安全完整性等级(SIL)

符合EN 62061的功能安全

安全完整性等级(SIL)

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控制系统的 实施,检查从概念阶段到报废整个生命周期。

标准IEC 62061的修订

新版的IEC 62061已于2021年2月中旬发布。新版本不仅是对现有标准的更新。首先,该标准不再局限于电气系统,而是可以用于所有类型的技术,例如液压或气动系统。

更多的重要变化包括:

  • 用于定义所需SIL等级的方法的变化
  • 需要起草安全要求规范
  • 使用根据其他标准开发的设备的选项
  • 有关安全相关应用软件的更多详细信息

重要信息:新版的IEC 62061(2021年版)尚未作为机械指令下的协调EN标准在欧盟官方杂志上公布。但是,预计不久的将来会实现协调。EN 62061的当前统一版本2015年版。 

本网站已经更新了IEC 62061(2021版)中的更改,为您提供了简洁的概述。

IEC 62061标准

IEC 62061的内容

IEC 62061解决了安全控制系统的可靠性问题。在这种情况下,估算基于 混合方法,即矩阵和定量方法的组合。这还涉及基于结构和统计方法的安全功能的验证

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。通过使用适当的软件,如PAScal安全计算器软件,可以显著减少涉及的工作量。

您如何根据IEC 62061的要求确定所需的安全完整性?

对于每个需要安全相关控制系统的风险,必须对风险进行估计,并定义风险降低(SIL),这取决于控制系统。与安全功能相关的风险是根据IEC 62061标准估算的,并考虑到以下参数:

  • 伤害严重程度(SE)
  • 暴露的频率和持续时间(FR)
  • 发生危险事件的概率(PR)
  • 避免或限制伤害的可能性(AV)

符合EN 62061的SIL分类

严重程度分类(Se)

后果 严重程度(S)
不可逆:死亡,失去眼睛或手臂 4
不可逆:肢体骨折,手指丢失 3
可逆:需要医生护理 2
可逆:需要急救 1

 

暴露频率和持续时间分类(Fr)

暴露频率 持续时间(FR) <= 10分钟 持续时间(Fr) > 10分钟
≥ 1 每小时 5 5
<1每小时至≥ 1每天 4 5
< 1每天至多≥ 1 每2周 3 4
< 每2周1次,至多每年≥1次 2 3
< 1 每年 1 2

 

概率分类(Pr)

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

 

避免或限制危害的可能性分类(Av)

避免或限制伤害 避免和限制(P)
不可能 5
很少 3
可能 1

根据IEC 62061的要求,安全完整性的确定是怎样的?

用于确定安全功能所需的SIL(或Plr)的分配矩阵

(单击图形以放大它。)

用于确定安全功能所需 SIL (或 PLr)的矩阵分配

例如:对于Se=3、Fr=4、Pr=5和Av=5的特定危险,那么:
Cl = Fr + Pr + Av = 4 + 5 + 5 = 14
使用此表将导致SIL 3或PL e被分配给旨在减轻特定危险的安全功能。

您将如何设计安全功能?

对于每个安全功能,都必须确定执行该功能的关键要素,即所谓的子系统。这些子系统的选择或设计必须满足与所需水平相等或更高的SIL要求。所有这些子系统的组合必须达到所需的SIL。

每个子系统必须满足下列要求:
- 硬件安全完整性的结构约束
-危险的随机硬件故障概率(PFH)
-系统安全完整性(避免故障的要求和控制系统故障的要求)

 

子系统的体系结构约束

子系统达到的SIL值受控制系统的结构和“安全失效比率”(SFF)或诊断水平的影响。

安全失效比率
(SFF)
硬件容错
HFT 0
硬件容错
HFT 1
硬件容错
HFT 2
< 60 % 不允许,除非是经验证的组件 SIL 1 SIL 2
60 % 至 < 90 % SIL 1 SIL 2 SIL 3
90 % 至 < 99 % SIL 2 SIL 3  
>= 99 % SIL 3 SIL 3 SIL 3

HFT:硬件故障容错
SFF:安全失效比率

 

对硬件随机危险故障率的要求

硬件随机危险故障导致的任何安全相关控制功能(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 IEC 62061的SIL 等级 每小时危险失效的概率( 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

为什么不尝试 我们的计算工具(PAScal),您可以使用它轻松地确定相关特性值。

 

更多信息:

我们的专家将很乐意支持您实施IEC 62061标准,从而确保您的设备和机器的安全运行。


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