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SIL-Zertifizierung: Die SIL-Zertifizierung ist eine Art von externer Bewertung, Überprüfung und Zertifizierung, bei der auf der Grundlage von Standards wie IEC 61508, IEC 61511, IEC 61513, IEC 13849-1, IEC 62061, IEC 61800-5-2 usw. das Sicherheitsniveau (SIL) oder die Leistungsstufe (PL) von Sicherheitseinrichtungen bewertet und bestätigt wird. Die Zertifizierung für Funktionssicherheit beinhaltet hauptsächlich die Bewertung der Dokumentenverwaltung im Entwicklungsprozess sicherer Geräte (FSM), die Berechnung und Bewertung der Hardwarezuverlässigkeit, die Bewertung der Software, Umwelttests sowie EMC-Prüfungen zur elektromagnetischen Kompatibilität. Der Ausschuss für europäische Normung im Bereich Elektrotechnik (Abkürzung: CENELEC) ist eine der drei wichtigsten Normungsorganisationen in Europa. CENELEC ist für die Normung im Bereich Elektrotechnik in Europa zuständig. CENELEC bildet zusammen mit der Telekommunikationsnormung (ETSI) und CEN (für die Normung in allen anderen technischen Bereichen) das europäische Normungssystem. Die SIL-Zertifizierung ist in insgesamt 4 Klassen unterteilt: SIL1, SIL2, SIL3, SIL4. Sie umfasst sowohl die Produkt- als auch die Systemebene. Dabei sind die Anforderungen für SIL4 am höchsten. Die SIL-Zertifizierung basiert hauptsächlich auf der Norm IEC 61508: Funktionssicherheit von elektrischen/elektronischen/programmierbaren elektronischen Systemen zur Sicherheit. Die Norm IEC 61508 legt grundlegende Sicherheitsanforderungen sowohl für den normalen Betrieb des Systems als auch für die Fähigkeit zur Fehlervorhersage fest. Diese Anforderungen umfassen ein allgemeines Sicherheitsmanagement-System, die konkrete Produktgestaltung sowie einen Prozessdesign, der den Sicherheitsanforderungen entspricht. Ziel ist es, sowohl systemische Konstruktionsfehler als auch zufällige Hardwareausfälle zu vermeiden. Die Hauptziele der IEC61508-Norm sind: • Ein systematisches Verfahren zur Sicherheitsüberwachung aller Komponenten sicherheitsrelevanter Systeme – einschließlich Software und Hardware – über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg; • Die Bereitstellung von Methoden zur Bestimmung der Sicherheitsanforderungen an sicherheitsrelevante Systeme; • Die Schaffung von Grundnormen, die direkt in allen Industriebereichen angewandt werden können. Gleichzeitig kann es auch dazu dienen, Standards in anderen Bereichen zu leiten, damit die Erstellung dieser Standards kohärent erfolgt (z. B. bei Grundkonzepten, technischen Begriffen sowie Anforderungen an die vorgesehenen Sicherheitsfunktionen usw.); • Es wird Betreibern und Wartungsteams ermutigt, computergestützte Technologien zu nutzen; • Es soll eine standardisierte und kohärente Standardarchitektur sowie -struktur geschaffen werden. 2. IEC61511: Anforderungen an die Funktionssicherheit von Sicherheitssteuerungssystemen in der Prozessindustrie. IEC61511 ist ein Standard für die Funktionssicherheit von Sicherheitssteuerungssystemen in der Prozessindustrie. Es handelt sich dabei um einen Fachstandard, der von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission nach dem Grundstandard für Funktionssicherheit IEC61508 entwickelt wurde. Der entsprechende Koordinationsstandard in China ist GB/T 21109. In der Prozessindustrie werden Sicherheitssysteme für Instrumente eingesetzt, um die entsprechenden Sicherheitsfunktionen zu erfüllen. Die Norm IEC61511 legt fest, welche Sicherheits- und Leistungsanforderungen an solche Instrumente gestellt werden müssen. Für die Überprüfung der Sicherheitsfunktionen sicherheitsrelevanter Geräte ist das SIL-Niveau eine weltweit anerkannte Methode zur Definition der Sicherheitseignung. Für die Prozesssteuerungsbranche gelten vor allem die internationalen Standards IEC 61508 (die Grundlage für die Konzeption und den Betrieb sicherer Steuersysteme) sowie IEC 61511, der sich auf Systeme für Anwendungen in der Prozesssteuerung konzentriert. Entwickler von Geräten richten sich bei ihrer Arbeit nach dem Standard IEC 61511 und berücksichtigen dabei auch die Vorgaben des Standards IEC 61508. 