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工業(yè)產(chǎn)品SIL認(rèn)證是怎么興起的
2021-05-10
SIL是Safety integrity level（安全完整性等級(jí)）的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，是國(guó)際上公認(rèn)的一種功能安全認(rèn)證。SIL是根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC頒布的功能安全標(biāo)準(zhǔn)《IEC61508—E/E/PE安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全》。其對(duì)應(yīng)的國(guó)標(biāo)為《GB/T20438》中對(duì)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行安全考核的認(rèn)證要求。該標(biāo)準(zhǔn)的基本原理是用基于風(fēng)險(xiǎn)的方法，按部就班地實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)降低的目標(biāo)。一般來(lái)講，使用在可能對(duì)人、環(huán)境或財(cái)產(chǎn)造成較高危害的場(chǎng)合的產(chǎn)品大多需要做SIL認(rèn)證。那么，工業(yè)品SIL認(rèn)證是怎么興起的呢？
一、先看國(guó)外
隨著上世紀(jì)80年代控制系統(tǒng)中軟件開(kāi)發(fā)的日益興起，軟件在提高設(shè)計(jì)速度、降低重復(fù)設(shè)計(jì)的成本、提高功能性等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，且系統(tǒng)更易引入新裝置。這種基于軟硬件結(jié)合的控制系統(tǒng)在安全相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越多。
但當(dāng)這樣的系統(tǒng)在安全相關(guān)的領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)，存在著許多不確定的因素，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1．由于軟件工程存在很多軟件開(kāi)發(fā)者個(gè)性化的東西，它與傳統(tǒng)的工程相比，更接近于藝術(shù)創(chuàng)造，因而很難證實(shí)軟件的正確性，這對(duì)于安全工程來(lái)說(shuō)，是一個(gè)巨大的風(fēng)險(xiǎn)。
2．由于微電子技術(shù)的發(fā)展，硬件也變得越來(lái)越復(fù)雜，從而難以認(rèn)定其正確性。
3．控制系統(tǒng)變得越來(lái)越大，越來(lái)越復(fù)雜，如何證明系統(tǒng)是安全的，如何評(píng)價(jià)用于安全相關(guān)領(lǐng)域的系統(tǒng)，也是一個(gè)必須解決的問(wèn)題。
不論是系統(tǒng)還是單一產(chǎn)品，要想用于安全目的，必須解決的問(wèn)題是制造商能夠在一定程度上保證產(chǎn)品的安全性并證實(shí)給用戶(hù)看，用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品要有足夠的置信度，而且制造商、用戶(hù)和第三方評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)應(yīng)該有統(tǒng)一的、科學(xué)的、大家都能接受的方法來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、使用和認(rèn)證。
為解決這些問(wèn)題，IEC成立了針對(duì)系統(tǒng)和軟件的兩個(gè)工作組，目的是起草相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以指導(dǎo)針對(duì)安全問(wèn)題的自控系統(tǒng)能夠達(dá)到所期望的安全目標(biāo)。1990年，兩個(gè)工作組合并在一起工作，1995年，IEC61508草案出臺(tái)，2000年，IEC61508標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。
IEC61508標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)了一種全新的保障安全的理念，實(shí)施功能安全本質(zhì)上就是控制風(fēng)險(xiǎn)。安全，按一般的概念理解就是沒(méi)有危險(xiǎn)，不受威脅，不出事故，這是一個(gè)絕對(duì)安全的概念，絕對(duì)安全是不可控制的，是不存在的。
在IEC61508中，安全的概念定義為“不存在不可接受的風(fēng)險(xiǎn)”。這是一個(gè)相對(duì)安全的概念，通過(guò)這個(gè)定義，安全問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題了，對(duì)安全的評(píng)估就被轉(zhuǎn)化為對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，即概率的評(píng)估。通過(guò)這樣的評(píng)估認(rèn)證就能夠得出系統(tǒng)是否安全的結(jié)論。
