ISO 13849 vs IEC 62061：PL 与 SIL 到底怎么选？（含计算示例）

在机械安全与功能安全的实施中，工程师最常遇到的问题是：到底该用 ISO 13849（PL）还是 IEC 62061（SIL）？这两个标准均被欧盟机械指令认可，但适用场景、计算方法、设计深度有所不同。本文将系统梳理两者关系，给出对照表与计算示例，帮助大家理解如何选用。

一、标准定位与背景

• ISO 13849-1：主要面向机械制造业，强调基于类别（Category）、诊断覆盖率（DC）、共因失效（CCF）等的性能等级（PL）计算，直观、实用，适合中小型机械和常见安全功能。
• IEC 62061：衍生自 IEC 61508，更偏系统工程方法，采用SIL（安全完整性等级）为指标，强调硬件故障概率（PFHd）、系统结构与软件开发要求，适合复杂控制系统。

二、PL 与 SIL 对照表

指标	PL (ISO 13849)	SIL (IEC 62061)
风险评估起点	风险图 (Severity × Frequency × Possibility)	定量风险分析 (PFHd 计算)
等级区分	PL a → e（e 最高）	SIL 1 → 3（3 最高）
定量指标	MTTFd × DC × CCF → PFHd 范围	直接计算 PFHd，需硬件失效率数据库支持
对应关系	PL d ≈ SIL 2；PL e ≈ SIL 3	不完全一一对应，但可通过 PFHd 区间换算
适用场景	单机、常规安全功能（如急停、护门开关）	复杂系统、多通道冗余、软件参与度高

三、计算示例

ISO 13849 示例

假设一条输送线需急停功能：

• 执行元件：双通道接触器，MTTFd = 高
• 诊断覆盖率：中 (60%)
• 共因失效措施：满足分数 ≥ 65

计算得出 PFHd 范围对应 PL d，可满足大多数中风险应用。

IEC 62061 示例

若同样功能应用在大型自动化产线，需要软件与网络参与：

• 硬件失效率数据库（λ 值）→ 计算 PFHd = 1.5 × 10^-7/h
• 结构：双通道，带诊断

该 PFHd 落在 SIL 2 区间（≥ 10^-7 且 < 10^-6/h）。

四、如何选择？

• 单机/中小型设备：优先采用 ISO 13849（PL 方法），直观、快速。
• 大型产线/复杂系统：采用 IEC 62061（SIL 方法），与 IEC 61508 保持一致。
• 客户/认证要求优先：合同或法规要求指定标准时，必须遵循。
• 在欧盟市场，两者均被机械指令认可，可根据风险与项目规模灵活选择。

五、实施清单（工程师必备）

• ✔ 风险评估表（ISO 12100）
• ✔ MTTFd 数据表（执行元件）
• ✔ DC 与 CCF 检查表
• ✔ PFHd 计算工具或软件（如 SISTEMA）
• ✔ 验证记录与残余风险说明

免责声明：本文为标准与合规专题编译文章，具体实施请参考 ISO/IEC 官方标准与最新法规。© 明扬资讯网

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