ASIL安全完整性等级

安全完整性等级
目录
[隐藏]
1 SIL的分配
2 SIL应用上的误解
3 SIL的认证
4 用到SIL的安全标准
5 参照
6 参考资料
7 外部链接
有许多种分配SIL的方式，一般常会合并使用，包括以下几种：
风险矩阵（Risk Matrices）
风险图（Risk Graphs）
防护层分析（Layers of Protection Analysis，LOPA）
SIL分配可以依照英国卫生安全局（Health and Safety Executive，HSE）发行的相关资料[3]，用务实、可控制的方式进行测试。

依照英国卫生安全局的资料，利用风险矩阵的方式得到的SIL分配已被证实可符合 IEC EN 61508的要求。

[编辑] SIL应用上的误解
对于安全完整性等级的应用，存在有许多的问题及误解，大致有以下几项：
在应用安全完整性等级时，无法转换不同标准中标示的安全完整性等级。

依照可靠度的估计来估计安全完整性等级。

系统（特别是软件系统）的复杂度，使得安全完整性等级的估计困难到几乎不
可能的程度。

上述误解会带来一些错误的陈述，包括“因为此系统开发时使用的流程是开发 SIL N 系统的标准流程，因此此系统是 SIL N 的系统”，或者断章取义的使用SIL，例如“这是一个 SIL N 的热交换器”。

根据 IEC 61508，SIL 的概念和系统的失效率无关，只和系统的危险失效率（dangerous failure rate）有关。

需要透过安全性分析的方式识别危险失效模式，才能决定其失效率[4]。

SIL等级越高的设备表示其安全可靠越高，但其价格也一定相对提高。

而且若系统的SIL 等级越高，需要的硬件故障裕度也会提高，以确保在部份设备故障时不会有安全性问题。

国际电工协会（IEC）标准IEC 61508（后来变成IEC EN 61508）将SIL依其要求项目分为二大类：硬件安全完整性（hardware safety integrity）及系统安全完整性（systematic safety integrity）。

设备或系统若要达到特定的SIL等级，需同时符合该等级二大类完整性的要求项目。

SIL有关硬件安全完整性的条件是以要求的机率分析为基础。

若要达到特定的SIL等级，设备的最大危险失效机率（probability of dangerous failure）及最小安全故障失效比率（Safe Failure Fraction）需符合该等级SIL的要求。

待测系统的“危险失效”需明确的定义，一般会以需求限制的方式表示，而其完整性也会在系统开发的过程中被验证。

实际要达到的目标仍会依需求、设备复杂度及使用的冗余种类而不同。

IEC EN 61508 针对低要求操作模式（low demand operation）时，不同的安全完整性等级定义以下的要求失效概率（Probability of Failure on Demand，简称PFD）及风险减低系数（Risk Reduction Factor，简称RRF）：
安全完整性等级（SIL）要求失效概率（PFD）风险减低系数（RRF）
1
连续操作模式下的要求失效概率及风险减低系数如下所示：
安全完整性等级（SIL）要求失效概率（PFD）风险减低系数（RRF）
1
必须透过风险分析的流程，识别及分析控制系统的风险。

然后会利用各种方式减轻风险，直到整体的风险降低到可接受的程度为止。

风险的允许程度就是安全需求中的项目之
一，表示成一段特定时间的目标危险失效概率（target probability of a dangerous failure），对应不同的SIL等级。

一般会用认证的方式确认一项设备是否符合特定的SIL等级[5]。

符合认证的方式可以利用建立一个严谨的开发流程来达成，或者是搜集许多设备运作的历史资料，以实际的设备运作资料来证实此设备已达到特定的SIL等级。

电机及电子设备可以依据IEC 61508进行功能安全的认证，以说服客户此设备可以和客户的应用系统相容。

IEC 61511是依据IEC 61508，应用在程序控制产业的标准，主要用在石化产业及危险化学品的制造产业，也用在其他场合。

[编辑]用到SIL的安全标准
以下的标准都使用SIL来衡量可靠度或风险降低的程度。

ANSI/ISA S84
IEC EN 61508 - 功能安全基础标准
IEC 61511 - 过程工业功能安全标准
IEC 62061 - 工业机器功能安全标准
ISO 26262 - 道路汽车功能安全标准
EN 50128
EN 50129
MISRA - 衡量可靠度
Defence Standard 00-56 Issue 2 - 衡量事故后果
在特定安全标准中的SIL其数字或定义可能和IEC EN 61508中所定义的数字及定义不同[6]。

[编辑]参照
ALARP（ALARP）
误动作等级（Spurious Trip Level）
高完整性压力保护系统（HIPPS）
所有高完整性压力保护系统的主要零件均需通过SIL-3认证。

有许多是以IEC 61508为准的标也用到SIL，例如 IEC 62061、ISO 26262。

[编辑]参考资料
1.^ Net Safety Monitoring Inc., SAFETY INTEGRITY LEVEL (SIL) - IEC 61508/61511,
^刘建侯. 功能安全技术基础. 北京: 机械工业出版社. 2008: p9. ISBN 978-7-.
2.^M. Charlwood, S Turner and N. Worsell, UK Health and Safety Executive Research
Report 216, “A methodology for the assignment of safety integrity levels (SILs) to safety-related control functions implemented by safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems of machines”, 2004. ISBN
0 7176 2832 9
3.^ F. Redmill, "Understanding the Use, Misuse, and Abuse of SILs" with capture
date of 11th October 2010
4.^ CASS Scheme, Conformity Assessment of Safety Systems, ^ F. Redmill,
"Understanding the Use, Misuse, and Abuse of SILs" with capture dates of 9th July 2010 and 11 October 2010
[编辑]外部链接
Safety Users Group有功能安全相关资讯及资源
Inside Functional Safety功能安全的技术杂志
61508协会
IEC Safety Zone The IEC Functional safety zone
Functional Safety, A Basic Guide Functional Safety and IEC 61508: A basic guide
Overview of 61508 Overview of IEC 61508
安全完整性等级SIL 3 介绍探讨IEC 61511-1的SIL 3
安全仪表系统的十个事实（一）说明SIL只度量设备的故障安全性本质。