les rédacteurs de normes

de type C.

La présente partie de l’ISO 13849 est destinée à donner des conseils au cours de la conception et de

l'évaluation des systèmes de commande ainsi qu'aux Comités Techniques élaborant des normes de type

B2 ou de type C.

La réduction des risques selon l’ISO 12100:2010, Article 6, s’effectue en appliquant, dans la séquence

suivante, les mesures de prévention intrinsèque, les mesures de sauvegarde et/ou de réduction des

risques complémentaires et les informations pour l’utilisation. Un concepteur peut réduire les risques

au moyen de mesures de réduction des risques en recourant à des fonctions de sécurité. Les parties des

systèmes de commande de machines affectées à la réalisation des fonctions de sécurité sont appelées

parties d'un système de commande relatives à la sécurité (SRP/CS), et peuvent être constituées de ma-

tériels et/ou de logiciels, et séparées ou intégrées au système de commande. En plus de fournir des

fonctions de sécurité, les SRP/CS peuvent également mettre en œuvre des fonctions opérationnelles.

L’ISO 12100 est utilisée pour apprécier le risque de la machine. L’ISO 13849-1, Annexe A, peut être uti-

lisée pour déterminer le niveau de performance requis d’une fonction de sécurité réalisée par les

SRP/CS, où PL n’est pas spécifié dans la norme de type C applicable.

L’ISO 13849-1 est pertinente pour les fonctions de sécurité SRP/CS utilisées pour réduire les risques, si

une appréciation du risque menée selon l’ISO 12100 a initié une mesure de réduction des risques (par

exemple, protecteur avec dispositif d'interverrouillage) s’appuyant sur un système de commande relatif

à la sécurité. Dans ces cas, le système de commande relatif à la sécurité doit réaliser une fonction de

sécurité. Il convient d’utiliser l’ISO 13849-1 pour concevoir et évaluer les parties du système de com-

mande relatives à la sécurité. Seule la partie du système de commande relative à la sécurité relève de

l’ISO 13849-1.
La Figure 1 illustre la relation entre l'ISO 12100 et l'ISO 13849-1.
NOTE 2 Voir également l'ISO/TR 22100-2:2013 pour de plus amples informations.
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ISO/DIS 13849-1:2020(F)

Does the selected risk reduction depend on the control La réduction des risques sélectionnés dépend-elle du

system? système de commande?
Step 2 Étape 2
Risk reduction by safeguarding Réduction des risques par protection

Implementation of complementary protective mea- Mise en œuvre de mesures de protection complémen-

sures taires
YES OUI
begin début
Le risque peut-il être réduit par des protecteurs, des
Can the risk be reduced by guards, protective devices?
dispositifs de protection?
end fin

Is the intended risk reduction achieved? La réduction prévue du risque est-elle atteinte?

NO NON

Figure 1 — Intégration de l’ISO 13849-1 dans le processus de réduction des risques de

l’ISO 12100

NOTE 3 La Figure 1 présente la manière dont les SRP/CS contribuent au processus de réduction des risques de

l’ISO 12100: Étape 2. Les SRP/CS supportent les mesures de réduction des risques combinées par la mise en

œuvre des fonctions de sécurité.

L'aptitude des parties relatives à la sécurité à exécuter une fonction de sécurité dans des conditions

prévisibles est classée en cinq niveaux appelés niveaux de performance (PL). Le niveau de performance

requis (PL ) pour une fonction de sécurité particulière est déterminé par l’estimation du risque.

La probabilité de défaillance dangereuse des fonctions de sécurité dépend de plusieurs facteurs, tels

que structure matérielle et logicielle du système, étendue des mécanismes de détection des défauts

[couverture du diagnostic (DC)], fiabilité des composants [temps moyen avant défaillance dangereuse

(MTTF ), défaillance de cause commune (CCF)], processus de conception, contrainte de fonctionne-

ment, conditions environnementales et méthodes de fonctionnement.

La sécurité fonctionnelle inclut une catégorisation d’architecture selon une conception spécifique et des

comportements spécifiés dans des conditions de défaut. Cette architecture est classée dans l’une des

cinq catégories B, 1, 2, 3 ou 4.
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ISO/DIS 13849-1:2020(F)

La sécurité fonctionnelle tient compte des caractéristiques de défaillance d’éléments/de composants

réalisant une fonction de sécurité. Pour chaque fonction de sécurité, cette caractéristique de défaillance

s’exprime en probabilité de défaillance dangereuse par heure (PFH ).

L’estimation du risque montre une variance du fait de la nature subjective des critères d’évaluation. Les

normes de type C peuvent présenter des méthodes d’estimation du risque plus spécifiques pour des

applications spécifiques de la machine, qui peuvent être de nature moins subjective. Par conséquent, il

convient donc de considérer l’utilisation de la méthodologie dans ce document comme une orientation

précieuse pour la conception des parties du système de commande relatives à la sécurité plutôt que

comme une exigence stricte. Les niveaux de performance et les catégories peuvent s'appliquer aux par-

ties d'un système de commande relatives à la sécurité telles que

— les unités de commande (par exemple, unité logique pour les fonctions de commande, traitement

des données, surveillance continue, etc.), et
— les dispositifs de protection électrosensibles (par exemp
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