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1、2015/1/14 1 SIL等级验证、评估技术专题培训第一讲 第一讲：功能安全相关标准知识 唐蓉唐蓉 2015.01 1 第一讲简介 SIL等级验证、评估技术专题培训课程 一 、 SIL等级验证、评估技术相关标准 三、 相关术语与定义 三、 SIL等级验证、评估计算相关参数三、 SIL等级验证、评估计算相关参数 四、示例 2 2015/1/14 2 一 、 功能安全相关标准 SIL等级验证、评估技术专题培训课程 SIL等级验证评估技术相关标准： IEC61508 IEC61511 ISA-TR84.00.02 SIL等级验证、评估技术相关标准： ANSI/ISA-84.01 3 IEC615
2、08电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 在20世纪80年代中期，国际电工委员会(IEC)开始为安全系统设计制定通用国际 SIL等级验证、评估技术专题培训课程 在 0世纪80年代中期，国际电工委员会(C)开始为安全系统设计制定通用国际 标准，2000年发布 IEC 61508（FunctionalSafetyofElectrical/Electronic/ ProgrammableElectronic(E/E/PES)Safety-RelatedSystems)。 Part1：一般要求，描述了主要概念、组织、生命期、文档编制、引导证据及SIL的定义 Part2：电子/电气/电子可编程电
3、子安全相关系统的要求，包括对设备和系统的要求，它的很 多内容与第7部分的鉴别方法的应用有关，这些方法解决了随机或系统失效问题 Part 3：软件要求，描述避免失效的方法，与第7部分的附录相关Part3：软件要求，描述避免失效的方法，与第7部分的附录相关 Part4：定义和缩略语 Part5：确定安全完整性等级(SIL)的方法示例 Part6：IEC61508.2和IEC61508.3的应用指南 Part7：给出测试方法，技术和措施概述 4 2015/1/14 3 IEC61511过程工业领域安全仪表系统的功能安全 Ftil S f tItt d StfthPI dtSt SIL等级验证、评估技
4、术专题培训课程 FunctionalSafetyInstrumentedSystemsfortheProcessIndustrySector Part1：框架、定义、系统、硬件和软件要求 Part2：IEC61511.1的应用指南 Part 3：确定要求的安全完整性等级（SIL）的指南Part3：确定要求的安全完整性等级（SIL）的指南 5 ISA-TR84.00.02 SafetyInstrumentedFunctions(SIF)- SafetyIntegrityLevel(SIL)Evaluation Th i安全仪表功能安全完整性等级评估技术 SIL等级验证、评估技术专题培训课程 Te
5、chniques安全仪表功能 安全完整性等级评估技术 Part1：Introduction (adetailedlistingofthedefinitionofalltermsusedinthis document.TheseareconsistentwiththeANSI/ISA-84.01- 1996,IEC61508andIEC61511standards) Part 2：Determining the SIL of a SIF via Simplified EquationsPart2：DeterminingtheSILofaSIFviaSimplifiedEquations Part
6、3：DeterminingtheSILofaSIFviaFaultTreeAnalysis Part4:DeterminingtheSILofaSIFviaMarkovAnalysis Part5:DeterminingthePFDofSISLogicSolversviaMarkov Analysis 6 2015/1/14 4 SIL等级验证、评估技术专题培训课程 ISAS84.00.01 “FunctionalSafety:SafetyInstrumentedSystemsfortheProcess I dS”IndustrySector” SIL等级评估过程当美国ANSI/ISA决定放弃
7、ANSI/ISA-84.01-1996，转而采纳IEC61511时， 引入了OSHA1910.119的“宗亲条款（GrandfatherClause）“，使之成为ANSI/ISA-84.01- 2004.详见ANSI/ISA-84.01-2004-1，条款1.0y. 宗亲条款解决了功能安全标准从ANSI/ISA-84.01-1996向ANSI/ISA-84.01-2004过渡遇到 的问题，即对于已经存在的SIS，如何满足或遵循新的标准宗亲条款的中心含义是，对于按 照以前的标准规范和工程实践预设，建造的，已经存在的SIS系统，业主或操作者应论证“设 备是以安全的方式预设维护检验测试和操作“ 有两
8、个基本的评判步骤： 7 备是以安全的方式预设，维护，检验，测试，和操作 .有两个基本的评判步骤： （1）确认进行了危险和风险剖析，以定量的或定性的方式，确定SIS中的每个SIF所应具有 的风险降低水平要求； （2）确认对已经存在的SIF进行了评估，确定它们遵循“宗亲条款“这一原则。 SIL等级验证、评估技术专题培训课程 ISAS84.00.01 Part1:Framework,Definitions,System,Hardware andSoftware Requirements Part2:GuidelinesfortheApplicationofANSI/ISA-84.00.01- 200
