ISO 13849-1和IEC 62061在機器或設(shè)施的功能安全 (FuSa) 方面都發(fā)揮著決定性的作用。這兩項標(biāo)準(zhǔn)都詳細(xì)描述了技術(shù)安全功能及其實施。一項標(biāo)準(zhǔn)使用性能等級 (PL) 來描述技術(shù)安全性能;另一項標(biāo)準(zhǔn)使用安全完整性等級 (SIL)。這篇博文探討了這兩個之間的不同,并說明了他們之間相通部分。
功能安全性能等級PL和安全完整性等級SIL不同處
基本上,功能安全標(biāo)準(zhǔn)化涉及不同的行業(yè):傳統(tǒng)系列機械制造,后者用于過程工業(yè)等領(lǐng)域。風(fēng)險評估、危害分析和評估方法等主題對于這兩種方法都非常重要。
1.性能等級 (PL)
在機械制造中,這是指經(jīng)常使用生命安全系統(tǒng)的可管理單元。ISO 13849-1就是在這種背景下制定的。該標(biāo)準(zhǔn)考慮到了機械指令,并從定性和定量的角度考慮了安全功能。為了對各種技術(shù)安全性能能力進行分類,它定義了五個性能等級 (PL a、b、c、d、e),代表每小時危險故障的平均概率 (PFH)。ISO 13849-1規(guī)定了一個設(shè)計和驗證控制系統(tǒng) (SRP/CS) 安全相關(guān)部件的迭代過程。
2.安全完整性等級 (SIL)
化學(xué)工業(yè)是基本安全標(biāo)準(zhǔn)IEC 61508背后的推動力。因此,重點是將安全聲明建立在需要安全響應(yīng)時對功能要求做出可靠響應(yīng)的可能性有多大的基礎(chǔ)上。在架構(gòu)方面,化學(xué)和工藝技術(shù)設(shè)施往往規(guī)模龐大且復(fù)雜。這里的生命安全系統(tǒng)設(shè)計為很少需要采取行動。術(shù)語SIL(SIL 1、2、3、4)源自IEC 61508。IEC 62061還定義了 SIL限制,并描述了確定和驗證安全相關(guān)電氣、電子和可編程控制系統(tǒng) (SRECS) 的SIL的迭代過程。
3.怎么知道產(chǎn)品做PL認(rèn)證還是SIL認(rèn)證?
乍一看,這兩項標(biāo)準(zhǔn)似乎適用于相同的應(yīng)用領(lǐng)域。但是,必須根據(jù)技術(shù)、風(fēng)險評估和架構(gòu)適當(dāng)?shù)貞?yīng)用它們。比較了兩項安全標(biāo)準(zhǔn) ISO 13849-1(PL認(rèn)證)和IEC 62061(SIL認(rèn)證)。
請注意,IEC 62061不包含任何非電氣、安全相關(guān)控制元件(液壓、氣動和機械)性能的要求。有關(guān)這些要求,請參閱ISO 13849-1。安全相關(guān)組件的制造商提供相應(yīng)的安全相關(guān)特性來確定SIL還是PL。
PL和SIL倆者相同之處
PL和SIL有哪些相同? 這兩者體現(xiàn)在某些參數(shù)重疊。這就是計算性能等級時的MTTFd和安全完整性等級的 PFHd。MTTFd表示平均危險故障時間,而PFHd表示每小時發(fā)生危險故障的概率。如果將此值與安全參數(shù)進行比較,則可以將各種PL等級與SIL等級進行比較,從而可以將一個參數(shù)轉(zhuǎn)換為另一個參數(shù)。
工程師在風(fēng)險評估過程中借助ISO 13849-1中提供的風(fēng)險圖確定機器所需的PL,并通過執(zhí)行必要的計算來驗證 SRP/CS是否滿足所需的PL。隨后可以使用PL相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為SIL值。
請注意,盡管IEC 61508定義了四個安全完整性等級,但一般機械制造應(yīng)用最多需要SIL 3。SIL 4僅在非常特殊、高度關(guān)鍵且存在高損壞風(fēng)險或高潛在人身傷害風(fēng)險的應(yīng)用中才需要。例如,這些應(yīng)用包括飛機和車輛中的電傳操縱或線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
總結(jié)
PL和SIL在安全性方面各有優(yōu)點,是打造安全機器和設(shè)施(因此也是功能安全)的重要基石。評估系統(tǒng)技術(shù)安全性能有兩個參數(shù),這主要是出于歷史原因。因此,這些標(biāo)準(zhǔn)是可比較的,甚至可以相互“轉(zhuǎn)換”。基本上,工程師可以對純電氣、電子和可編程電子 (E/E/PE) 系統(tǒng)使用 ISO 13849-1或IEC 62061方法,因此可以選擇使用PL或SIL。SIL特別適合大型、復(fù)雜的設(shè)施或擁有多臺機器的工廠,而PL更適合單臺機器。
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