3. ISO13849-1: Maschinensicherheit – Sicherheitsaspekte von Steuerungssystemen. Teil 1: Allgemeine Grundsätze für die Konstruktion. Die neue Version der Norm ISO13849-1 tritt Ende 2011 in Kraft und stellt damit einen neuen Meilenstein im Bereich der Funktionssicherheit von Maschinen dar. Anstelle der bisherigen Anforderungen an die Determiniertheit des Systems wurden nun auch Bewertungen bezüglich der Wahrscheinlichkeit von Systemfehlern hinzugefügt, wodurch eine umfassende Sicherheitsbewertung vom Einzelkomponenten bis zum gesamten System möglich wird. Gleichzeitig bietet diese Norm den Entwicklern mehr, quantifizierbare Methoden zur Umsetzung des Designs – beispielsweise durch die Einführung von Parametern wie dem Sicherheitsniveau des Systems (PLr), der durchschnittlichen Zeit ohne fehlerhaften Betrieb des Systems (MTTFd), dem Diagnosebereich des Systems (DC) sowie Maßnahmen zur Prävention gemeinsamer Fehlerquellen (CCF). Dadurch wird das Problem gelöst, dass die ursprüngliche Norm EN954-1 keine Möglichkeit bot, die Sicherheit eines Systems quantitativ zu bewerten. Die neue Version der Norm ISO13849-1 bietet für einige neuartige Steuerungsmethoden effektivere Lösungen für die Sicherheitsbewertung. Es ist möglich, den Sicherheitsstandard von Maschinen und Anlagen mit immer komplexeren Steuerungssystemen zu erhöhen. Dadurch wird die Produktionssicherheit sowie die Effizienz gewährleistet. Zudem helfen neue Technologien sowie Erfahrungen in der Konstruktion dabei, dass Unternehmen in Bezug auf Gesamteffizienz, Produktivität und Flexibilität verbessern können. So wird eine kontinuierliche Produktion gewährleistet, unplanmäßige Stillstände verringert und die Kosten für Entwicklung, Betrieb und Wartung gesenkt. Die schnelle Umsetzung dieses Standards kann sicherstellen, dass Maschinenhersteller in dem heftigen Wettbewerb einen Vorteil erlangen. 4. IEC62061: Maschinensicherheit – Funktionssicherheit von elektrischen, elektronischen und programmierbaren elektronischen Steuerungssystemen im Zusammenhang mit der Sicherheit. Sowohl die Norm IEC/EN 62061 als auch die Norm EN ISO 13849-1:2008 beinhalten Vorschriften für elektrische Steuerungssysteme im Zusammenhang mit der Sicherheit. Durch die Anwendung dieser beiden Standards kann derselbe Grad an Sicherheitsleistung und Sicherheitshaltbarkeit erreicht werden. Jede Norm verwendet unterschiedliche Methoden, ist aber für ihre jeweiligen Leser geeignet. EN ISO 13849-1:2008 gibt in Tabelle 1 in seinem Erläuterungsteil einen begrenzten Fall an. Wenn komplexe programmierbare Technologien verwendet werden, sollte die höchste PL-Leistungsstufe als PLd definiert werden. Um komplexe Sicherheitsfunktionen nutzen zu können, die von bisherigen, nicht-traditionellen Systemstrukturen ausgeführt werden können, bietet die Norm IEC/EN 62061 entsprechende Methoden. Um einen direkteren und einfacheren Weg zu bieten, um traditionellere Sicherheitsfunktionen mit einer herkömmlichen Systemarchitektur umzusetzen, legt die Norm EN ISO 13849-1:2008 entsprechende Methoden fest. Der wichtige Unterschied zwischen diesen beiden Standards ist, dass sie auf unterschiedliche Technologiebereiche anwendbar sind. Die IEC/EN 62061-Norm gilt ausschließlich im Bereich der elektrischen Systeme. Die Norm EN ISO 13849-1:2008 gilt für Antriebs-, Hydraulik-, Mechanik- sowie Elektriksysteme. Die wichtigsten definierten Parameter sind PFH, MTTF, DC, SFF usw. 5.IEC61326-3-2: Elektrische Ausrüstungen für Messung, Steuerung und im Labor. Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit (EMC): Systeme, die mit der Sicherheit zusammenhängen, sowie Ausrüstungen zur Ausführung sicherheitsrelevanter Funktionen (Funktionssicherheit). Die Standards IEC 61326-3-1 und IEC 61326-3-2 sind bereits veröffentlicht worden. In diesen Standards sind zusätzliche Anforderungen an das Störungsresistenzniveau von sicherheitsrelevanten Geräten festgelegt – einschließlich extremer Situationen, die mit einer äußerst geringen Wahrscheinlichkeit an jedem Ort auftreten können. Die Testsimulationsgeräte simulieren unter Betriebsbedingungen strenge elektromagnetische Phänomene, wie z. B. Impulse, die transienten Zustände in digitalen Schaltkreisen oder bei der Übertragung digitaler Signale darstellen. Um die Zuverlässigkeit der elektromagnetischen Störfestigkeit bei der Erhöhung des Sicherheitsintegritätsniveaus (SIL) zu verbessern, müssen bei den Tests zur Überprüfung der Leistung gegenüber elektromagnetischen Einflüssen im Vergleich zu den Grundstandards eine größere Anzahl an Impulsen eingesetzt werden, die Testdauer verlängert werden oder das Testniveau erhöht werden. Zum Beispiel beträgt für Geräte der Klasse SIL3 die Stufe des Tests auf elektrische schnelle Transienten 4 kV, und die Dauer des Tests muss das Fünffache der in den Grundnormen vorgeschriebenen Zeit betragen. 6. ISO26262: Funktionssicherheit bei der Konzeption von Fahrzeugsystemen. Der Zweck der Erstellung der ISO 26262-Norm ist es, ein besseres Verständnis für sicherheitsrelevante Funktionen zu schaffen und diese so klar wie möglich zu definieren. ISO 26262 leitet sich vom grundlegenden Sicherheitsstandard für elektronische, elektrische und programmierbare Bauelemente IEC 61508 ab. Er richtet sich in erster Linie auf spezielle Komponenten aus der Automobilindustrie – wie elektrische Bauelemente, elektronische Geräte sowie programmierbare elektronische Komponenten – und dient dazu, die Funktionssicherheit von elektronischen und elektrischen Produkten im Automobilbereich zu verbessern. Es handelt sich dabei um einen internationalen Standard. Sobald diese Norm vorgestellt wurde, erhielt sie große Aufmerksamkeit von den großen Automobilherstellern sowie Zulieferern von Autoteilen, die aktiv dazu beitrugen, dass diese Norm in der Produktentwicklung umgesetzt wird. Auf der Grundlage der IEC 61508-Norm definiert die ISO 26262-Norm die Sicherheit bei der Nutzung von elektrischen und elektronischen Systemen. Eine der größten Herausforderungen bei der Automobilentwicklung besteht darin, potenzielle Gefahren und Risiken im Voraus einzuschätzen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um diese Risiken zu verringern. Um diesen Prozess zu fördern, legt ISO fest, dass zu Beginn der Entwicklungsarbeiten eine „Gefahren- und Risikoanalyse“ durchgeführt werden muss. Die Automobilindustrie verwendet leistungsstarke elektronische Komponenten zur Sicherheitssteuerung von Fahrzeugen. Die von den weltweit führenden Automobilherstellern gemeinsam entwickelte und anerkannte Funktionssicherheitsnorm ISO 26262 legt Vorgaben für die Gestaltung von elektronischen Bauteilen sowie Software- und Hardwarelösungen in Fahrzeugen fest. Mit der Einführung und Umsetzung von ISO 26262 können in Zukunft auch die Risiken, die mit Fahrzeugen verbunden sind, sowie die Schäden im Falle eines Unfalls verringert werden. Dadurch kann die inländische Automobilindustrie ihre Anpassungsfähigkeit und Wettbewerbsfähigkeit auf internationaler Ebene verbessern. 