1976年，意大利北部的塞韋索發(fā)生了一起嚴(yán)重的有毒氣體泄漏事故，推動(dòng)了我們現(xiàn)今所知的“功能安全”或“安全完整性等級(jí)（SIL）”標(biāo)準(zhǔn)的頒布。當(dāng)時(shí)工廠內(nèi)沒有自動(dòng)冷卻系統(tǒng)，也沒有警報(bào)系統(tǒng)，過熱反應(yīng)過程中釋放出大量的二噁英氣體，致使200000居民入院治療，70000頭動(dòng)物因此遭到宰殺。災(zāi)難過后，政府加強(qiáng)了保護(hù)居民、生物和環(huán)境的法律法規(guī)。
第一個(gè)舉措是于1998年頒布的IEC 61508 “電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全”標(biāo)準(zhǔn)，自2002年以來(lái)被作為EN 61508進(jìn)行應(yīng)用。該標(biāo)準(zhǔn)首次全面定義了自動(dòng)化技術(shù)的安全要求。
IEC 61508主要針對(duì)安全設(shè)備的組件制造商，而IEC 61511“功能安全——加工工業(yè)部門用安全儀表化系統(tǒng)”標(biāo)準(zhǔn)適用于操作人員和安全設(shè)備的生產(chǎn)計(jì)劃員。IEC 61511標(biāo)準(zhǔn)為評(píng)估工廠中的損壞風(fēng)險(xiǎn)提供建議和指導(dǎo)，可用于選擇合適、安全的組件。此類標(biāo)準(zhǔn)旨在將風(fēng)險(xiǎn)降至可接受范圍。
然而，我們所談?wù)摰摹肮δ馨踩被颉癝IL”究竟是什么呢？功能安全是指系統(tǒng)安全中一個(gè)特殊的部分，這個(gè)部分主要依賴于與安全相關(guān)的子系統(tǒng)及外部設(shè)備的正常運(yùn)作來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)。電氣安全、消防安全、輻射防護(hù)以及機(jī)械防護(hù)等，均不屬于功能安全的范疇。
“SIL”即“安全完整性等級(jí)”，主要用于衡量電氣或電子控制系統(tǒng)的可靠性或相關(guān)安全性能。SIL側(cè)重于對(duì)安全鏈進(jìn)行評(píng)估，安全鏈也被稱為SIF（安全儀表功能）。此安全鏈通常由安全控制器、驅(qū)動(dòng)器和傳感器組成。安全儀表系統(tǒng)（SIS）包含一個(gè)或多個(gè)安全鏈。
SIL共分為4個(gè)等級(jí)用于描述降低風(fēng)險(xiǎn)所需的等級(jí)。SIL1級(jí)代表所需降低風(fēng)險(xiǎn)的水平為最低，SIL4級(jí)為最高。確保功能安全的第一步通常是風(fēng)險(xiǎn)分析。此處的目標(biāo)包括識(shí)別危險(xiǎn)，識(shí)別運(yùn)行過程中可能造成危險(xiǎn)的事件及相關(guān)設(shè)備。此外，也需要確定降低必要風(fēng)險(xiǎn)所需的安全功能。
例如，在工廠和工藝工程的管道和儀表圖中，當(dāng)評(píng)估一個(gè)流程的安全性時(shí)，需分別考慮傳感器技術(shù)的單個(gè)組件、評(píng)估電子設(shè)備和驅(qū)動(dòng)器，才能設(shè)計(jì)出一種通用的解決方案。
就此而言，傳感器測(cè)量物理過程中的變量，如溫度傳感器網(wǎng)" href="http://www.bjbcsh.cn/category.asp?categoryid=341" target="_blank">溫度傳感器網(wǎng)" href="http://www.bjbcsh.cn/jscontent.asp?id=56&categoryid=67" target="_blank">溫度傳感器網(wǎng)">溫度、液位或壓力，并將測(cè)量值轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。評(píng)估電子設(shè)備通常包括多種控制單元，這些控制單元能夠轉(zhuǎn)換、線性化、保存并根據(jù)規(guī)則進(jìn)一步處理過程變量，然后將變量傳送到驅(qū)動(dòng)器中進(jìn)行執(zhí)行。通過調(diào)整各種功能變量，驅(qū)動(dòng)器隨后將執(zhí)行流程中的操作。
在評(píng)估電子設(shè)備中實(shí)施安全變量的方式有兩種。用戶可使用一種可編程的安全邏輯控制器。該解決方案尤為適合構(gòu)建設(shè)有過程控制系統(tǒng)的特殊系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具有綜合的功能性應(yīng)用程序，信號(hào)源數(shù)目較多，密度較高。然而，這的確需要更多的編程應(yīng)用程序，輸入端和輸出端耦合類型，以及多通道特征。投資費(fèi)用取決于通道數(shù)量和軟件費(fèi)用。此外，根據(jù)SIL，每個(gè)應(yīng)用程序必須進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算與評(píng)估。這使得實(shí)施高達(dá)SIL4級(jí)的解決方案成為可能。
另外一種方式是，使用諸如JUMO safetyM這樣的安全監(jiān)視器或限值器，替代可編程的安全邏輯控制器。它非常適合較小的功能應(yīng)用程序，如特殊機(jī)械以及低密度、低信號(hào)源數(shù)目的獨(dú)立應(yīng)用程序。除了投資費(fèi)用低之外，其優(yōu)勢(shì)還包括：每個(gè)應(yīng)用程序或控制功能的參數(shù)化復(fù)雜性較低。該解決方案使用通用輸入信號(hào)，具備一個(gè)設(shè)有冗余傳感器輸入端的冗余內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此外，還具有三種不同的功能輸出設(shè)備（模擬信號(hào)/邏輯信號(hào)）。這使解決方案級(jí)別可達(dá)SIL3級(jí)或PLe。另外結(jié)合指定的久茂傳感器技術(shù)，整個(gè)SIL鏈已經(jīng)過計(jì)算。當(dāng)然，它可以便捷連接來(lái)自其他制造商的傳感器，這樣用戶就不會(huì)受限于某種特定的傳感器制造商，盡管使用同一制造商的產(chǎn)品具有一定的優(yōu)勢(shì)。
在久茂，我們專為“SIL”和“功能安全”領(lǐng)域，設(shè)有市場(chǎng)細(xì)分管理部門，我們?cè)妇瓦@些重要話題的所有相關(guān)問題為用戶提供建議，并制定出用戶專屬的解決方案。
