功能安全性:机械式开关的SIL(安全完整性水平)认证

机械式压力开关和温度开关在安全相关应用中执行敏感任务,例如功能安全和监控极限值。其功能安全性必须得到相应的保障。如果仪表符合IEC 61508标准中相应SIL(安全完整性等级)的要求,则通常可满足上述要求。威卡的开关具有高度的运行可靠性,且已经获得SIL认证。

功能安全性通过SIL认证的威卡开关示例:带Ex d隔爆型外壳的紧凑型温度开关(型号TCA;左)、波登管压力开关(型号BA/BAX;右上)和微型压力开关(型号PXS;右下)。

在过程工业中,安全享有最高优先权。因此,必须将关键工序中对人、环境和工厂可能造成危害降低到可接受的最低限度。作为基本标准,国际电工委员会(IEC)的IEC 61508在此提供了必要的规范。这些规范在不同的安全完整性等级SIL 1至4中定义。本篇文章中提供了所用术语的概述:符合SIL标准的压力传感器 – 常用术语和缩写。

该项基本标准对过程开发负责人员和必要组件的制造商赋予了同等的责任。并为种仪表定义了安全相关功能的失效概率极限值。同时,它还为控制和避免系统故障的可能性提供了准则。

IEC 61508标准包括哪些内容?
IEC 61508标准是一项国际公认的标准,它规定了确保各行业(如汽车和航空航天业或医疗工程)安全功能可靠性和效率的要求。因此,它要求负责的过程开发人员和必要组件的制造商承担同等责任。并为种仪表定义了安全相关功能的失效概率极限值。同时,它还为控制和避免系统故障的可能性提供了准则。该标准总共包括7个部分(IEC 61508-1至IEC 61508-7)。其中,IEC 61508-1至IEC 61508-3为规范性部分,必须遵守以确保符合标准。IEC 61508-4至IEC 61508-7为信息性指南,提供了需要时可用于满足规范性条款要求的工具和方法建议。

IEC 61508标准各部分之间的关系示意图。箭头表示标准的规范性和信息性部分之间的过程和相互关系。

IEC 61508标准各部分之间的关系示意图。箭头表示标准的规范性和信息性部分之间的过程和相互关系。

 

IEC 61508、DIN EN 61508和DIN 61508之间有何区别?
IEC 61508是国际电工委员会(IEC)制定的标准,该标准得到国际认可,是电气和电子设备及系统的开发、测试和认证指南。DIN EN 61508定义了德国市场的具体要求,而EN 61508则在IEC 61508的基础上定义了欧洲市场的具体要求。这些标准为安全相关的电气和电子系统的开发、测试和认证提供了统一的方法。

当专家组谈到与SIL认证相关的“功能安全”话题时,主要涉及电气系统。然而,许多机械部件也集成在安全相关应用中。包括不需要外部电源的测量仪表,这些仪表即使在停电的情况下也能可靠地工作。SIL对它们的批准也意味着对功能安全性的明确声明。就机械零件而言,主要涉及老化和磨损的影响问题。

单独安装:SIL 2,冗余组合:SIL 3

威卡压力和温度开关的SIL证书由全球公认的测试公司exida于2019年颁发。根据其评估,当单独安装时,仪表满足SIL 2的要求,并且当存在冗余组合时,甚至可以满足SIL 3级的要求。

两种评估方法

除实际分类外,威卡开关的证书还包含“route 2H”。原则上,可通过两种方法实现SIL评估:“Route 1H”表示所述仪表或部件根据各自的SIL规范开发和制造。另一方面,“Route 2H”认可其基于运行可靠性评估的结果,如威卡开关。认证中使用的出错率是根据在exida处备案的应用现场使用期间内收集的数据计算出的。这类基于现实基础功能安全性的SIL评估需要对于一台设备的每个组件,必须需验证至少1亿小时的工作时长。

数据库中的经验值

根据route 2H进行的SIL评估参考了现场使用的经验值,这些值存储在exida数据库中。其中,具体的操作条件,如温度、振动等都被考虑在内。


欲了解有关具备SIL证书的开关的详细信息——M、B、A、D、PC和PX系列压力开关以及T系列温度开关——请访问威卡网站。您还可在该网站获得批准认证的PDF文件。如有其他疑问,您的联系人将很乐意为您提供帮助。

信息框:

什么是符合IEC 61508标准的安全相关系统?
IEC 61508系列国际标准规范了电气、电子以及可编程电子系统和产品的开发。该标准涉及执行自动安全功能的设备和系统。例如:通过SIL认证的威卡传感器和开关。IEC 61508标准《电气/电子/可编程电子安全系统的功能安全》包括七个部分,于1998年首次发布。

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