7. IEC61800-5-2: Norm für elektrische Anlagen mit regelbarer Drehzahl. Teil 5-2: Anforderungen an die Funktionssicherheit. IEC61800-5-2 definiert die Sicherheitsfunktionen von integrierten Sicherheitsantrieben. Dabei werden eine Reihe von Stoppfunktionen festgelegt, nämlich: • Sicherer Drehmomentausfall/Safe Torque Off (STO) ； • Sicheres Anhalten 1/SS1 (Safety Stop 1)/ Sicheres Anhalten 2/SS2 (Safety Stop 2) • Unterbrechung der sicheren Bedienung (Safety Operation Halt). IEC61800-5-2 definiert außerdem einige Überwachungsfunktionen; dazu gehören insbesondere die Sicherheitsbegrenzungen für die Beschleunigung ； Sicherheitsbeschränkungen für die Gehgeschwindigkeit ； Sicherheitsbeschränkungen der Bewegungsrichtung ； Geschwindigkeitssicherheitsbegrenzung ； Quadrat/Kraft-Sicherheitsbegrenzung ； Positionssicherheitsbeschränkungen ； Sicherheitsbegrenzungen für die Temperatur des Elektromotors. Die IEC61800-5-2-Norm legt insbesondere für Sicherheitsencoder, Sicherheitsdekoder, Wechselstrom-Servosysteme, Servoantriebe, Servomotoren und ähnliche Systeme Anforderungen an die Funktionssicherheit fest. Zum Beispiel werden Motorsteuerungen, die den Anforderungen der Funktionssicherheit entsprechen, Sicherheitsfunktionen wie sicheres Drehmomentstopp (STO) sowie sicheres Stoppen 1 (SS1) unterstützen, um einen ungewollten Betrieb zu verhindern. Die Produktgestaltung muss den Anforderungen der Norm EN 61800-5-2 entsprechen. Die IEC61800-5-2-Norm wurde bereits in eine nationale Norm umgewandelt; die Normnummer lautet GB/T 12668.5.2. In China ist für die Überwachung dieser Norm der Technische Ausschuss für die Standardisierung der Elektroenergetik zuständig – genauer gesagt der Unterausschuss für Halbleiterstromumwandler in Antriebssystemen (TC60/SC1). 8. EN50156 – Messung und Steuerung digitaler Datenkommunikation, Teil 3: Sicherheitsanforderungen für industrielle Netzwerke. Diese Norm legt hauptsächlich Folgendes fest: 1. Die grundlegenden Prinzipien zur Umsetzung der Anforderungen bezüglich sicherer Datenkommunikation gemäß IEC 61508, einschließlich Vorschriften zu potenziellen Fehlübertragungen, Gegenmaßnahmen sowie Aspekten bezüglich der Integrität der Daten. 2. Allgemeine Anforderungen an die verschiedenen technischen Implementierungen. 3. Einzelne Beschreibungen der Sicherheitsanforderungen für die verschiedenen Kommunikationsprotokolle. 4. Festlegung mehrerer Sicherheitskommunikations-Ebenen, die als Bestandteil der Kommunikationsdienstleistungsstandards in den Normen IEC61784-1 und IEC61158 dienen. 9. EN50126 – Eisenbahnanwendungen: Richtlinien und Anleitungen zu Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Wartbarkeit und Sicherheit (RAMS). Diese Norm definiert die Aspekte RAMS – also Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Wartbarkeit und Sicherheit – bei Systemen. Zudem legt sie die Anforderungen an die Verwaltung dieser Aspekte in den verschiedenen Phasen des Lebenszyklus eines Systems fest. RAMS ist eine wichtige Eigenschaft zur Messung der Servicequalität eines Systems. Sie wird in allen Phasen des Sicherheitslebenszyklus des Systems durch konzeptionelle Ansätze sowie technische Methoden gewährleistet. 10. EN50128 – Eisenbahnanwendungen: Software für Steuerungs- und Schutzsysteme in der Eisenbahn. Für die Software dieser Systeme wurde ein Sicherheitsgrad (SIL) festgelegt. Je nach Sicherheitsanforderungen wurden entsprechende Standards entwickelt. Für den gesamten Entwicklungs-, Bewertungs- und Prüfprozess der Software wurden entsprechende Verfahren sowie Vorschriften festgelegt – einschließlich der Anforderungen an die Softwareanforderungen, Testanforderungen, die Softwarestruktur, die Softwareentwicklung, die Überprüfung und Tests der Software, die Integration von Hardware und Software, die Bewertung der Softwarequalität, die Lebensdauer der Software sowie die Dokumentation. 