9、4Part1(IEC61511-1Mod) InformativeApproved2 8 Part3:GuidancefortheDeterminationoftheRequiredSafety IntegrityLevels- Informative 2015/1/14 5 二 、 相关术语与定义 SIL等级验证、评估技术专题培训课程 缩略语缩略语 CCF Common Cause Failure 共因失效 DC Diagnostic Coverage 诊断覆盖率 E/E/PE (system) Electrical/Electronic/Programmable Electronic Sy
10、stem 电气/电子/可编程电子系统 9 (system) 电气/电子/可编程电子系统 EUC Equipment Under Control 受控设备 HFT Hardware Fault Tolerance 硬件故障裕度 SIL等级验证、评估技术专题培训课程 缩略语 MooNM out of N channel architecture (for example 1oo2 is 1 out of 2 architecture where either of the two channels canof 2 architecture, where either of the two chan
11、nels can perform the safety function) N中取M通道结构（如1oo2是2取1结构，两个通道中任一通 道都可执行安全功能） MooND M out of N channel architecture with Diagnostics 带诊断的N中取M通道结构 MTTF Mean Time To Failure 平均无故障时间 10 MTTF平均无故障时间 MTBF Mean Time Between Failures 平均失效间隔时间 MTTR Mean Time To Repair 平均恢复时间 MRT Mean Repair Time 平均修复时间 201
12、5/1/14 6 SIL等级验证、评估技术专题培训课程 缩略语 PFD Probability of Dangerous Failure on Demand 要求时的危险失效概率要求时的危险失效概率 PFDavg Average Probability of dangerous Failure on Demand 要求时的危险失效平均概率 PFH Average frequency of dangerous failure h-1 每小时危险失效平均频率h-1 SFF Safe Failure Fraction 安全失效分数 11 SIL Safety Integrity Level 安全完整
13、性等级 SIF Safety instrumented function 安全仪表功能 SIS Safety instrumented system 安全仪表系统 SIL等级验证、评估技术专题培训课程 定义 1. Channel 通道 element or group of elements that independently implement an element safety function 独立执行一个组件安全功能的一个或一组组件。 EXAMPLE A two-channel (or dual-channel) configuration is one with two chann
14、els that independently perform the same function. 两通道（或双通道）配置是指具有两个能独立执行相同功能的通道构成的配置。 12 NOTE The term can be used to describe a complete system, or a portion of a system (for example, sensors or final elements). 注：该术语可用来描述一个完整的系统或一个系统的一部分（如传感器或最终元 件）。 2015/1/14 7 SIL等级验证、评估技术专题培训课程 定义 2. common cau
15、se failure 共因失效 CCF failure that is the result of one or more events causing concurrent failures offailure, that is the result of one or more events, causing concurrent failures of two or more separate channels in a multiple channel system, leading to system failure 在多通道系统中由一个或多个事件导致的引起两个或多个分离通道同时失效 ，从而导致系统失效的一种失效。 3. safe failure 安全失效 a failure which does not have the potential to put the safety instrumented 13 a failure which does not have the potential to put the safety instrumented function in a dangerous or failto-function state. 指不可能使安全系
