在功能安全中，機器安全功能不能只在單一情況下做出反應， 它必須在可預見的操作條件和故障條件下，也能可靠執行。
這就是性能等級 (PL) 發揮重要作用的地方。 性能等級指定控制系統中安全相關部件執行特定安全功能的能力。 在實務中，這有助於工程師評估安全迴路或安全子迴路是否提供所需的風險降低程度。
本文簡要說明判定性能等級時所使用的主要參數。 其目的是作為技術指南，不能取代針對特定專案所進行的風險評估、驗證或標準審查。
性能等級描述安全迴路在可預見的條件下執行安全功能的能力。 性能等級分為五個明確等級：
PL a 代表最低等級，PL e 則代表此分類中的最高等級。
性能等級僅針對完整的安全迴路或安全子迴路進行確定。 在未考量完整的安全相關功能和迴路架構時，不會單獨為個別標準元件指定性能等級。
在評估性能等級之前，必須先進行機台風險評估。 風險評估定義了每個安全功能所需的風險降低等級。
基於該風險評估，對每個執行安全功能或安全子功能的安全迴路指派所需的性能等級。 接著必須評估已實作迴路實際達成的性能等級是否符合該要求。
此順序極為重要：
1. 識別危害
2. 確定所需的性能等級
3. 定義所需的安全功能
4. 設計安全迴路或安全子迴路
5. 評估達成的性能等級是否符合要求
6. 在機械環境中驗證安全功能
多個量化和質化參數會影響達成的性能等級。 以下概覽說明其中最重要的參數。
安全迴路的結構取決於元件的配置、診斷和可靠性措施。 這些結構被分為類別 B 至 4。
類別用來描述安全迴路的耐故障能力，以及故障發生時迴路的行為。 例如，架構會影響單一故障是否會導致安全功能失效，以及故障是否能被偵測並妥善處理。
平均危險失效時間 (MTTFD) 考量安全迴路中所使用元件的可靠性。
MTTFD 專注於危險故障。 這類失效可能導致安全功能無法正確執行。 必須在完整迴路的範疇內，考量所有相關安全元件的可靠性資料。
診斷覆蓋率 (DC) 衡量安全迴路中診斷的有效性，
它表示可偵測危險失效相對於未偵測危險失效的比例。 通常，較高的風險需要更有效的診斷， 因此，診斷措施可能對達到的性能等級有重大影響。
共因失效 ( CCF) 是指兩個或多個獨立故障由同一原因所引起。
這對多通道安全迴路尤為重要。 即使兩個通道採獨立設計，環境壓力、不正確的安裝、不合適的設計假設或共用供應問題等共同原因，也可能影響兩個通道。 針對共因失效採取防範措施，有助於降低多個通道因相同原因同時失效的機率。
必須評估安全迴路在故障條件下的行為。 應使用適當的方法來分析重要的故障和失效，例如：
根據應用、迴路類別及所選元件，可能需要額外的設計或診斷措施以符合 ISO 13849 的要求，
如果與安全相關的使用者軟體是控制系統的一部分，則開發流程中必須包含防止故障的措施。
結構化的開發模型，例如 V 模型，可以支援規格制定、實作、驗證和確認。 目標是實現具有可讀性、可理解性、可測試性、可維護性，並且盡可能無錯誤的軟體。
系統性故障並非隨機的硬體故障。 這類失效通常源自人為、流程或設計相關的原因導致的。
例如：
功能安全計劃是因應系統性失效最重要的工具之一。 其中規定相關措施，以避免安全相關功能在規格制定、實作、驗證、確認或後續修改時發生錯誤。
最終性能等級評估彙總了所有相關參數。 概覽應呈現迴路類型、MTTFD、診斷覆蓋率、共因失效防範措施、故障時行為、軟體品質和系統性失效防範措施，如何共同影響安全功能實際達成的性能等級 (PL)。
評估性能等級不只是單純的計算。 這是一項安全工程任務，必須從整體機台環境進行評估。
相同的元件可能在不同的安全功能、迴路結構、診斷、軟體、環境和驗證概念下性能有所不同， 這就是為什麼安全相關的迴路應該根據整體功能或子功能進行評估，而不是只評估個別元件。
Festo 為機器製造商提供自動化元件、技術文件和應用知識，協助進行安全相關設計工作。 風險評估、實作與確認的最終責任仍由機器製造商或工程團隊承擔。