ГОСТ Р МЭК 61508-7-2007

Группа Т51

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, ЭЛЕКТРОННЫХ, ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ, СВЯЗАННЫХ С БЕЗОПАСНОСТЬЮ

Часть 7

Методы и средства

Functional safety of electrical, electronic, programmable electronic safety-related systems.
Part 7. Techniques and measures

ОКС 13.110

Дата введения 2008-09-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН обществом с ограниченной ответственностью "Корпоративные электронные системы" и Техническим комитетом по стандартизации ТК 10 "Перспективные производственные технологии, менеджмент и оценка рисков" на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Управлением развития, информационного обеспечения и аккредитации Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2007 г. N 581-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61508-7:2000 "Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 7. Анализ методов и средств" (IEC 61508-7:2000 "Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems - Part 7: Overview of techniques and measures").

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении С

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Системы, состоящие из электрических и/или электронных компонентов, в течение многих лет используются для выполнения функций безопасности в большинстве областей применения. Компьютерные системы [обычно называемые программируемыми электронными системами (PES)], используемые во всех областях применения для выполнения задач, не связанных с безопасностью, во все возрастающих масштабах используются для решения задач обеспечения безопасности. Для эффективной и безопасной эксплуатации технологий, основанных на использовании компьютерных систем, важно, чтобы лица, ответственные за принятие решений, имели в своем распоряжении практические руководства по вопросам безопасности.

Настоящий стандарт устанавливает общий подход к вопросам обеспечения безопасности всего жизненного цикла систем, состоящих из электрических и/или электронных и/или программируемых электронных компонентов [электрических/электронных/программируемых электронных систем (E/E/PES)], используемых для выполнения функций безопасности. Этот унифицированный подход был принят для разработки рациональной и последовательной технической концепции для всех электрических систем, связанных с безопасностью. Основной целью настоящего стандарта является содействие разработке стандартов для их применения в различных предметных областях.

Обычно безопасность систем достигается использованием в них нескольких систем защиты, в которых используются различные (например механические, гидравлические, пневматические, электрические, электронные, программируемые электронные) технологии. Следовательно, любая стратегия безопасности должна учитывать не только элементы, входящие в состав отдельных систем (например датчики, управляющие устройства и исполнительные механизмы), но также и подсистемы, связанные с безопасностью, входящие в состав комбинированной системы, связанной с безопасностью. Таким образом, хотя настоящий стандарт в основном распространяется на электрические/электронные/программируемые электронные (E/E/PE) системы, связанные с безопасностью, он может также дать представление об общей структуре, в рамках которой рассматриваются системы, связанные с безопасностью, основанные на других технологиях.

Признанным фактом является существование огромного разнообразия применений E/E/PES в различных предметных областях, отличающихся разной степенью сложности, опасностями и возможными рисками. В каждом конкретном применении использование необходимых мер безопасности будет зависеть от многочисленных факторов, специфичных для этого конкретного применения. Настоящий стандарт, являясь базовым, позволяет формулировать такие меры для вновь разрабатываемых международных стандартов для различных предметных областей.

Настоящий стандарт:

- рассматривает все соответствующие этапы жизненного цикла систем безопасности в целом, а также подсистем E/E/PES и программного обеспечения (начиная с исходной концепции, включая проектирование, разработку, эксплуатацию, техническое обслуживание и вывод из эксплуатации), в ходе которых E/E/PES используются для выполнения функций безопасности;

- разработан с учетом быстрого развития технологий; его структура является достаточно устойчивой и полной для удовлетворения потребностей разработок, которые могут появиться в будущем;

- делает возможной разработку стандартов областей применения, в которых используются системы E/E/PES; разработка стандартов для областей применения в рамках общей структуры, вводимой настоящим стандартом, должна приводить к более высокому уровню согласованности (например основные принципы, терминология и т.п.) как для отдельных областей применения, так и для их совокупности; это дает преимущества как для безопасности, так и в сфере экономики;

- предоставляет метод разработки спецификаций для требований безопасности, необходимых для достижения требуемой функциональной безопасности E/E/PE систем, связанных с безопасностью;

- использует уровни полноты безопасности для задания планируемого уровня полноты безопасности функций, которые должны быть реализованы E/E/PE системами, связанными с безопасностью;

- использует для определения уровней полноты безопасности подход, основанный на оценке рисков;

- устанавливает количественные значения отказов E/E/PE систем, связанных с безопасностью, которые связаны с уровнями полноты безопасности;

- устанавливает нижний предел планируемых значений отказов в режиме опасных отказов, который может быть задан для отдельной E/E/PE системы, связанной с безопасностью; для E/E/PE систем, связанных с безопасностью работающих:

- в режиме с низкой интенсивностью запросов нижний предел для выполнения планируемой функции по запросу устанавливают на средней вероятности отказов10;

- в режиме с высокой интенсивностью запросов нижний предел устанавливают на вероятности опасных отказов 10 в час.

Примечание - Конкретная E/E/PE система, связанная с безопасностью, не обязательно предполагает одноканальную архитектуру;

- применяет широкий набор принципов, методов и мер для достижения функциональной безопасности E/E/PE систем, связанных с безопасностью, но не использует концепцию безаварийности, которая может иметь важное значение в случае, если виды отказов хорошо определены, а уровень сложности является относительно невысоким. Концепция безаварийности признана неподходящей из-за широкого диапазона сложности E/E/PE систем, связанных с безопасностью и подпадающих под область применения настоящего стандарта.

