GB/T 20438.5-2017電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第5部分：確定安全完整性等級(jí)的方法示例

ICS25040

N10.

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T204385—2017/IEC61508-52010

.代替:

GB/T20438.5—2006

電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的

功能安全第5部分確定安全完整性

:

等級(jí)的方法示例

Functionalsafetyofelectrical/electronic/programmableelectronicsafety-related

sstems—Part5Examlesofmethodsforthedeterminationof

y:p

safetyintegritylevels

(IEC61508-5:2010,IDT)

2017-12-29發(fā)布2018-07-01實(shí)施

中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/T204385—2017/IEC61508-52010

.:

目次

前言

…………………………Ⅰ

引言

…………………………Ⅱ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………3

定義和縮略語(yǔ)

3……………3

附錄資料性附錄風(fēng)險(xiǎn)和安全完整性通用概念

A()—…………………4

附錄資料性附錄確定安全完整性等級(jí)要求的方法選擇

B()…………14

附錄資料性附錄和可容忍風(fēng)險(xiǎn)的概念

C()ALARP…………………16

附錄資料性附錄確定安全完整性等級(jí)一種定量的方法

D()—………19

附錄資料性附錄安全完整性等級(jí)的確定風(fēng)險(xiǎn)圖方法

E()—…………21

附錄資料性附錄采用保護(hù)層分析的半定量法

F()(LOPA)…………27

附錄資料性附錄確定安全完整性等級(jí)一種定性的方法危險(xiǎn)事件嚴(yán)重程度矩陣

G()——…………31

參考文獻(xiàn)

……………………33

圖的總體框架

1GB/T20438……………2

圖風(fēng)險(xiǎn)降低通用概念低要求運(yùn)行模式

A.1:()…………7

圖風(fēng)險(xiǎn)和安全完整性概念

A.2……………7

圖高要求應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)圖

A.3………………8

圖連續(xù)模式運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)圖

A.4……………9

圖控制系統(tǒng)元件與安全相關(guān)系統(tǒng)元件的共因失效示例

A.5EUCE/E/PE(CCF)…10

圖兩個(gè)安全相關(guān)系統(tǒng)間的共因失效

A.6E/E/PE……………………11

圖安全相關(guān)系統(tǒng)和其他風(fēng)險(xiǎn)降低措施的安全要求分配

A.7E/E/PE………………12

圖可容忍風(fēng)險(xiǎn)和

C.1ALARP…………16

圖安全完整性分配安全相關(guān)保護(hù)系統(tǒng)的示例

D.1—…………………20

圖風(fēng)險(xiǎn)圖通用方案

E.1:…………………23

圖風(fēng)險(xiǎn)圖示例僅說(shuō)明一般原則

E.2—()………………24

圖危險(xiǎn)事件嚴(yán)重程度矩陣示例只說(shuō)明一般原則

G.1—()……………32

表事故風(fēng)險(xiǎn)分類的示例

C.1……………17

表風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別的解釋

C.2…………………18

表與風(fēng)險(xiǎn)圖相關(guān)的數(shù)據(jù)示例圖

E.1(E.2)………………24

表通用風(fēng)險(xiǎn)圖的校準(zhǔn)示例

E.2…………25

表報(bào)告

F.1LOPA………………………28

GB/T204385—2017/IEC61508-52010

.:

前言

電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全分為七個(gè)部分

GB/T20438《//》:

第部分一般要求

———1:;

第部分電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的要求

———2://;

第部分軟件要求

———3:;

第部分定義和縮略語(yǔ)

———4:;

第部分確定安全完整性等級(jí)的方法示例

———5:;

第部分和的應(yīng)用指南

———6:GB/T20438.2GB/T20438.3;

第部分技術(shù)和措施概述

———7:。

本部分為的第部分

GB/T204385。

本部分按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本部分代替電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第部分

GB/T20438.5—2006《//5:

確定安全完整性等級(jí)的方法示例與相比主要技術(shù)變化如下

》,GB/T20438.5—2006,:

增加了確定安全完整性等級(jí)要求的方法選擇見(jiàn)附錄

———;(B);

