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IEC62061标准解读(中文)

一般编程问题

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  • 发布时间:2020-06-24
  • 实例类别:一般编程问题
  • 发 布 人:robot666
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实例介绍

【实例简介】
本文档对IEC62061进行了全面详细的解读,通过对标准的理解加上自己对安全的理解。鉴于目前国内还没有相应的中文对应标准(据悉正在起草ing),是一份对英文理解比较吃力的朋友,可以用来借鉴的一份内部资料!珍藏啊!
lEC62061标准内部解读 简介 机械安全与 的异同 EC62061: ●应用于机械领域,由IEC61508发展起来 ·安全相关的检验证明流稈是依据C61508,但做了简化 对使用没有限制,但仅适合电子技术领域 适用于器件安全的证明、完整的安全功能风险降低的评估(计算的方法); so13849-1 山EN954-1:1996发展起来,增加了质量管理和可靠性部分; 描述了证明安全功能的简化流程; ·不适用于复杂的可编程电子; 可应用于非电子技术;尤其适用于低复杂度的元作、部件 ●适用于器件安全的证明、完整的安全功能风险降低的评估(表格法) 编制 校对 批准 日期20117 lEC62061标准内部解读 机械行业的功能安全 仼C61508系列标准大家都知道,是“电气、电子、可编程电子安全相关系统的功能安全标准。但对于机 械行业来讲,进行功能安全评佔的标准则是EC62061,或者lSO13849。为什么会出现两个标准呢?到底应 该用那个来进行评估呢? 首先,从标准的出处来看,1C62061是C(国际电工委员会)颁布的标准,主要是对安全相关的电 气、电子、可编程电子控制系统的功能安全要求;而lsO13849是丨sO(国际标准化组织)颁布的标准,主 要是对控制系统的安全相关部分的要求。两者是不同的组织依据不同的架构和考虑颁布的标准。 其次,从标准的传承来看,lEC62061主要参考了EC61508的第二、第三部分,也就是软、硬件开发 的部分,所以,lC62061更逅合用来泮估比较复杂的电子系统,其根据相关计算得出每个控制通道的PFH 标小时的危险失效概率)将元件或者系统分为了三个S儿等级,即S儿1级,SL2级,S‖L3级,但其只是 针对电子电气系统。当然其也参照了lC60204、|SO12100和|SO13849等,但主要是参照了其中对机械安 全和电气安全的要求。O13849则不然,它某本上还是传承了EN14121及EN954的基本原则,侧重于分 析控制电跸的结构,按照电路结构,将电路分成B,1,2,3,4共5个类别,再辅以适当MTTF值和DC值, 来达到预期的PL( performance level)等级a,b,c,d,e这5个等级,而且其中还涵盖了液压和气动元件分 析。 由此可以看出,如果只是有断路器,接触器,继电器,行程开关,按钮,急停等组成的简单设备控制系 统来讲,使用lso13849来对其安全电路进行评估,会比较方便。但如果其中使用了木做过安全评估的集成 电路和软件,|SO13849就不如|EC62061更适用 所以,一般来讲,当对低复杂度的机槭设备进行功能安全评估时,一般采用|SO13849;而对于高复杂 度的机械改备进行功能安全评估时,一般采用|EC62061。 据说,这两个标准会在2018年合并成为个标准,两个组织的相关人员正在协调解决此事。 编制 校对 批准 日期20117 lEC62061标准内部解读 的标准架构 CONTENTS目录 FOREWORD前言 INTRODUCTION引言 13 1 Scope and object范围和总则.… 19 2 Normative references规范性引用文件. 2 3 Terms, definitions and abbreviations术语、定义和缩写 23 3.1 Alphabetical list of definitions定义按字母排序 32 Terms and definitions术语和定义 27 33 Abbreviations缩与 43 4 Management of functional safety功能安全管理 .45 4.1 Objective总贝 45 4.2 Requirements需求 45 5 Requirements for the specification of Safety-Related Control Functions (SRCFS) 47 安全相关控制功能规范的要求 51 Objective总则 52 Specification of requirements for SRCFs…安全相关控制功能规范的要 47 6 Design and integration of the safety-related electrical control system ( SRECS) 53 安全相关控制系统的设计和整合 61 Objective总则 62 General requirements通常要求 53 6.3 Requirements for behaviour(of the SRECS)on detection of a fault in the srecs 6. 