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1、安全相关产品的硬件实现(一)摇谢亚莲“功能安全产品实现技术冶系列讲座第4讲摇安全相关产品的硬件实现(一)Chapter郁摇ImplementationoftheHardwareforSafety鄄relatedProducts:Part11,2谢亚莲12(上海工业自动化仪表研究院,上海摇200233;上海仪器仪表自控检验测试所功能安全中心,上海摇200233)摘摇要:分层次介绍了与功能安全相关的、能够体现功能安全设计理念的术语和定义、架构约束条件。功能安全的设计理念就在于提出了安全完整性的指标,并给出了通过采取诊断措施和结构冗余的方法来实现安全完整性。然后针对安全相关产品,并基于标准IEC6
2、1508.2Edition2的要求,给出了编制安全相关产品设计要求规范的具体要求。关键词:安全相关系统摇子系统摇组件摇危险失效摇安全失效摇硬件故障裕度摇架构约束中图分类号:TP202摇摇摇摇文献标志码:AAbstract:Theterms,definitions,andarchitecturalconstraintsrelatedtofunctionalsafetyareintroducedhierarchically;thesecontentsreflectthedesignconceptoffunctionalsafety,i.e.,proposingtheindexesofsafety
3、integrity,andthemethodofdiagnosistestandstructuralredundancyforimplementingsafetyintegrity.Then,aimingatthesafety鄄relatedproducts,andbasedonrequirementsofIEC61508.2Edition2,specificrequirementsforworkingoutthedesignrequirementandspecificationofsafety鄄relatedproductsaregiven.Keywords:Safety鄄relateds
4、ystem摇Subsystem摇Element摇Dangerousfailure摇Safetyfailure摇Hardwarefaulttolerance摇Architecturalconstraints品的安全生命周期为脉络,展开安全相关产品的实现0摇引言过程。在第一讲中我们讲到安全相关产品的实现包括硬1摇功能安全的设计理念件实现和软件实现,硬件实现又包括硬件安全完整性的实现和系统安全完整性的实现。这些硬件安全完整在展开安全相关产品的设计开发之前,我们先要性的要求和系统安全完整性的要求就是安全相关产品了解安全相关产品的设计理念及其特有的安全相关参数。有了这样的理念后,在安全相关产品的研发活
5、动在硬件实现过程中有别于非安全相关产品的特殊要中,才能有针对性地引进必要的措施和手段。求。硬件安全完整性与硬件随机失效相关,可以被量1)安全相关系统、子系统和组件化。它是通过引入功能安全的理念对产品进行针对性(1)安全相关系统(safety鄄relatedsystem):指定系设计来实现的,譬如进行故障诊断设计以提高诊断覆统需同时满足以下两项条件盖率、降低不可检测到的危险失效,从而提高安全失效淤为达到和保持受控设备(equipmentunder分数。系统安全完整性与系统失效相关,不可以被量control,EUC)的安全状态,实现必要的安全功能;化,它是通过在产品的安全生命周期的每个阶段进行于
6、或与其他安全相关系统以及其他风险降低措项目管理,在相关阶段采取一些必要的措施和技术以施共同作用,实现要求的安全功能的必要的安全完控制系统失效和避免系统失效来实现的。整性。我们根据IEC61508.2:2010Edition2中的要求和(2)子系统(subsystem):安全相关系统顶层架构方法来讲述安全相关产品的硬件实现。以安全相关产设计实体,子系统的危险失效可导致一个安全功能的危险失效。修改稿收到日期:2013-05-14。(3)组件(element):子系统的一部分,由单个元作者谢亚莲(1966-),女,1991年毕业于上海机械学院可靠性技术专器件或一组元器件构成,执行一个或几个组件安全
7、业,获硕士学位,高级工程师;主要从事可靠性技术和功能安全技术的研究。功能。92PROCESSAUTOMATIONINSTRUMENTATIONVol郾34No郾9September2013安全相关产品的硬件实现(一)摇谢亚莲安全相关系统、子系统和组件的关系如图1所示。功能中不扮演任何角色的元器件的失效。由子系统构成安全相关系统,如传感器子系统、逻辑控(6)无影响失效(noeffectfailure):一个组件