11. EN50129 – Eisenbahnanwendungen: Sicherheitsrelevante Elektronsysteme. Für die Sicherheitsverwaltung wird das Konzept des Sicherheitslebenszyklus aus IEC61508 eingeführt. Das bedeutet, dass die sicherheitsrelevanten Komponenten der Systeme bei der Konzeption entsprechend diesen Richtlinien entworfen werden müssen. Zudem sind durchgehende Sicherheitsbewertungen und -prüfungen erforderlich, um menschliche Fehler, die mit der Sicherheit zusammenhängen, zu verringern und somit das Risiko von Systemfehlern zu senken. Im Rahmen der Umsetzung des SIL-Bewertungsprozesses wird FSchina gemäß dem Prinzip der Unabhängigkeit von Bewertung und Prüfung die Produktbewertung durch international anerkannte Ingenieure für die Entwicklung von Funktionssicherheits-Hardware und -Software durchführen lassen ； Die Bewertungsergebnisse werden von Experten des 65. Technischen Ausschusses des Internationalen Elektrotechnischen Komitees (IEC TC 65A) des Zentrums überprüft. Auf dieser Grundlage wird schließlich ein Bericht über das Niveau der Produkt-Sicherheitsintegrität erstellt, der von CNAS anerkannt wird. Dadurch wird die Unabhängigkeit und Objektivität dieser Bewertung gewährleistet. Es handelt sich dabei um insgesamt drei Phasen: Die Bewertungsdienste für Produkte mit funktionaler Sicherheit umfassen hauptsächlich folgende drei Phasen: 1. Phase der Projektinitiation 2. Phase der Konzeptprüfung 2.1. Prüfung des Sicherheitsplans 2.2. Prüfung der Pläne zur Überprüfung und Bestätigung 2.3. Bewertung der zu verwendenden Maßnahmen zur Fehlervermeidung 2.4. Bewertung des zu verwendenden Dokumentationssystems 2.5. Angaben zu Funktionen und Sicherheitsaspekten 2.6. Prüfung der zu verwendenden Methoden zur Fehlererkennung und -kontrolle 2.7. Durchführung und Prüfung des FMEA für das System 2.8. Erstellung eines Testschemas für die finale Prüfungphase 2.9. Ausstellung eines Berichts über die Genehmigung des Konzepts 3. Phase der endgültigen Genehmigung 3.1. Bewertung der bereits angewandten Maßnahmen zur Fehlervermeidung während der Lebensdauer des Produkts 3.2. Prüfung der Produktdokumentationen während der Entwicklungsphase 3.3. FMEA für die Untersysteme 3.4. Testung der sicherheitsrelevanten Funktionen sowie Analyse der Funktionalitäten von Software und Hardware 3.5. Testung der Technologien zur Fehlererkennung in Software und Hardware 3.6. Prüfung der Softwarevalidierung (hauptliche Aktivitäten im linken Teil des V-Modells, unter Berücksichtigung der vom Kunden vorgegebenen Anforderungen) 3.7. Prüfung der Konfigurationswerkzeuge (unter Berücksichtigung der vom Kunden vorgegebenen Anforderungen) 3.8. Prüfung von Umwelttests, mechanischen Tests und EMC-Tests (diese Tests können vom Hersteller selbst durchgeführt werden oder von einem beauftragten Dritten) 3.9. Elektrische Sicherheitstests 3.10. Berechnung der sicherheitsrelevanten Parameter (SIL, PL, SC, SFF, PFD, PFH, MTTF) oder Überprüfung der vom Kunden vorgegebenen Parameter bezüglich der Zuverlässigkeit 3.11. Prüfung und Überprüfung der Kundendokumentationen 3.12. Ausstellung eines Berichts über die Genehmigung sowie Ausstellung einer Zertifizierung. Durch diese Aktivitäten kann das Zentrum für funktionale Sicherheit dem Unternehmen ein Test-/Prüfbericht ausstellen sowie Zertifikate im SIL-Niveau (1/2/3/4), die bestätigen, dass die Produkte des Unternehmens den Anforderungen der funktionalen Sicherheit entsprechen. Einige typische Produkte, bei denen Beratungsdienste zur Zertifizierung angeboten werden können, sind: - Sicherheitscontroller, einschließlich ESD-, Sicherheits-PLC-, Sicherheitsbus- sowie F&G-Controller ； (Einhaltung der Standards: IEC61508, IEC61511, IEC61513, IEC61784-3) – Sicherheitstransmitter ； (Einhaltung von Standards: IEC61508 usw.) – Sicherheitsventile, Aktoren oder vollständige Steuerungen ； (Einhaltung von Standards: IEC61508 usw.) – Sicherheitsgitter, Sicherheitsvorhänge, Sicherheitsschalter usw ； (Einhaltung der Standards: IEC61508, IEC62061, ISO13849) ； - Sicherheitsrelais ； (Einhaltung von Standards: IEC61508, IEC62061, ISO13849 usw.) ； - Sichere elektronische/elektrische Produkte für Automobile ； (Einhaltung von Standards: IEC61508, ISO26262 usw.) ； - Andere elektronische/elektrische/programmierbare Elektronikprodukte mit Sicherheitsanforderungen.