SIF是什么意思？用法、例句，SIL对功能安全意味着什么

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功能安全是工程学的一个分支，涉及使用电气、电子和可编程电子技术（E/E/PE）的系统的安全性。正如我们将在本文中讨论的那样，功能安全是IEC61508标准的主题，定义了4个不同级别的SIL（安全完整性级别）：SIL1，SIL2，SIL3和SIL4。

SIL是降低风险的定量方法，它表明系统在使用过程中降低事故风险所必须达到的可靠性。

控制系统通常会遭受不同性质和危险的故障-让我们考虑一下随机或系统性的硬件故障或由于电源问题（例如由于压降）和不可预测的故障而导致的故障。正如我们将在下一节中看到的那样，符合IEC61508的要求可将潜在的系统故障所造成的任何有害影响降至最低。安全系统必须符合IEC61508要求才能使用。

SIL（安全完整性等级）是对执行安全相关功能的任何对象所获得的可靠性（即可靠性程度）进行量化。可靠性越高，系统执行关键功能的能力就越大。

SIL级别范围为1到4（SIL1，SIL2，SIL3，SIL4）。我们应该记住，SIL不是指完整的工厂，而是与单个自动控制功能有关。当某些功能与产品安全有关时，确定SIL级别是必不可少的。

要真正理解SIL是什么，我们应该回到SIF（安全仪表功能）的定义：SIF是安全功能，例如锅炉的温度控制。控制系统内部的每个组件-从温度探头到关闭按钮-都获得一定的SIL度。像其他任何东西一样，构成安全相关功能的任何物体（例如温度探头）都可以用于多个安全功能，其中每种功能都可以达到不同的SIL等级。因此，在一个控制系统中，有多种安全功能，每一种功能都与一种特定的危害和某种SIL水平相关。根据IEC61508的要求，组成系统的一组组件必须遵守整体SIL级别。

正如我们将在下几段中讨论的那样，可以将发生故障时的危害严重性与可接受的最小故障概率结合起来，以定义特定安全功能应达到的SIL级别。

IEC61508是功能安全的国际技术立法参考。组成IEC61508标准的七个部分指示了适用于安全功能的准则。IEC的审查每十年进行一次。此外，还有其他涉及功能安全的标准，将IEC61508的要求扩展到特定领域：例如，IEC61511适用于过程工业、化学或石化工业，而IEC62061适用于机械。

立法提供了一组强制性要求和最佳实践，旨在确定安全系统的可靠性。从这个意义上讲，可靠性是降低风险的一种措施。IEC61508指出，任何与安全相关的控制系统都必须正常运行，否则必须以可预测的安全方式失效。

系统必须至少满足三个SIL要求：

-系统能力，即产品设计方面的可靠性级别-适用于硬件和软件（如果适用）

-体系结构约束，表示对对象的体系结构的约束，并可能影响其可靠性

-PFDavg或PFH，这是危险的随机故障的概率，无论是需求还是以小时为单位。

控制系统可以通过不同的SIL级别（SIL为1到4）满足每个要求。总体SIL级别将对应于各个级别中的最低级别。我们将在下一部分中看到如何根据每个要求计算SIL级别。

为了最大程度地降低风险，该标准要求尽可能限制复杂性，这意味着由少量组件组成的系统将比由许多设备组成的系统更可靠。此外，无论是频繁使用（即沿生产周期）组件还是仅在即将发生危险事件时才认为组件可以工作时，组件都可能发生故障。由于触发因素会有所不同，因此IEC标准针对每种情况定义了不同的要求。

进一步的法规要求涉及安全生命周期各个阶段（整个生产周期）中涉及的人员，从采购一直到产品处置一直到整个生产周期。IEC标准规定了应遵循的准则，以确保员工足够胜任。实际上，生产部门的重要性至关重要：人们必须具有（或掌握）技术和工程技能，以使其有资格在整个安全生命周期中保证安全功能的可靠性。

如前所述，必须针对IEC61508建立的三个要求中的每一个都计算SIL级别：

当设计设备以防止在硬件的实现和测试中出现系统性错误时，它可以满足第一个要求。对于软件，尤其必须如此-总是更频繁地在旨在执行安全功能的设备中实施。通过对整个生产流程（从设计到零件采购，组装和测试，一直到交付给用户）进行审核和检查，可以评估可达到的最大系统能力。

要计算“体系结构约束”要求可达到的最大SIL级别，有必要对安全失效分数（SFF）进行量化：

SFF=（安全+检测到的危险故障）/总故障

通过分解安全和危险的故障率来实现SFF计算。该法律规定了如何确定旨在执行安全功能的任何物体的SFF。可以通过实现FMEDA分析（故障模式、影响和诊断分析）来获得故障。

关于针对第三项要求的SIL计算（与随机故障的概率有关），我们报告了下表，这些表也在（IEC61508-1）标准的第一部分中给出。第一个SIL表（PFDavg）表示按需故障的概率，而第二个表（PFH）表示每小时发生危险故障的频率：

一旦针对每个IEC要求计算了单个安全功能的SIL等级，便有可能确定整体可靠性。

IEC61508是主要针对工业组件或系统供应商的标准，应被视为旨在支持用户遵守强制性要求的一组最佳实践。但是，在机械，电气和电子系统领域，作为采购程序的一部分，总是经常需要SIL级别。即使该标准没有强制要求获得认证，许多用户仍在通过SIL证书寻求符合IEC要求的供应商。SIL认证由独立机构颁发，可增强市场产品的差异性。在下一篇文章中，我们将更详细地说明主要优点是什么以及如何获得SIL证书。

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