增加了風(fēng)險(xiǎn)分析的方法采用保護(hù)層分析的半定量法見(jiàn)附錄

———:(LOPA)(F)。

本部分使用翻譯法等同采用電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全

IEC61508-5:2010《//

第部分確定安全完整性等級(jí)的方法示例

5:》。

本部分由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出

。

本部分由全國(guó)工業(yè)過(guò)程測(cè)量控制和自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC124)。

本部分起草單位機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所北京國(guó)電智深控制技術(shù)有限公司杭州

:、、

和利時(shí)自動(dòng)化有限公司北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所風(fēng)控北京工程技術(shù)有限公司北京聯(lián)合普肯工

、、()、

程技術(shù)股份有限公司上海中滬電子有限公司西門子中國(guó)有限公司

、、()。

本部分主要起草人史學(xué)玲熊文澤靳江紅陳勇楊柳肖松青周有錚梅豪黃勁松魯毅馮曉升

:、、、、、、、、、、、

羅安顧崢李佳田雨聰左信姜雪蓮白焰

、、、、、、。

本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為

:

———GB/T20438.5—2006。

Ⅰ

GB/T204385—2017/IEC61508-52010

.:

引言

由電氣和電子器件構(gòu)成的系統(tǒng)多年來(lái)在許多應(yīng)用領(lǐng)域中執(zhí)行其安全功能以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的系

,。

統(tǒng)一般指可編程電子系統(tǒng)在其應(yīng)用領(lǐng)域中用于執(zhí)行非安全功能并且也越來(lái)越多地用于執(zhí)行安全功

(),

能如果要安全并有效地使用計(jì)算機(jī)技術(shù)有關(guān)決策者在安全方面有充足的指導(dǎo)并據(jù)此做出決定是十

。,

分必要的

。

針對(duì)由電氣和或電子和或可編程電子組件構(gòu)成的用來(lái)執(zhí)行安全功能的

GB/T20438//(E/E/PE)、

系統(tǒng)安全生命周期的所有活動(dòng)提出了一個(gè)通用的方法采用統(tǒng)一的方法的目的是為了針對(duì)所有以電

,。

為基礎(chǔ)的安全相關(guān)系統(tǒng)提出一種一致的合理的技術(shù)方針主要目標(biāo)是促進(jìn)基于系列標(biāo)

、。GB/T20438

準(zhǔn)的產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定

。

注1在參考文獻(xiàn)中給出了基于系列標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的例子見(jiàn)參考文獻(xiàn)

:GB/T20438([1],[2],[3])。

在許多情況下可用多種基于不同技術(shù)如機(jī)械的液壓的氣動(dòng)的電氣的電子的可編程電子的

,(、、、、、

等的系統(tǒng)來(lái)保證安全因而不得不考慮各類安全策略不僅要考慮單個(gè)系統(tǒng)中的所有組件的問(wèn)題如

)。,(

傳感器控制器執(zhí)行器等還要考慮不同安全相關(guān)系統(tǒng)組合后的問(wèn)題因此當(dāng)在關(guān)注電

、、),。GB/T20438

氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的同時(shí)也提供了一個(gè)框架在這個(gè)框架內(nèi)基于其他技

//(E/E/PE),,,

術(shù)的安全相關(guān)系統(tǒng)也可被考慮進(jìn)去

。

在各種應(yīng)用領(lǐng)域里存在著許多潛在的危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)包含的復(fù)雜性也各不相同從而需應(yīng)用不同的

,,,

安全相關(guān)系統(tǒng)對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用將根據(jù)特定應(yīng)用的許多因素來(lái)確定所需的安全措施

E/E/PE。,。

作為基本原則可在未來(lái)的產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定和已有標(biāo)準(zhǔn)的修訂中規(guī)范這些措施

GB/T20438。

GB/T20438

考慮了當(dāng)使用系統(tǒng)執(zhí)行安全功能時(shí)所涉及的整體安全生命周期系統(tǒng)安全

———E/E/PE,、E/E/PE

生命周期以及軟件安全生命周期的各階段如初始概念整體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行和維護(hù)到退役

(、、、);

針對(duì)飛速發(fā)展的技術(shù)建立一個(gè)足夠健全且廣泛滿足未來(lái)發(fā)展需求的框架

———,;

