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文章出处:wan博tiyu入口yi表 fa表shi间:2020-01-11 10:37

近nianlai,在工业生产zhong,you于蟙i橙毕莺蚲uanli水pingdengzhu多因素影响,dao致出现火灾、爆炸dengyan重危害ren民群zhong生命财产安全的事故fa生。随着wo国工业自动化水ping的ti升,越lai越多的xin、xin工yi被运用dao生产过程zhong,安全生产也被寄予更多重视。

 

如何保障生产的可靠、安全也cheng为工程项目设jizhong的必然yao求,因ci,安全yi表蟙i常⊿afety-Instrumented System)SIS,也称为安全连锁蟙i郴蛘呓艏蓖3迪di常絣ai越被社hui大zhong所熟知。

 

 

zuo为安全yi表的重yao组cheng部分,安全yi表bian藅ui髂芄患觳馍肪车墓豭ian性输入,为确保整个蟙i车陌踩煽縡ahui了非常重yao的zuo用。

 

那me这类bian藅ui饔氤9鎎ian藅ui鱵ou什me区别呢?

需yao怎me样的bian藅ui鱨ai满足安全蟙i车膟ao求呢?

这些基本的问题值de大jialai探jiu一番

 

早在1996nian美国yi器yi表协hui完cheng了第一个关于过程工业安全yi表的标准——ANSL/ISA-84.01。随后,国际电工委员hui于2000niantui出了功能安全国約hi曜糏EC61508:电气、电子、可bian程电子安全相关蟙i车墓δ馨踩uo为一个tong用标准,gei其ta行业制定安全标准tigong了基础参kao,之后各类适用于其ta行业的标准lu续fa布,眗e纾夯倒ひ礗EC62061,liu程工业IEC61511deng。

 

IEC61508标准ti出了安全完整性水pingSIL(Safety Integrity Level)的概nian:在一定shi间、一定tiaojianxia,安全相关蟙i持葱衅渌潭ǖ陌踩δ艿目赡苄浴U馐且桓龆詔e定安全功能的可靠性和完整性的指标的度量。SIL一共分为4个deng级,SIL4最高,SIL1最di,级别越高,蟙i衬苁迪炙鵼ao求的安全功能的概率就越高。如xia表所示:

 

SILdeng级

diyao求模式

(某个shi间周期)

高yao求模式

(每小shi的故障概率)

1

>1^-2...<10^-1

>10^-6...<10^-5

2

>10^-3...<10^-2

>10^-7...<10^-6

3

>10^-4...<10^-3

>10^-8...<10^-7

4

>10^-5...<10^-4

>10^-9...<10^-8

 

对安全功能bian藅ui鱡r言,想yao了解它的SILdeng级情况,需yao知道如xia几个常规shu语:

 

●B类子蟙i颤/span>:(用于执行安全功能的部jianfu合xia列tiaojian之一shi,为B类子蟙i场#?/p>

至shao一个组cheng部jian的失xiao模式不能被准确的定义;子蟙i炒τ诠收献刺男形荒芄槐煌耆范ǎ幻hui谐浞謑ai自现场经验的可信的失xiao率数ju,能够表明所声称的检测出的危险失xiao率和未检测出的危险失xiao率fu合蔰ao是榭觥Ⅻ/p>

 

●硬jian故障裕度(HFT):

功能单yuancun在故障的情况xia,硓hong阠heng所yao求功能的能力。所谓硬jian故障裕度N,意味着N+1个故障jiangdao致安全功能的sang失。

 

●诊断覆盖率(DC):

tong过自动在线诊断测试检测dao的危险故障的比例。tong过使用与检测dao的危险故障相关lian的危险故誼ia食齳i危险故障的zongfa生率laiji算危险故障的百分比。

 

●pingjun故障恢复shi间(MTTR):

该shi间是随机bian量恢复shi间的期望值。它包括确认失xiaofa生所必需的shi间,yi及维护所需yao的shi间。MTTR也必须包han获depeijian的shi间,维修团队的响应shi间,记录所you任务的shi间,还youjiang设备重xin投入使用的shi间。

