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安全完整性等級(SIL)

符合EN IEC 62061的功能安全

EN/IEC 62061是在IEC 61508之下針對特定領域規範出的標準。本標準介紹機械設備安全相關電氣控制系統的執行,以及從設計到產品停止運作的整體週期檢測。

與EN 61508不同的是,EN IEC已在歐盟官方公報上發佈為機械指令的統一標準,因此,推定合規適用於該標準。

EN/IEC 62061的內容

EN 62061探討如何使用風險圖進行風險評估,本情況是採用表格形式,它也以結構化和統計化的方法處理安全功能的驗證

EN 13849-1的目標是確立降低風險的安全措施適用性,採用本標準,需要大量的計算。使用我們的軟體套件PAScal Safety Calculator,即可大幅減少相關作業,只需免費下載計算工具,或使用安全應用程式PASmsi。

 

什麼是符合EN 62061的風險評估?

風險評估是一種反複流程,這代表可能必須重複執行流程。風險必須加以評估,並定義每種危險的SIL,以便透過控制措施降低風險。

風險是依據EN 62061,並考量下列各項目加以評估:

  • 受傷的嚴重性(Se)
  • 暴露的頻率與持續時間(Fr)
  • 發生危險事件的可能性(Pr)
  • 避免或限制傷害的可能性(Av)

 

符合EN 62061的SIL分級

嚴重程度分級(Se)

影響 嚴重程度(Se)
不可復原:致死,失明或截肢(手臂) 4
不可復原:截肢、失去手指 3
可復原:需要醫療照護 2
可復原:需要急救 1

 

暴露的頻率與持續時間分級(Fr)

暴露頻率 持續時間(Fr) > 10 m*
<= 1小時 5
> 1小時至<= 1天 5
> 1天至<= 2週 4
> 2週至<= 1年 3
> 1年 2

* 若持續時間不到 10 分鐘,可四捨五入為10分鐘。

 

可能性分級(Pr)

發生的機率 可能性(Pr)
非常高 5
很可能 4
可能 3
很少 2
可忽略 1

 

避免或限制傷害發生的可能性分級(Av)

避免或限制傷害的可能性 避免和限制(Av)
不可能 5
很少 3
可能 1

 

SIL分配矩陣

SIL使用下列表格判斷,等級(Cl)是依Cl = Fr + Pr + Av計算。

嚴重程度(Se)

等級(Cl)
3 - 4
等級(Cl)
5 - 7
等級(Cl)
8 - 10
等級(Cl)
11 - 13
等級(Cl)
14 - 15
4 SIL 2 SIL 2 SIL 2 SIL 3 SIL 3
3   (OM) * SIL 1 SIL 2 SIL 3
2     (OM) SIL 1 SIL 2
1       (OM) SIL 1

* AM = 其他措施

 

需要考慮哪些條件?

相關安全功能的選擇或設計務必符合下列最低安全要求:


硬體的安全完整性要求,包括

  • 硬體安全完整性的架構性限制
  • 對危險隨機硬體失效可能性的要求
  • 系統性安全完整性要求(為避免失敗和要求對系統故障進行控制的要求)

 

硬體安全完整性的架構限制

由SRECS (安全相關電氣控制系統)依照架構性限制基礎限定的SIL等級,必須低於或等於任何執行安全功能系統的最低SILCL等級。控制系統的架構和「安全失效比率」(SFF)在此扮演著重要角色。

子系統的架構性限制:

安全失效比率
(SFF)
硬體容錯
HTF 0
硬體容錯
HTF 1
硬體容錯
HTF 2
< 60 % 禁止 SIL 1 SIL 2
60 % 至 < 90 % SIL 1 SIL 2 SIL 3
90 % 至 < 99 % SIL 2 SIL 3 SIL 3
>= 99 % SIL 3 SIL 3 SIL 3

HFT:硬體容錯
SFF:安全失效比率
SILCL:SILclaim (子系統可宣稱達到的最高SIL等級)

 

對危險隨機硬體失效可能性的要求

由於危險隨機硬體失效所造成的各個安全相關控制功能(SRCF)危險失效的可能性,應等於或小於安全要求所定義的失效臨界值。

符合EN 62061的SIL等級 平均每小時的危險失效可能性(PFHD) [1/h]
SIL 3 >= 10 E-8 至 < 10 E-7
SIL 2 >= 10 E-7 至 < 10 E-6
SIL 1 >= 10 E-6 至 < 10 E-5

請試用免費的計算工具(PAScal),讓您輕鬆判定相關的特性值。

 

EN IEC 61511:功能安全 – 加工產業的安全檢測系統

EN IEC 61511定義製程產業的安全相關系統最低規定,它是以IEC 61508為基礎為製程產業量身制訂。

第1部份:架構、定義、系統、硬體和軟體要求
第2部份:第1部份應用的指導原則
第3部份:所需的安全完整性等級的測定指南

 

EN IEC 61511的內容

早在多年前,安全相關系統便已用於製程產業的安全相關功能應用,為了讓製程控制技術用於安全功能有效,它必須履行一定的<1408>最低要求和性能水準

EN IEC 61511需要執行危險及風險分析,安全相關系統的規格是源自這樣的分析所得出。關於其它安全系統,我們僅考量檢測安全相關系統的性能條件作用。安全系統包含從感測器到致動器等執行安全相關功能所要的所有元件和子系統。「安全生命週期」和「安全完整性等級」(SIL)構成國際標準的應用基礎。

該標準中所考量的安全相關系統,是以電氣(E) /、電子(E) / 和可程式化電子裝置(PE)技術為基礎。若採用其他技術來執行邏輯控制系統,也應適用此標準的基本原則,此標準也考量到安全相關系統上的感測器和制動器,無論它們所採用的是何種的技術設計。

在IEC 61508範圍內的IEC 61511標準,是依據製程產業所制訂。

 

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