西門子安全系統(tǒng)

時(shí)間：2021-06-29作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：222

任何工業(yè)過(guò)程都或多或少地同風(fēng)險(xiǎn)聯(lián)系在一起，從而
? 造成人員傷亡；
? 破壞自然環(huán)境；
? 投資損失。

有些工業(yè)過(guò)程相當(dāng)簡(jiǎn)單，*對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)提出太多的要求即可避免風(fēng)險(xiǎn)，但有些典型應(yīng)用伴隨著很大的風(fēng)險(xiǎn)。這類例子很多，有壓力機(jī)、工具機(jī)床、機(jī)器人、傳送與包裝系統(tǒng)、高壓工藝過(guò)程、海上石油平臺(tái)、火災(zāi)與煙氣報(bào)警器、燃燒器、索道等等，對(duì)安全有很高要求。因此，越來(lái)越多的安全相關(guān)系統(tǒng)(包括自動(dòng)控制系統(tǒng)和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng))廣泛應(yīng)用在不同領(lǐng)域，保護(hù)人員免受傷害，保證了機(jī)械、整套裝置甚至整個(gè)工廠自動(dòng)正常、安全地運(yùn)轉(zhuǎn)。功能安全技術(shù)已經(jīng)成為自動(dòng)化領(lǐng)域關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。

功能安全主要標(biāo)準(zhǔn)

為了促進(jìn)和規(guī)范安全相關(guān)的控制和保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用，不同應(yīng)用領(lǐng)域及子系統(tǒng)/產(chǎn)品部件的功能安全標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺(tái)，其中 IEC61508 已經(jīng)成為**公認(rèn)的功能安全技術(shù)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。而在各種應(yīng)用領(lǐng)域里，存在著許多不同的潛在的危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)，復(fù)雜程度也各不相同，從而需要應(yīng)用不同的E/E/PES，機(jī)械領(lǐng)域常用的標(biāo)準(zhǔn)包括ISO13849-1和IEC62061。

IEC61508：電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全
IEC61508 針對(duì)電氣/電子/可編程電子部件構(gòu)成的、起安全作用的電氣/電子/可編程電子系統(tǒng)（E/E/PES）的整體安全生命周期，定義了一個(gè)基礎(chǔ)的方法和技術(shù)框架，用于系統(tǒng)地處理安全相關(guān)的所有活動(dòng)。

該標(biāo)準(zhǔn)提出了功能安全的基本原理、術(shù)語(yǔ)、數(shù)學(xué)方法、管理模式，針對(duì)以電子為基礎(chǔ)的安全相關(guān)系統(tǒng)提出了一種一致的合理的技術(shù)方針，同時(shí)還提出了一個(gè)技術(shù)框架，在這個(gè)框架內(nèi)，基于其它技術(shù)的安全系統(tǒng)也同時(shí)被考慮進(jìn)去。該標(biāo)準(zhǔn)可以促進(jìn)各應(yīng)用領(lǐng)域制定各自的功能安全標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮與應(yīng)用有關(guān)的所有因素。該標(biāo)準(zhǔn)也是一個(gè)可獨(dú)立使用的標(biāo)準(zhǔn)，可以在沒(méi)有應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的情況下，指導(dǎo)開發(fā)安全的E/E/PES。

ISO13849-1：機(jī)械安全-控制系統(tǒng)有關(guān)安全部件 *1部分：設(shè)計(jì)通則
ISO13849-1 提供了包括軟件設(shè)計(jì)在內(nèi)的控制系統(tǒng)有關(guān)安全部件（SRP/CS）設(shè)計(jì)和集成的安全要求和指導(dǎo)原則。對(duì)于這些SRP/CS的部件，規(guī)定了包括執(zhí)行安全功能所需的性能等級(jí)在內(nèi)的特征。適用于所有種類機(jī)械的SRP/CS，不管其采用的何種技術(shù)和能量（電、液壓、氣動(dòng)、機(jī)械等）。

IEC62061：機(jī)械安全-與安全有關(guān)的電氣，電子和可編程電子控制系統(tǒng)的功能安全
IEC62061 是一個(gè)針對(duì)機(jī)械設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)，直接吸收IEC61508的標(biāo)準(zhǔn)。雖然有些術(shù)語(yǔ)在IEC62061中發(fā)生變化，為了匹配機(jī)械設(shè)備的安全領(lǐng)域，采用安全生命周期的原理和基于風(fēng)險(xiǎn)的方法都和IEC61508是一樣的。IEC62061標(biāo)準(zhǔn)把注意力集中于機(jī)械設(shè)備安全功能的量化，按照每小時(shí)的失效概率（PFH）來(lái)決定安全完整性等級(jí)（SIL）。

安全完整性等級(jí)SIL

根據(jù)IEC 61508的定義，安全完整性是在規(guī)定的條件下、規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，安全相關(guān)系統(tǒng)成功執(zhí)行所要求的安全功能的概率。為了具體量化安全完整性，IEC61508定義了安全完整性等級(jí)(SIL)的概念，用于規(guī)定分配給電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的安全功能的安全完整性要求。安全相關(guān)系統(tǒng)有4種安全完整性等級(jí)，安全完整性等級(jí)4是較高的，安全完整性等級(jí)1是較低的。安全相關(guān)系統(tǒng)的安全完整性等級(jí)越高，安全相關(guān)系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)所要求的安全功能的概率就越低。

IEC61508 為每個(gè)安全完整性等級(jí)規(guī)定了必須滿足的要求，但是達(dá)到某個(gè)SIL等級(jí)并不意味著系統(tǒng)就是**安全或可靠。滿足某個(gè)SIL等級(jí)的要求，僅僅是提供了一種安全的可信度，具體而言，就是一個(gè)系統(tǒng)或功能失效的概率**該SIL等級(jí)規(guī)定的失效概率。

確定安全完整性等級(jí)要基于危險(xiǎn)與風(fēng)險(xiǎn)分析，不恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)會(huì)導(dǎo)致安全相關(guān)系統(tǒng)的安全完整性等級(jí)過(guò)高或過(guò)低。安全完整性等級(jí)過(guò)高會(huì)造成不必要的過(guò)高的安全成本，安全完整性等級(jí)過(guò)低又會(huì)導(dǎo)致安全相關(guān)系統(tǒng)不能滿足安全要求。

IEC61508將安全相關(guān)系統(tǒng)按照操作模式的不同分為：低要求操作模式、高要求操作模式或連續(xù)操作模式，并針對(duì)不同操作模式下的安全完整性等級(jí)規(guī)定了相應(yīng)的目標(biāo)失效量，見(jiàn)下表1和表2。低要求操作模式指的是，要求的操作頻率每年不大于一次或不大于兩倍的檢測(cè)測(cè)試頻率，否則均應(yīng)作為高要求操作模式或連續(xù)操作模式。








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