 

●安全失xiao分数(SFF):

安全相关yuan素的属性,you安全紋ou霞觳鈊ao的危险故障和安全紋ou衔O展收系膒ingjun故誼ia手榷ㄒ濉Ⅻ/p>

 

●单tong道在yao求shipingjun失xiao概率(PFD):

在diyao求模式xia,安全yi表蟙i吃贓UC或EUC相关蟙i砯a出yao求shi执行规定安全功能的pingjun不可用性。

 

压力bian藅ui鳇/u>zuo为机电一ti化的产品,非常适合按照IEC61508的标譲ia蠼猩鑚i簍ui兰邸9δ馨踩?a rel="nofollow" href='' target='_blank'>压力bian藅ui鳇/u>不仅具you压力cai集和数ju传输的功能,同shi还加入了大量的诊断功能,ti高了bian藅ui髟诵械目煽啃裕觘r使压力bian藅ui骶弑噶烁叩陌踩院涂捎眯浴Ⅻ/p>

 

从结构shangkan,安全bian藅ui鱶huyao分为cai集部分、数ju处li部分、tong讯部分、诊断部分和电源deng几部分组cheng,cai集部分完cheng压力数ju的cai集并加护,数ju处li部分tong过ji算huan算cheng电liu输出,电源部分则是为蟙i硉igong稳定的电压。

 

除了这些基本模kuai,在cun在失xiao可能的部分尽可能的加入了诊断功能,保证压力bian藅ui髟诠uo过程zhong一dan产生失xiao,du能tong过自诊断电路或程序fa现问题,使debian藅ui魇涑霰ň氚踩刺39娴腷ian藅ui鹘峁更/p>

 

 

一般大多数功能安全压力bian藅ui鱠ucai用1oo1D(单tong道蟙i常┯瞛ianti蟙ao峁梗鵭u安全标准规定,压力bian藅ui魇粲赥YPE B蟙i常琀FT = 0shi,设ji需求为安全完整性达daoSIL 2,其设ji目标是99%>SFF>90%.当HFT=1(两台SIL2deng级的压力bian藅ui魅哂嗍褂茫﹕hi,可实现SIL3deng级。在功能安全标准IEC61508-2里对蟙i车慕峁辜捌湎嘤Φ恼锒戏椒╣ei出了xiang细的jie绍,ti出了tui荐和强制yao求的功能设ji需求。

 

硬jian部分kao核的是对整个蟙i车氖iao概率的验算,引入了失xiao模式、影响和诊断分析(FMEDA)(Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis),tong过一些专业的软jian结合每个器jian的薲e魇椴问愿鞲銎鱦ian进行失xiao分析和相应的失xiao率的ji算,然后根juji算de出的SFF、PFDdeng参数lai确定硬jian的SIL能力。

 

软jian部分kao核的是一个完整的软jian开fa过程,一般cai用V模型进行开fa,它描shu了一种自shangerxia的设ji和测试方法,确认每一项bian藅ui鞯墓δ躽ao求dudedao了满足,在IEC61508的标准zhong同样gei出了tui荐或者必须应用的确保软jian安全的保护方法,同shi结合软jianhei盒、白盒、蟙i臣痗heng测试、确认测试dengyan格的验证确认环节,lai保证软jian能力达daoSIL2及yishangdeng级。软jian的V模型验证过程

 

 

另外,IEC61508zhong包han了安全生命周期的定义和guanli,安全生命周期包括了安全yi表在概nian、设ji、运行、测试、维修deng各阶段的所you活动,yi确保达dao高水ping的功能安全,降di工业过程zhong的风险,ti高安全yi表在现场使用的可靠性。

 

随着安全功能压力bian藅ui髟谙殖∮τ霉滩欢系膄a展深入,相信对其安全完整性评估的yao求也hui不断的ti高,标譲ia笠瞙ui不断的增加,这一切的意义就在于它能让工业生产过程更受控,尽可能的降di风险,避免各类安全问题的重复fa生,这样才能让工zuo和生活更轻松!

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