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт содержит общее описание различных методов и средств, обеспечивающих выполнение требований МЭК 61508-2 и МЭК 61508-3.

Примечание - Ссылки должны рассматриваться как базовые ссылки на методы и инструменты либо как примеры, и они могут не отражать современное состояние области.

1.2 Стандарты МЭК 61508-1-МЭК 61508-4 представляют собой основополагающие стандарты по безопасности, хотя этот статус не применяется в контексте E/E/PE систем, связанных безопасностью, имеющих небольшую сложность (см. МЭК 61508-4, пункт 3.4.4). Как основополагающие стандарты по безопасности они предназначены для использования техническими комитетами при подготовке стандартов в соответствии с МЭК Руководство 104 и ИСО/МЭК 51. Международный стандарт МЭК 61508 предназначен, кроме того, для использования в качестве самостоятельного стандарта.

В круг обязанностей технического комитета входит использование, где это возможно, основополагающих стандартов по безопасности при подготовке собственных стандартов. В этом случае требования, методы проверки или условия проверки настоящего основополагающего стандарта по безопасности не будут применяться, если это не указано специально, или они будут включаться в стандарты, подготовленные этими техническими комитетами.

Примечания

1 Функциональная безопасность систем E/E/PE, связанных с безопасностью, может достигаться только в том случае, когда все соответствующие требования удовлетворены. Поэтому важно, чтобы все эти требования были тщательно проанализированы и на них были даны адекватные ссылки.

2 В США и Канаде до тех пор, пока стандарты для конкретного сектора применения стандартов МЭК 61508 (например МЭК 61511 [18]) не будут опубликованы в качестве международных стандартов США и Канады, существующие там национальные стандарты по безопасности в обрабатывающих секторах, основанные на МЭК 61508, могут быть применены вместо МЭК 61508.

1.3 Общая структура МЭК 61508-1-МЭК 61508-7 с указанием роли МЭК 61508-7 в достижении функциональной безопасности E/E/PE систем, связанных с безопасностью, показана на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структура настоящего стандарта

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ИСО/МЭК Руководство 51:1999 Руководство по включению в стандарты аспектов, связанных с безопасностью

МЭК Руководство 104:1997 Руководство по подготовке стандартов, связанных с безопасностью, и по роли комитетов с функциями определения направлений и разработки стандартов в области безопасности

МЭК 61508-1:1998 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 1. Общие требования

МЭК 61508-2:2000 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 2. Требования к системам

МЭК 61508-3:1998 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 3. Требования к программному обеспечению

МЭК 61508-4:1998 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 4. Термины и определения

МЭК 61508-5:1998 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 5. Рекомендации по применению методов определения уровней полноты безопасности

МЭК 61508-6:2000 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 6. Руководство по применению МЭК 61508-2:2000 и МЭК 61508-3:1998

IEEE 352:1987 Руководство IEEE по основным принципам анализа надежности систем безопасности атомных энергетических станций

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применяют термины и определения по МЭК 61508-4.

Приложение А
(справочное)

     
Анализ методов и средств для E/E/PES:
контроль случайных отказов оборудования (см. МЭК 61508-2)

A.1 Электрические

Главная цель: Управление отказами в электромеханических компонентах.

A.1.1 Отказы, обнаруживаемые мониторингом в режиме "онлайн"

Примечание - Ссылка на данный метод/средство приведена в МЭК 61508-2 (см. приложение А, таблицы A.2, A.3, A.7 и A.14-A.19).

Цель: обнаружение отказов путем контроля поведения E/E/PE систем, связанных с безопасностью, в процессе нормального (в режиме онлайн) функционирования управляемого оборудования (далее - EUC).

Описание: при определенных условиях отказы могут быть обнаружены с помощью информации, например о поведении во времени EUC. Например, если коммутатор, который является частью E/E/PE систем, связанных с безопасностью, нормально активизируется со стороны EUC и если при этом коммутатор не изменяет состояния в предполагаемое время, то отказ может быть обнаружен. Обычными способами невозможно локализовать такой отказ.

A.1.2 Мониторинг релейных контактов

Примечание - Ссылка на данный метод/средство приведена в МЭК 61508-2 (см. приложение А, таблицы A.2 и A.15).

Цель: обнаружение отказов (например пайки) релейных контактов.

Описание: активизируемые контактные реле (или положительно управляемые контакты в реле) спроектированы так, что их контакты жестко связаны между собой. Рассмотрим два переключаемых контакта и . Если нормально разомкнутый контакт оказался спаянным (залипшим), то нормально замкнутый контакт не может замкнуться, если обмотка реле обесточивается. Следовательно, контроль замыкания нормально замкнутого контакта при обесточенной обмотке реле может быть использован для подтверждения того, что нормально разомкнутый контакт разомкнут. Отсутствие замыкания нормально замкнутого контакта указывает на отказ контакта , поэтому схема контроля должна обеспечить надежное отключение или обеспечить продолжение отключения при любом управлении оборудования контактом .

Литература:

Zusammenstellung und Bewertung elektromechanischer Sicherheitsschaltungen Ver-riegelungseinrichtungen. F.Kreutzkampf, W.Hertel, Sicherheitstechnisches Informations- und Arbeitsblatt 330212, BIA-Handbuch. 17. Lfg. X/91, Erich Schmidt Verlag, Bielefeld.

Anlagensicherung mit Mitteln der MSR-Technik. G.Strohrman, Oldenburg, 1983.