GB/T 20438.2-2006電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的功能安全第2部分：電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的要求

ICS25.040N10中華人民共和國國家標準GB/T20438.2-2006/IEC61508-2：2000電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的功能安全第2部分;電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的要求Functionalsafetyofelectrical/electronic/programmableelectronicsafety-relatedsystems-Part2:Requirementsforelectricai/electronic/programmableelectronicsafety-relatedsystems(IEC61508-2:2000.IDT)2006-07-25發(fā)布2007-01-01實施中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局愛布中國國家標準化管理委員會

GB/T20438.2-2006/IEC61508-22000三次前言引言范圍2規(guī)范性引用文件3定義和縮略語4與GB/T20438的符合性56功能安全管理·……/E/PES安全生命周期要求7.1一般要求……….·7.2E/E/PES安全要求規(guī)范7.3E/E/PES安全確認計劃編制7.4E/E/PES的設計與開發(fā)7.5E/E/PES集成………….207.6E/E/PES操作和維護規(guī)程7.7E/E/PES的安全確認27.8E/E/PES的修改7.9E/E/PES的驗證28功能安全評估…附錄A（規(guī)范性附錄）用于E/E/PE安全相關系統(tǒng)的技術和措施：操作中的失效控制附錄B（規(guī)范性附錄），用于E/E/PE安全相關系統(tǒng)的技術和措施：避免生命周期不同附錄C（規(guī)范性附錄）診斷覆蓋率和安全失效分數(shù)··········448表1E/E/PES安全生命周期實現(xiàn)階段概述表2硬件安全完整性：A類安全相關子系統(tǒng)的結構約束12表3硬件安全完整性：B類安全相關子系統(tǒng)的結構約束12表A.1在操作過程中要檢測的或在推導安全失效分數(shù)中要分析的故障或失效表A.2電氣子系統(tǒng)表A.3電子子系統(tǒng)表A.4處理單元不可變內存范圍表A.5表A.6可變內存范圍1/O單元和接口(外部通信)表A.7表A.8數(shù)據(jù)路徑（內部通信）表A.9電源·…···…………·····30

GB/T20438.2-2006/IEC61508-2:2000表A.10程序順序(石門狗）表A.11通風和加熱系統(tǒng)(若需要)表A.12時鐘·……….……….表A.13通信和大容量存儲器表A.14傳感器表A.15最終元件(執(zhí)行器)表A.16用于控制由硬件和軟件設計引起的系統(tǒng)失效的技術和措施34表A.17用于控制由環(huán)境應力或影響引起的系統(tǒng)失效的技術和措施表A.18用于控制系統(tǒng)工作失效的技術和措施36表A.19控制系統(tǒng)失效的技術和措施的有效性36表B.1在E/E/PES要求規(guī)范中對避免失誤的建議（見7.2）………139表B.2在E/E/PES設計和開發(fā)過程中為避免引入故障的建議(見7.4）39表B.3在E/E/PES集成過程中為避免故障的建議(見7.5）…40表B.4在E/E/PES操作和維護規(guī)程中為避免故障的建議(見7.6）·表B.5：在E/E/PES安全確認過程中為避免故障的建議(見7.7）……41表B.6避免系統(tǒng)失效的技術和措施的有效性圖1GB/T20438的總體框架…圖2E/E/PES安全生命周期(實現(xiàn)階段）圖3GB/T20438.2和GB/T20438.3的范圍和關系圖4可編程電子中軟件結構和硬件結構的關系圖5單通道安全功能的硬件安全完整性限制示例圖6多通道安全功能的硬件安全完整性的限制示例

GB/T20438.2-2006/IEC61508-2：2000GB/T20438由下列7部分構成：-第1部分：一般要求;第第2部分：電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的要求：第3部分：軟件要求；第第4部分：定義和縮略語：第5部分：確定安全完整性等級的方法示例；第6部分：GB/T20438.2和GB/T20438.3的應用指南；第第7部分：技術和措施概述。本部分是GB/T20438的第2部分。本部分等同采用國際標準IEC61508-2:2000《電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的功能安全第2部分：電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的要求》(英文版）本部分的附錄A、附錄B、附錄C為規(guī)范性附錄本部分與IEC61508-2:2000在技術內容上沒有差異·為便于使用做了下列編輯性修改：2）將"IEC61508”改為"GB/T20438”b）“本國際標準”一詞改為"本標準”C）刪除國際標準中1.2中的注2,因為此注所表述的是IEC61508在美國和加拿大等國的應用情況，與我國的實際不符.所以刪除。用小數(shù)點"."代替作為小數(shù)點的逗號""。本部分由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出本部分由全國工業(yè)過程測量和控制標準化技術委員會(SAC/TC124)歸口。本部分由機械工業(yè)儀器儀表綜合技術經(jīng)濟研究所負責起草。本部分主要起草人：梅格、馮曉升、王莉、鄭旭、歐陽勁松等