4 Requirements for systematic safety integrity of the SRECS 5 6.5 Selection of safety-related electrical control system .“..:: 61 6.6 Safety-related electrical control system(SRECS)design and development .... 61 6.7 Realisation of subs ystems 71 6. 8 Realisation of diagnostic functions 103 6.9 Hardware implementation of the SREcs 105 6. 10 Software safety requirements specification .105 6. 11 Software design and development 107 6. 12 Safety-related electrical control system integration and testing .123 6.13 SRECS installation 125 7 nformation for use of the srecs 安全相关电子控制系统的使用信息 编制 校对 批准 日期20117 lEC62061标准内部解读 7.1 Objective总则 125 7.2 Documentation for installation use and maintenance 125 8 Validation of the safety-related electrical control syster 127 安全相关控制系统的骏证 8. 1 General requirements 111i .129 8.2 Validation of srecs systematic safety integrity 129 9 Modification 131 安全相关控制系统的修改 9.1 Objective总则 ” 131 9.2 Modification procedure修改流程 ……""… 9. 3 Configuration management procedures 133 10 Documentation文档.… 137 Annex a( informative) SIL assignment SIL等级的确定, ,141 Annex B(informative)Example of safety-related electrical control system(SRECS) design using concepts and requirements of Clauses 5 and 6 157 附录B:第五、第六章使用的安全相关控’系统的设计概念和要求的小例 Annex C(informative) Guide to embedded software design and development 171 附录C:嵌入式软件设计和研发导则 Annex d(informative)Failure modes of electrical/electronic components 189 附录D:电气、电子元件的失效模式 Annex E(informative)Electromagnetic (EM)phenomenon and increased immunity levels for SrECS intended for use in an industrial environment according to EC61000-6-2 199 附录E:电磁现象和对用」工业坏境下的 SRECS系统増加抗扰等级的方法。 Annex F(informative) Methodology for the estimation of susceptibility to common cause failures (CCF) ■1面 203 附录F:评估共模失效(CCF)敏感性的方法 编制 校对 批准 日期20117 lEC62061标准内部解读 的标准架构 《EC62061机械安全一安全相关电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全》是由国际电工委员会 C)编写并颁发的一本关于非便携式机器设备的安全相关电气、电子、可编程电子控制系统的设计、整合 和验证的建议和具体要求的标准,思路、方法以及一些具体要求源自旧EC61508,只关注与减小对直接仗用 机器的人的健康造成的伤害或伤亡,而且不对非电气控制元件(液压,气动)的性能进行要求,对电气安全 的要求也是参照EC602041的 标准的架构清晰明了,全文分为10个章节和6个附录,冋其他的标准一样,从第四个章节开始,是标 准的正文,具体内容如下: 第四章:功能安全管理 给出了达到 SRECS功能安全要求的具体技术活动和管理内容。 第五章:安全相关控制功能规范的要求。 给出了安仝相关控制功能的具体要求和制定流程。 第六章:安全相关控制系统的设计和整合。 给出了符合功能安全要求的 SRECS的选择原则、设计和实现方法。包括:系统架构的选择,安全 相关软、硬件的选择,软硬件的设计,设计的软硬件符合功能安全要求的验证。 第七章:机器的使用信息 给出了 SRECS对随设备提供的使用信息的具体要求,包括:用广手册和流程,维护手册和流程。 第八章:安全相关控制系统的验证。 给出了应用于 SRECS的验讦流程的具体要求。包括对 SRECS的检査和测试,以确保满足安全需 求规范的要求。 第九章:安全相关控制系统的更改。 