GB/T 44880-2024因果矩陣

ICS

25.040.40

CCS

N10

中華人民共和國國家標準

GB/T44880—2024/IEC62881:2018

因果矩陣

Causeandeffectmatrix

（IEC62881:2018,IDT）

2024-11-28發(fā)布2025-06-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/T44880—2024/IEC62881:2018

目次

前言

·····································································································

Ⅲ

引言

·····································································································

Ⅳ

1

范圍

··································································································

1

2

規(guī)范性引用文件

······················································································

1

3

術(shù)語、定義和縮略語

·················································································

1

3.1

術(shù)語和定義

······················································································

1

3.2

縮略語

···························································································

2

4

符合性

································································································

2

5

因果矩陣的設(shè)計

······················································································

3

5.1

布局原則

·························································································

3

5.2

原因?qū)傩?/p>

·························································································

3

5.3

結(jié)果屬性

·························································································

4

5.4

關(guān)系屬性

·························································································

4

5.5

更改和修改的標記

···············································································

4

6

因果矩陣的使用

······················································································

4

6.1

跨專業(yè)的統(tǒng)一功能描述

··········································································

4

6.2

線性邏輯的應用

·················································································

5

6.3

非線性邏輯的應用

···············································································

5

6.4

項目工作流

······················································································

5

7

示例

··································································································

6

7.1

帶有最少因果要求和關(guān)系可選方案1的因果矩陣

···············································

6

7.2

帶有最少因果要求和關(guān)系可選方案2的因果矩陣

···············································

7

7.3

帶有可選因果屬性和關(guān)系可選方案2的因果矩陣

···············································

8

參考文獻

··································································································

9

Ⅰ

GB/T44880—2024/IEC62881:2018

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)

定起草。

本文件等同采用IEC62881:2018《因果矩陣》。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。

本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。

本文件由全國工業(yè)過程測量控制和自動化標準化技術(shù)委員會（SAC/TC124）歸口。

本文件起草單位：東北大學、機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所、湖南科技大學、中國天辰工

程有限公司、北京工業(yè)大學、沈陽工業(yè)大學、江南大學、東莞理工學院、中信戴卡股份有限公司、北京

化工大學、上海自動化儀表有限公司、北京神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司。

本文件主要起草人：丁進良、尚羽佳、丁露、陸軍、成繼勛、高杰、楊云漪、韓紅桂、張曉玲、方星、

張兆云、黃亮、王艷、柳娟、耿志強、黃易、張永超。

Ⅲ

GB/T44880—2024/IEC62881:2018

引言

自動化工廠的高效工程建設(shè)和可靠運行在很大程度上取決于對調(diào)節(jié)控制和邏輯聯(lián)鎖的清晰明確的描

述。對于調(diào)節(jié)控制，該描述通常通過工藝流程圖和P&ID（ISO10628?1、ISO10628?2）來完成，這些

流程圖和P&ID在制造和流程工廠的工程和運營中由工藝和I&C人員使用。關(guān)于邏輯聯(lián)鎖，工藝工程師

和工廠操作員經(jīng)常認為大量分散的邏輯關(guān)系或功能圖過于復雜（尤其是在使用故障安全原理時），并且

難以處理過多的詳細信息。

本文件描述了一種簡單且被廣泛接受的方法，用于記錄流程工業(yè)和制造業(yè)中的邏輯聯(lián)鎖─“因果

矩陣”（C&E矩陣）。因果矩陣通過使用最少的已有知識和簡單的處理來描述獨立于所使用的自動化

平臺控制過程所需的功能，能夠從過程的角度讓人正確理解所需的關(guān)系，而無需了解平臺關(guān)于

PLC/DCS程序邏輯的特定詳細知識。

在工廠的整個生命周期（例如工程、調(diào)試、啟動和運行）中，因果矩陣對于說明成套裝置的功能及

其與工廠相關(guān)工序的接口非常有用，同時特別有助于滿足一些法律或保險要求（例如政府法規(guī)、消防和

天然氣法規(guī)、機械指令，例如IEC62061）。因果矩陣也會在其他類型的文件中找到，例如消防數(shù)據(jù)

表，且因果確定原則以及交叉點中定義的邏輯關(guān)系仍然適用。

此外，因果矩陣還用于說明嵌入式診斷功能的后果（例如在檢測到斷線的情況下激活跳閘功能）、

已安裝備用系統(tǒng)的功能（例如無法啟動泵并切換到備用泵）或部分停機后的工序復位或安全相關(guān)功能所

需的操作員動作。

因果矩陣提供的信息會根據(jù)個體需求進行結(jié)構(gòu)化，例如電氣開關(guān)設(shè)備中過程聯(lián)鎖所需的信息。

因果矩陣描述了引起條件（原因）與預期后果或動作（結(jié)果）之間的關(guān)系。本文件中，原因由傳感

器或其他手段產(chǎn)生的信號來表示；結(jié)果是由執(zhí)行器（主要是閥門和電機）自動完成的動作，或由輪班操

作員手動完成的動作，或向操作員提供的警報和信息。兩者通過包含關(guān)系的矩陣進行鏈接。因此，這些

基本關(guān)系以適當和結(jié)構(gòu)化的形式進行了記錄，從而能夠在工藝設(shè)計、電氣工程、I&C工程等專業(yè)之間進

行可靠的信息交換。在下一步詳細工程過程中，因果矩陣是開發(fā)更詳細和特定平臺（例如故障安全

PLC）邏輯的起點。

在工廠運營期間，因果矩陣可作為功能描述，例如用于工廠運營人員的培訓。

因果矩陣通常不用于指定功能序列（例如批處理操作模式）或其他方法可能提供的功能細節(jié)，例如

IEC61131?3中的邏輯描述。

Ⅳ

GB/T44880—2024/IEC62881:2018

因果矩陣

1范圍

本文件描述了因果矩陣的設(shè)置和實現(xiàn)，以便在工程實踐中持續(xù)使用。本文件旨在描述一種簡單的格

式，用于支持不同工程專業(yè)之間在項目或維護活動中信息交流的一致性。本文件規(guī)定了因果矩陣內(nèi)容的

最低要求，這些內(nèi)容來自于現(xiàn)有設(shè)計文件，例如P&ID或文字說明。

本文件不涉及如何將因果矩陣中定義的關(guān)系轉(zhuǎn)換為PLC/DCS應用程序的功能或源代碼，也不涉及

在需要執(zhí)行/遵守額外規(guī)定的專用自動化平臺上實現(xiàn)復雜的和/或順序邏輯。

因果矩陣能用來記錄工廠設(shè)備的故障反應，因此能用作必要的安全驗證參考點。

本文件中定義的因果矩陣與魚骨圖或石川圖的范圍不同，后者一般被稱為因果圖。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用

于本文件。

ISO7200技術(shù)產(chǎn)品文檔化標題欄和文檔標題中的數(shù)據(jù)字段（Technicalproductdocumenta?

tion—Datafieldsintitleblocksanddocumentheaders）

IEC62708流程工業(yè)中電氣和儀器儀表工程的文件種類（Documentkindsforelectricalandinstru?

mentationprojectsintheprocessindustry）

注：GB/T5094.1—2018工業(yè)系統(tǒng)、裝