GB/T20438.2-2006/IEC61508-2:2000由電氣和電子器件構成的系統(tǒng)，多年來在許多領域中執(zhí)行其安全功能,以計算機為基礎的系統(tǒng)（-般指可編程電子系統(tǒng)（PES))在許多領域中用于非安全目的,但也越來越多地用于安全目的,為使計算機系統(tǒng)技術更有效安全地使用，有必要進行安全方面的指導。GB/T20438針對由電氣或電子和可編程電子部件構成的、起安全作用的電氣/電子/可編程電子系統(tǒng)(E/E/PES)的整體安全生命周期，提出了一個通用的方法。建立統(tǒng)一方法的目的是為了針對以電子為基礎的安全相關系統(tǒng)提出一種一致的、合理的技術方針，主要目標是促進應用領域標準的制定。在許多情況下，可用多種基于不同技術的防護系統(tǒng)來保證安全(如機械的、液壓的、氣動的、電氣的電子的、可編程電子的，等等)。從安全戰(zhàn)略角度.不僅要考電各系統(tǒng)中元器件的問題(如傳感器、控制器、執(zhí)行器等).而且要考慮構成組合安全相關系統(tǒng)的所有安全相關系統(tǒng)。因此GB/T20438對電氣/電子/可編程電子(E/E/PE)安全相關系統(tǒng)進行了規(guī)定。GB/T20438還提出了一個框架.在這個框架內.基于其他技術的安全相關系統(tǒng)也可同時被考點進去在各種應用領域里，存在著許多潛在的危險和風險，包含的復雜性也各不相同,從而需應用不同的E/E/PES。對每個特定的應用,則根據(jù)應用的不同而確定所需的安全量。GB/T20438僅是使這些量值規(guī)范化。GB/T20438慮了當使用E/E/PES執(zhí)行安全功能時.所涉及到的整體安全生命周期、E/E/PES安全生命周期以及軟件生命周期的各階段(如初始構思，整個設計、實現(xiàn)、運行和維護到停用)。針對飛速發(fā)展的技術，建立一個足夠健壯而廣泛的能滿足今后發(fā)展需要的框架。有利于促進E/E/PES安全相關系統(tǒng)在不同領域中相關標準的制定,各應用領域和交叉應用領域相關標準應在GB/T20438的框架下制定，使之具有高水平的一致性(如基礎原理、術語等的一致性)并將既安全又經(jīng)濟。-為達到E/E/PE安全相關系統(tǒng)所需的功能安全，提供了編制安全要求規(guī)范的方法使用了一個安全完整性等級,此安全完整性等級規(guī)定了E/E/PE安全相關系統(tǒng)要實現(xiàn)的安全功能的目標安全完整性等級。采用了一種可確定安全完整性等級要求的基于風險的方案。建立了E/E/PE安全相關系統(tǒng)的數(shù)值目標失效量，這些量都同安全完整性等級相聯(lián)系建立了危險失效模式中目標失效量的一個下限，此下限是對單一E/E/PE安全相關系統(tǒng)的要求這些系統(tǒng)運行在：1）低要求操作模式下.為了執(zhí)行它的設計功能.一旦要求時.就把下限設定成平均失效概率為10-5；2）高要求操作模式或者連續(xù)操作模式下,下限設定成危險失效概率為10-/h。注：單一E/E/PE安全相關系統(tǒng)不一定是單通道結構。-采用廣泛的原理、技術和措施以達到E/E/PE安全相關系統(tǒng)的功能安全.但不使用失效-安全的概念，這個概念是在很好定義了失效模式.并且復雜性相對較低時的一個數(shù)值。由于E/E/PE安全相關系統(tǒng)的復雜性均在（B/T20438范圍之內.因此不適用失效-安全的概念。

GB/T20438.2-2006/IEC61508-2：2000電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的功能安全第2部分：電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的要求1范圍1.1GB/T20438.2在使用前,應充分理解GB/T20438.1.GB/T20438.1提供了實現(xiàn)功能安全的總體結構框架。適用于GB/T20438.1定義的安全相關系統(tǒng)，安全相關系統(tǒng)至少包含一種電氣、電子或可編程電子基本部件。適用于E/E/PE安全相關系統(tǒng)中的所有子系統(tǒng)及其部件(包括傳感器、執(zhí)行器、操作員界面)。規(guī)定了如何按照GB/T20438.1從整體安全要求中提取開發(fā)信息并將其分配到E/E/PE安全相關系統(tǒng)：規(guī)定了如何從整體安全要求中提取E/E/PES的安全功能要求和E/E/PES安全完整性要求。e）規(guī)定了在E/E/PE安全相關系統(tǒng)的設計和制造過程中所進行的活動的要求(例如：建立E/E)PES安全生命周期模型)軟件除外,軟件要求在GB/T20438.3（見圖2、圖3)中給出：這些要求包含了用以避免和控制故障和失效發(fā)生的技術和措施的應用.并被劃分成與安全完整性等級相對應的不同等級。規(guī)定了執(zhí)行E/E/PE安全相關系統(tǒng)的安裝、試運行以及最終安全確認所需的信息不適用于E/E/PE安全相關系統(tǒng)的操作和維護階段.這方面內容在（B/T20438.1中給出但是,本部分為用戶提供了有關E/E/PE安全相關系統(tǒng)的操作和維護所需的信息和規(guī)程的準備要求。h）對E/E/PE安全相關系統(tǒng)進行各種修改的各方應滿足的要求進行了規(guī)定。住1：本部分直接面向供方和/或公司內部的工程部門，因此包含了對修改的要求。注2：本部分與GB/T20438.3的關系見圖3。1.2GB/T20438.1、GB/T20438.2.GB/T20438.3和GB/T20438.4是基礎的安全標準.盡管它們不適用于簡單E/E/PE安全系統(tǒng)（見GB/T20438.4—2006的3.4.4）.作為基礎的安全標準,根據(jù)IEC導則104和ISO/IEC導則51中包含的原則,各技術委員會在起草標準時應考慮使用這些標準,因為技術委員會的責任之一是在起草自己的標準時凡是適用之處都應貫徹基礎安全標準。GB/T20438同時也可作為獨立的標準使用。在適用的情況下，技術委員會在制定其標準時都應使用基礎安全標準。也就是