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安全完整性等级(SIL)

符合EN IEC 62061的功能安全

EN/IEC 62061代表IEC 61508下特定领域的标准。它描述了机械上安全相关电气控制系统的实施,检查从概念阶段到报废整个生命周期。

与EN 61508相比,EN IEC是欧盟的《官方公报》以机械指令的名义发布的协调标准。因此,符合性推定适用于该标准。

EN/IEC 62061的内容

EN 62061会以表格的形式利用风险图解决风险评估问题。还会使用结构和统计学方法处理安全功能验证问题。

与EN 13849-1一样,目的在于确定用于风险降低的安全措施的适用性。即使采用该标准,也需要进行大量的计算。借助我们的软件包PAScal安全计算器,可以显著减少涉及的工作量。轻松免费下载计算工具或使用安全应用PASmsi。

 

根据EN 62061,什么是风险评估?

风险评估是一个迭代过程。这就意味着这个过程可能需要进行不止一次。必须评估风险,确定每个危险的SIL,通过控制措施降低危险带来的风险。

根据EN 62061,从以下几点评估风险:

  • 受伤严重程度(Se)
  • 暴露的频率和持续时间(Fr)
  • 危险事件发生的概率(Pr)
  • 避免或限制危害的概率(Av)

 

符合EN 62061的SIL分类

严重程度分类(Se)

影响 严重程度(Se)
不可挽回:死亡、失去眼睛或手臂 4
不可挽回:断肢、失去手指 3
可挽回:需要医师护理 2
可挽回:需要急救 1

 

暴露的频率和持续时间分类(Fr)

暴露的频率 持续时间(Fr)> 10分钟*
<= 1小时 5
> 1小时至 <= 1天 5
> 1天至 <= 2周 4
> 2周至 <= 1年 3
> 1年 2

* 如果持续时间短于10分钟,那么值可以舍入下一等级。

 

概率分类(Pr)

发生概率 概率(Pr)
非常高 5
很可能 4
可能 3
很少 2
可忽略不计 1

 

避免或限制危害的概率分类(Av)

避免或限制危害的概率 避免或限制(Av)
不可能 5
很少 3
很可能 1

 

SIL分配矩阵

使用下表确定SIL。类别(Cl)计算如下:Cl = Fr + Pr + Av。

严重程度(Se)

类别(Cl)
3 - 4
类别(Cl)
5 - 7
类别(Cl)
8 - 10
类别(Cl)
11 - 13
类别(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

 

需要考虑哪些要求?

相关安全功能的选择或设计务必满足下列最低要求:


硬件的安全完整性要求包括

  • 硬件安全完整性的架构限制
  • 硬件随机危险故障的概率要求
  • 系统安全完整性要求(避免故障的要求和控制系统性故障的要求)

 

硬件安全完整性的架构限制

由于架构限制,SRECS(安全相关电气控制系统)达到的SIL小于或等于执行安全功能涉及的任何系统的最低SILCL。在这里,控制系统的架构和“安全失效比率”(SFF)起到了重要作用。

子系统的架构限制:

安全失效比率
(SFF)
硬件故障容错
HTF 0
硬件故障容错
HTF 1
硬件故障容错
HTF 2
60 % 不允许 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:硬件故障容错
SFF:安全失效比率
SILCL:SILclaim(子系统需要的最高SIL)

 

硬件随机危险故障的概率要求

硬件随机危险故障导致的各安全相关控制功能(SRCF)的危险故障概率应等于或小于安全要求规范中规定的故障阈值。

符合EN 62061的SIL等级 每小时平均危险故障概率(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

为什么不试试我们免费的计算工具(PAScal),使用它您可以轻松地确定相关特性值。

 

EN IEC 61511功能安全-加工工业领域的安全仪表系统

标准EN IEC 61511规定了加工工业中对安全相关系统的最低要求。它是基于IEC 61508但专为加工工业量身定制的标准。

第1部分:框架、定义、系统、硬件和软件要求
第2部分:第1部分的应用指南
第3部分:所需安全完整性等级确定指南

 

EN IEC 61511的内容

安全相关系统用于加工工业内安全相关功能已多年。要想有效利用安全功能的工艺控制技术,必须满足特定的最低要求和性能等级

EN IEC 61511要求执行危险和风险分析。从该分析中应获得安全相关系统规范。只有检查安全相关系统的性能要求时,才会考虑其他安全系统的贡献。安全系统包括实施安全相关功能所需的所有组件和子系统,从传感器到执行机构。“安全生命周期”和“安全完整性等级”(SIL)构成了该国际标准的应用基础。

标准中考虑的安全相关系统基于电气(E)、电子(E)和可编程电子(PE)技术。如果使用其他技术来实施逻辑控制系统,那么也应相应地应用该标准的基本原则。该标准也考虑了安全相关系统上的传感器和执行机构,无论它们使用何种技术设计而成。

标准IEC 61511在IEC 61508范围内,专为加工工业量身定制。

 

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