在國(guó)外，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，在功能安全評(píng)估方面的要求越來(lái)越強(qiáng)烈，以致要取得SIL認(rèn)證的產(chǎn)品越來(lái)越多，認(rèn)證產(chǎn)品的范圍也越來(lái)越大。
二、再看國(guó)內(nèi)
而國(guó)內(nèi)對(duì)功能安全的研究則在逐漸興起，功能安全在安全控制和工業(yè)過(guò)程領(lǐng)域已成為一個(gè)快速發(fā)展的焦點(diǎn)。雖然我國(guó)有很多生產(chǎn)安全相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)，但是這些安全產(chǎn)品和安全系統(tǒng)的需求被抑制了。
在我國(guó)，石油化工、電力等高危行業(yè)中所使用的緊急停車(chē)系統(tǒng)和火氣系統(tǒng)基本都是進(jìn)口國(guó)外的設(shè)備。由于這些裝置是從國(guó)外直接引進(jìn)的,所以哪些技術(shù)、設(shè)備、系統(tǒng)是安全的,常常只能聽(tīng)別人的介紹，進(jìn)行安全性的證實(shí)更是困難的。在這種情況下，2004年儀器儀表綜合技術(shù)研究所開(kāi)始對(duì)IEC61508和IEC61511進(jìn)行同等翻譯；兩年后，國(guó)家頒布了GB/T20438.1~7—"2006《電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全》，2007年頒布了GB/T21109.1.2.3—2007《過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域安全儀表系統(tǒng)的功能安全》。至此，我國(guó)大范圍地開(kāi)展了對(duì)安全儀表系統(tǒng)可靠性的研究。
但為了追求短期的利益，在國(guó)內(nèi)總有一些單位花幾千元錢(qián)弄一張山寨的沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)質(zhì)功能產(chǎn)品全過(guò)程評(píng)估的證書(shū)，這忽悠了不少客戶(hù)，也不利于功能安全工作在我國(guó)的開(kāi)展。
目前，在國(guó)內(nèi)開(kāi)展SIL認(rèn)證的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品有閥門(mén)、壓力變送器、溫度變送器、流量變送器、物位儀表等，但真正通過(guò)SIL認(rèn)證的產(chǎn)品數(shù)量極少。深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)公司旗下產(chǎn)品計(jì)為Ring-11音叉液位開(kāi)關(guān)近日通過(guò)了北京儀綜所評(píng)估的功能安全SIL認(rèn)證，是行業(yè)中首款通過(guò)SIL認(rèn)證的國(guó)產(chǎn)音叉物位開(kāi)關(guān)品牌，進(jìn)一步豐富了物位測(cè)量行業(yè)的安全儀表產(chǎn)品品類(lèi)。在國(guó)內(nèi)，對(duì)物位測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)展功能安全定量分析成為一個(gè)必然的趨勢(shì)，這對(duì)提高國(guó)內(nèi)物位測(cè)量可靠性有著十分重要的意義。
一、先看國(guó)外
隨著上世紀(jì)80年代控制系統(tǒng)中軟件開(kāi)發(fā)的日益興起，軟件在提高設(shè)計(jì)速度、降低重復(fù)設(shè)計(jì)的成本、提高功能性等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，且系統(tǒng)更易引入新裝置。這種基于軟硬件結(jié)合的控制系統(tǒng)在安全相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越多。
但當(dāng)這樣的系統(tǒng)在安全相關(guān)的領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)，存在著許多不確定的因素，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1．由于軟件工程存在很多軟件開(kāi)發(fā)者個(gè)性化的東西，它與傳統(tǒng)的工程相比，更接近于藝術(shù)創(chuàng)造，因而很難證實(shí)軟件的正確性，這對(duì)于安全工程來(lái)說(shuō)，是一個(gè)巨大的風(fēng)險(xiǎn)。
2．由于微電子技術(shù)的發(fā)展，硬件也變得越來(lái)越復(fù)雜，從而難以認(rèn)定其正確性。
3．控制系統(tǒng)變得越來(lái)越大，越來(lái)越復(fù)雜，如何證明系統(tǒng)是安全的，如何評(píng)價(jià)用于安全相關(guān)領(lǐng)域的系統(tǒng)，也是一個(gè)必須解決的問(wèn)題。
不論是系統(tǒng)還是單一產(chǎn)品，要想用于安全目的，必須解決的問(wèn)題是制造商能夠在一定程度上保證產(chǎn)品的安全性并證實(shí)給用戶(hù)看，用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品要有足夠的置信度，而且制造商、用戶(hù)和第三方評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)應(yīng)該有統(tǒng)一的、科學(xué)的、大家都能接受的方法來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、使用和認(rèn)證。