给出了 SRECS需要更改时,更改的流程和要求,包括:对任何 SRECS更改的正硝计划以及进行 更改前的确认,更改后 SRECS满足安仝需求规范等。 第十章:文档。 给出了功能安全相关的所有文档列表 附录A-F给出了相关要求和技术的具体操作方法 附录A:S‖L等级的确定 附录B:第五、第六章使用的安全相关控制系统的设计概念和要求的示例 附录C:嵌入式软件设计和研发导则 附录D:电气、电子元件的失效模式 附录E:电磁现象和对用于工业环境下的 SRECS系统增加抗扰等级的方法。 附录F:评估共模失效(CCF)敏感性的方法 编制 校对 批准 日期20117 lEC62061标准内部解读 术语缩略语 术语(略) 缩略语 缩略语 全称 CCF 其因尖效 DC 诊断覆盖率(在公式中以一个分数或者百分比表小) E/E/PES电气电子可编程电子系统 EUC 受控设备 FB 功能块 MoNN通道结构中的M(如1o02为2通道结构中的1) MOoND带诊断的N通道结构中的M MTF平均故障失效时间 MTTR均恢复时间(h) PFDFE最终元件子系统要求时的平均失效概率 表决通道组在要求时的平均失效概率(如果传感器、逻辑或最终元件子系统仅由一个表决组构成,则PFDG分 PFDe 別等于PFDS、PFDL或 PFDFE) PFD 逻辑子系统在要求时的平均失效概率 PDs「传感器千系纩在要求时的平均失效概率 PFDSys|E/E/PE安全相关系统的一个安全功能每小时的平均失效概率 PFHD 每小时的危险失效概率 PH|最终元件子系统每小时的失效概率 表决通道组在要求时的每小时屮均失效概率(如耒传感器、逻辑或最终元件」系统仅由一个表决组构成,则 PFHe PFDG分别等于PFHS、PFHL或 PFHFE) PFHL 逻辑子系统每小时的失效概率 PFHs传感器子系统每小时的失效概率 PFHSYs|E/E/PE安全相关系统中安全功能每小时的平均失效概率 SIL 安全完整性等级 T1 检验测试时间间隔(h T2 要求之间的时间问隔 10O1、1o02、2o02、1002D、2003结构中通道的等效平均停止工作时间(h)(它是子系统通道中所有部件的 ce 组合关闭时间) tcE 10o2D结杓中通道的等效平均停止工作时间(h)(它是子系统通道中所有部件的组合关闭时间) 10O2、2003结构中表决组的等效平均停止作时间(h)(它是表决组中所有部件的组合关闭时间) 10O2D结构中表决组的等效平均停止工作时间(h)(它是表决组中所有部件的组合关闭时间) 具有共同原因的、没有被检测到的失效分数(在公式中用一个分数或者百份比表示) 具有共冋原因的,已破诊断测试检测到的失效分数(在公式中表示成一个分数或者百分比) ∫系统中一个通道的失效率(每小时) 子系统中通道的危险失效率(每小时),等于0.5∧(假设50%的危险失效和50%的安全失效) 检测到的子系统中通道每小时的危险失效率(它是在子系统通道中所有检测到的危险失效率的总和) Du 未检测到的子系统中通道每小时的危险失效率(它是在子系统通道中所有未检测到的危险失效率的总和) 子系统中被检测到的通道每小卟的安全失效率(它是在子系统通道中所有检测到的安全失效率的总和) 编制 校对 批准 日期20117 lEC62061标准内部解读 中要求的功能安全管理 所谓功能安全管理,实际就是实现 SRECS( safety- Related Electrical Control System)的功能安全所 必须的管理和技术活动。 功能安全管理的目标是实现 SRECS的功能安全,主要是通过计划、执行、记录来实现的。 首先,对于每个 SRECS的设计都要有文档化的功能安全计划,至少应包括 项目的大小 复杂程度 设计和技术的革新程度 设计特点和标准化的程度 失效情況下的可能结果 个详细的计划应包括以下具体内容 1、明确 SRCFS( Safety- Related control functions)的具体要求, SRECS的整体设汁, SRECS的 使用信息, SRECS的验证方法,不符合要求时的整改流程 2、搆述指定功能安全的执行方针和策略 3、描述应用软件、研发、整合、检验和验证来达到功能安全的策略 4、明确复杂执行和审核步骤1中每项活动的人员、部门、其他单位或资源 5、明确或建立记录或保存相关 SRECS功能安全相关信息的流程和资源,如: a)风险识别和风险评佔的结果 b)用于实现安全要求的安全相关功能的设备 c)负贵保持功能安全的组织 d)达到和保持功能安全(包括 SRECS的更改)的必要流程 描述相关组织问题的配置管理策略,如:组织的内部架构,授权人员等 7、建立的确认计划包括 a)要进行认的绀节 b)执行确认的人员、部门或者单位 C)确认策略和技术的选择 d)测试设备的选择 e)确认活动的选择 f)接受原则 g)用于确认结果评估的手段和方法 8、建立的验证计划应包括 a)要进行验证的细节 b)明确机器相关的操作模式(如:正常操作,设置等) c)违反 SRECS有效的要求 d)验证的技术策略,如:静态测试的分析方法 编制 校对 批准 日期20117 lEC62061标准内部解读 e)接受原则 f)按照叫接受原则出现失效时要采取的行动 注意:验证计划应该指出 SRECS及其子系统是属于常规测试、型式测试,还是和域或抽样测试。 总之,功能安全计划是从设计、研发到最终的确认和验证的整个过稈来确保 SRECS实现其安全功能的 管理保证。 编制 校对 批准 日期20117 【实例截图】
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