使涉及安全相關(guān)系統(tǒng)的產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)得以制定在的框

———E/E/PE;GB/T20438

架下產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定在應(yīng)用領(lǐng)域和交叉應(yīng)用領(lǐng)域宜具有高度一致性如基

,(

本原理術(shù)語(yǔ)等這將既具有安全性又具有經(jīng)濟(jì)效益

,);;

為實(shí)現(xiàn)安全相關(guān)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

———E/E/PE,;

采用了一種可確定安全完整性要求的基于風(fēng)險(xiǎn)的方法

———;

引入安全完整性等級(jí)用于規(guī)定安全相關(guān)系統(tǒng)所要執(zhí)行的安全功能的目標(biāo)安全完整

———,E/E/PE

性等級(jí)

;

注2沒(méi)有規(guī)定每個(gè)安全功能的安全完整性等級(jí)的要求也沒(méi)有規(guī)定如何確定安全完整性等級(jí)而是

:GB/T20438,。

提供了一種基于風(fēng)險(xiǎn)概念的框架和技術(shù)范例

。

建立了安全相關(guān)系統(tǒng)執(zhí)行安全功能的目標(biāo)失效量這些量都同安全完整性等級(jí)相

———E/E/PE,

聯(lián)系

;

建立了單一安全相關(guān)系統(tǒng)執(zhí)行安全功能時(shí)目標(biāo)失效量的一個(gè)下限值這些

———E/E/PE,。E/E/

安全相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行在

PE:

低要求運(yùn)行模式下下限設(shè)定成要求時(shí)危險(xiǎn)失效平均概率為-5

———,10;

高要求或連續(xù)運(yùn)行模式下下限設(shè)定成危險(xiǎn)失效平均頻率為-9

———,10/h。

注3單一安全相關(guān)系統(tǒng)不一定是單通道架構(gòu)

:E/E/PE。

注4對(duì)于非復(fù)雜系統(tǒng)通過(guò)安全相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更優(yōu)目標(biāo)安全完整性是可能的但對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)例

:,。(

如可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)這些限值代表了目前能夠達(dá)到的水平

),。

Ⅱ

GB/T204385—2017/IEC61508-52010

.:

基于工業(yè)實(shí)踐中獲取的經(jīng)驗(yàn)和判斷設(shè)定了避免和控制系統(tǒng)性故障的要求即使發(fā)生系統(tǒng)性故

———,;

障的可能性一般不能量化但允許為一個(gè)特定的安全功能做出聲明即如果標(biāo)準(zhǔn)

,GB/T20438,

中的所有要求都滿足認(rèn)為與安全功能相關(guān)的目標(biāo)失效量已達(dá)到

,;

引入了系統(tǒng)性能力該能力表明一個(gè)組件為滿足規(guī)定的安全完整性等級(jí)要求時(shí)系統(tǒng)性安全完

———,,

整性的置信度

;

采用多種原理技術(shù)和措施以實(shí)現(xiàn)安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全但沒(méi)有明確地使用失

———、E/E/PE,

效安全的概念然而如果能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)條款的要求則失效安全的概念和本質(zhì)

-。,,“-”“

安全原則可能被應(yīng)用并且采用這些概念是可接受的

”,。

Ⅲ

GB/T204385—2017/IEC61508-52010

.:

電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的

功能安全第5部分確定安全完整性

:

等級(jí)的方法示例

1范圍

11的本部分提供以下信息

.GB/T20438:

風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)概念和風(fēng)險(xiǎn)與安全完整性之間的關(guān)系參見(jiàn)附錄

———(A);

提供確定安全相關(guān)系統(tǒng)安全完整性等級(jí)的一系列方法參見(jiàn)附錄附錄附錄

———E/E/PE(C、D、E、

附錄和附錄

FG)。

選擇的方法應(yīng)取決于應(yīng)用領(lǐng)域和所考慮的特定環(huán)境附錄附錄附錄附錄和附錄列

。C、D、E、FG

出了定性和定量的方法并為說(shuō)明基礎(chǔ)的原理進(jìn)行了簡(jiǎn)化通過(guò)這些附錄