為解決這些問(wèn)題，IEC成立了針對(duì)系統(tǒng)和軟件的兩個(gè)工作組，目的是起草相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以指導(dǎo)針對(duì)安全問(wèn)題的自控系統(tǒng)能夠達(dá)到所期望的安全目標(biāo)。1990年，兩個(gè)工作組合并在一起工作，1995年，IEC61508草案出臺(tái)，2000年，IEC61508標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。
IEC61508標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)了一種全新的保障安全的理念，實(shí)施功能安全本質(zhì)上就是控制風(fēng)險(xiǎn)。安全，按一般的概念理解就是沒(méi)有危險(xiǎn)，不受威脅，不出事故，這是一個(gè)絕對(duì)安全的概念，絕對(duì)安全是不可控制的，是不存在的。
在IEC61508中，安全的概念定義為“不存在不可接受的風(fēng)險(xiǎn)”。這是一個(gè)相對(duì)安全的概念，通過(guò)這個(gè)定義，安全問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題了，對(duì)安全的評(píng)估就被轉(zhuǎn)化為對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，即概率的評(píng)估。通過(guò)這樣的評(píng)估認(rèn)證就能夠得出系統(tǒng)是否安全的結(jié)論。
在國(guó)外，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，在功能安全評(píng)估方面的要求越來(lái)越強(qiáng)烈，以致要取得SIL認(rèn)證的產(chǎn)品越來(lái)越多，認(rèn)證產(chǎn)品的范圍也越來(lái)越大。
二、再看國(guó)內(nèi)
而國(guó)內(nèi)對(duì)功能安全的研究則在逐漸興起，功能安全在安全控制和工業(yè)過(guò)程領(lǐng)域已成為一個(gè)快速發(fā)展的焦點(diǎn)。雖然我國(guó)有很多生產(chǎn)安全相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)，但是這些安全產(chǎn)品和安全系統(tǒng)的需求被抑制了。
在我國(guó)，石油化工、電力等高危行業(yè)中所使用的緊急停車(chē)系統(tǒng)和火氣系統(tǒng)基本都是進(jìn)口國(guó)外的設(shè)備。由于這些裝置是從國(guó)外直接引進(jìn)的,所以哪些技術(shù)、設(shè)備、系統(tǒng)是安全的,常常只能聽(tīng)別人的介紹，進(jìn)行安全性的證實(shí)更是困難的。在這種情況下，2004年儀器儀表綜合技術(shù)研究所開(kāi)始對(duì)IEC61508和IEC61511進(jìn)行同等翻譯；兩年后，國(guó)家頒布了GB/T20438.1~7—"2006《電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全》，2007年頒布了GB/T21109.1.2.3—2007《過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域安全儀表系統(tǒng)的功能安全》。至此，我國(guó)大范圍地開(kāi)展了對(duì)安全儀表系統(tǒng)可靠性的研究。
但為了追求短期的利益，在國(guó)內(nèi)總有一些單位花幾千元錢(qián)弄一張山寨的沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)質(zhì)功能產(chǎn)品全過(guò)程評(píng)估的證書(shū)，這忽悠了不少客戶(hù)，也不利于功能安全工作在我國(guó)的開(kāi)展。
目前，在國(guó)內(nèi)開(kāi)展SIL認(rèn)證的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品有閥門(mén)、壓力變送器、溫度變送器、流量變送器、物位儀表等，但真正通過(guò)SIL認(rèn)證的產(chǎn)品數(shù)量極少。深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)公司旗下產(chǎn)品計(jì)為Ring-11音叉液位開(kāi)關(guān)近日通過(guò)了北京儀綜所評(píng)估的功能安全SIL認(rèn)證，是行業(yè)中首款通過(guò)SIL認(rèn)證的國(guó)產(chǎn)音叉物位開(kāi)關(guān)品牌，進(jìn)一步豐富了物位測(cè)量行業(yè)的安全儀表產(chǎn)品品類(lèi)。在國(guó)內(nèi)，對(duì)物位測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)展功能安全定量分析成為一個(gè)必然的趨勢(shì)，這對(duì)提高國(guó)內(nèi)物位測(cè)量可靠性有著十分重要的意義。
TAGS : SIL認(rèn)證
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