功能安全SIL--SIL1_,_SIL2,_SIL3,_SIL4_的定义分级

功能安全 SIL 分级是一种用于确保电子电气设备和可编程电子安全相关系统的安全完整性水平的方法。根据国际电工委员会发布的 IEC 61508 标准，SIL 分为四个等级：SIL1、SIL2、SIL3 和 SIL4，SIL 的级别越高，系统发生危险故障的概率要求越低，从而安全性越高。在定义和应用这些等级时，需要进行风险分析，并根据分析结果分配相应的安全完整性等级。 SIL 分级始于安全相关系统的分配。目标级别是从机器设备的风险分析中获得的，即通过评估可能的风险和潜在的事故后果来确定系统对安全的要求。根据 IEC 61508-1 标准的第 9.3 节，应当尽量避免使用 SIL4 等级，因为 SIL4 系统极为严格，实现成本可能非常高。 在定义安全完整性等级的目标值时，要区分低要求操作模式和高要求或连续操作模式。在低要求操作模式下，系统只需要在要求时执行其设计功能，平均概率的失效为： - SIL1：≥10^-2 且 <10^-1 - SIL2：≥10^-3 且 <10^-2 - SIL3：≥10^-4 且 <10^-3 - SIL4：≥10^-5 且 <10^-4 而在高要求或连续操作模式下，系统需要在短时间内不断执行安全功能，其危险失效概率为： - SIL1：≥10^-6 且 <10^-5 - SIL2：≥10^-7 且 <10^-6 - SIL3：≥10^-8 且 <10^-7 - SIL4：≥10^-9 且 <10^-8 系统在低要求操作模式下的性能可以适用于那些只要求较少功能和性能的系统，如紧急停止、控制逻辑、诊断等。而对于那些需要持续执行安全功能的系统，例如在高速、高风险环境下运行的系统，必须按照高要求或连续操作模式下的标准设计，来确保系统的可靠性。 在设计和实施功能安全 SIL 时，需要综合考虑整个系统的生命周期，包括概念、设计、实施、运行和退役阶段。在整个过程中，必须确保符合既定的 SIL 等级，这通常需要通过各种形式的验证和测试来实现，包括功能安全计划、需求分析、系统设计与实现、集成、测试和维护。 必须指出的是，系统安全功能目标失效量是通过相关标准和指南，如 IEC 61508 中的表格 2 和表格 3，来指导系统选择适当的 SIL 等级。为了确保系统的安全完整性，相关标准对技术安全要求、文档编制、验证、生命周期管理、安全管理和人员资格等均有明确的规定。 在实际应用中，功能安全 SIL 的定义和分级，尤其在高风险行业如石化、核能、航空航天等，是确保系统在出现故障或不正常操作时能够保障人员安全、保护环境和降低经济损失的关键。在设计和实施 SIL 系统时，除了遵循上述国际标准，还需考虑特定行业的安全要求和最佳实践。 功能安全 SIL 的定义和分级是确保工业自动化和控制系统安全的关键环节。通过对安全相关系统进行适当的风险分析，并根据分析结果分配正确的 SIL 等级，可以大幅度降低由技术故障或操作失误引发的风险，保证人员、设备和环境的安全。