Certification SIL

Thread Content

Certification SIL : La certification SIL est une évaluation, vérification et certification effectuées par un tiers, qui vise à évaluer et à valider le niveau d’intégrité de sécurité (SIL) ou le niveau de performance (PL) des équipements de sécurité, en se basant sur des normes telles que IEC 61508, IEC 61511, IEC 61513, IEC 13849-1, IEC 62061, IEC 61800-5-2, etc. La certification de la sécurité fonctionnelle concerne principalement l’évaluation de la gestion des documents (FSM) dans le processus de développement des équipements de sécurité, le calcul et l’évaluation de la fiabilité du matériel, l’évaluation logicielle, les essais environnementaux, ainsi que les tests de compatibilité électromagnétique EMC. Le Comité de normalisation électrotechnique européenne (abréviation CENELEC), l’une des trois principales organisations de normalisation en Europe, est chargé de la normalisation dans le domaine de l’ingénierie électronique. La CENELEC, avec l’ETSI pour la normalisation des télécommunications et le CEN (pour la normalisation dans tous les autres domaines techniques), forme le système européen de normalisation. La certification SIL est divisée en 4 niveaux : SIL1, SIL2, SIL3, SIL4, couvrant à la fois le produit et le système. Parmi eux, les exigences sont les plus élevées pour SIL4. La certification SIL se base principalement sur la norme 1.IEC 61508 : Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables liés à la sécurité. La norme IEC61508 définit les exigences de sécurité de base tant en ce qui concerne le fonctionnement normal des systèmes qu’en termes de capacité de prévision des pannes. Ces exigences couvrent les systèmes généraux de gestion de la sécurité, la conception de produits spécifiques ainsi que la conception des processus conformes aux exigences de sécurité, dans le but d’éviter à la fois les défauts de conception systémiques et les défaillances matérielles aléatoires. Les objectifs principaux de la norme IEC61508 sont : • Une méthode systématique de surveillance de la sécurité pour tous les composants des systèmes liés à la sécurité, y compris le logiciel et le matériel, tout au long de leur cycle de vie ; • Une méthode permettant de définir les exigences fonctionnelles en matière de sécurité pour les systèmes liés à la sécurité ; • Élaboration de normes de base pouvant être directement appliquées dans tous les domaines industriels. En même temps, il peut également guider les normes dans d’autres domaines afin d’assurer une cohérence dans leur élaboration (comme les concepts de base, la terminologie technique, les exigences relatives aux fonctions de sécurité, etc.) ; • Encourager les opérateurs et les services de maintenance à utiliser des technologies informatisées ; • Établir une architecture et un système de normes dont les concepts soient unifiés et cohérents. 2. IEC61511 : Exigences de sécurité fonctionnelle pour les systèmes d’instruments de sécurité dans l’industrie des procédés. L’IEC61511 est une norme de sécurité fonctionnelle spécifiquement conçue pour les systèmes d’instruments de sécurité dans l’industrie des procédés. Il s’agit d’une norme sectorielle établie par la Commission électrotechnique internationale après la norme de base sur la sécurité fonctionnelle IEC61508. La norme équivalente en Chine pour l’IEC61511 est le GB/T 21109. Dans l’industrie des procédés, les systèmes de sécurité des instruments sont utilisés pour assurer leurs fonctions de sécurité. La norme IEC 61511 définit les niveaux de fiabilité et de performance en matière de sécurité que les instruments doivent atteindre. Pour la vérification des fonctions de sécurité des dispositifs liés à la sécurité, le niveau SIL est une méthode de définition de l’intégrité de sécurité largement reconnue dans le monde entier. Dans le secteur du contrôle de processus, les normes internationales pertinentes sont principalement la norme IEC 61508 (qui constitue la base pour la conception et le fonctionnement des systèmes de sécurité instrumentée), ainsi que la norme IEC 61511 qui concerne principalement les systèmes utilisés dans les applications de contrôle de processus. Les concepteurs d’équipements se conforment à la norme IEC 61511 et réalisent leurs conceptions en se basant sur la norme IEC 61508. 3. ISO13849-1 : Sécurité mécanique – Parties relatives à la sécurité des systèmes de commande. Partie 1 : Principes généraux pour la conception. La nouvelle version de la norme ISO13849-1 entrera en vigueur officiellement à la fin de 2011, ce qui marquera un nouveau jalon dans le domaine de la sécurité fonctionnelle des machines. Par rapport aux exigences précédentes de déterminisme du système, des évaluations de la probabilité de panne du système ont été ajoutées, ce qui permet d’effectuer une évaluation complète de la sécurité, allant des composants au système lui-même. Ce standard offre en même temps aux concepteurs davantage de méthodes de réalisation de conception quantifiables, tels que l’ajout de paramètres tels que le niveau de sécurité du système (PLr), le temps moyen entre deux pannes sans danger du système (MTTFd), la portée de détection diagnostique du système (DC) et la prévention des pannes causées par des facteurs communs (CCF), résolvant ainsi efficacement le problème posé par la norme EN954-1 initiale, qui ne permettait pas d’évaluer de manière quantitative la sécurité du système. La nouvelle version de la norme ISO13849-1 propose des solutions d’évaluation de la sécurité plus efficaces pour certains nouveaux méthodes de contrôle. Il permet d’améliorer le niveau de sécurité des machines et équipements dont les systèmes de contrôle deviennent de plus en plus complexes, assurant ainsi la sécurité de la production et une haute efficacité. En s’appuyant sur de nouvelles technologies et des expériences de conception, il aide les entreprises à améliorer leur efficacité globale, leur productivité et leur flexibilité, garantissant une production continue, réduisant les temps d’arrêt imprévus et diminuant les coûts de développement, d’exploitation et de maintenance. L’application rapide de cette norme permet aux fabricants de machines de prendre l’avantage sur le marché dans une concurrence féroce. 4. IEC62061 : Sécurité mécanique – Sécurité fonctionnelle des systèmes de commande électriques, électroniques et programmables en rapport avec la sécurité. Les normes IEC/EN 62061 et EN ISO 13849-1:2008 couvrent tous deux les systèmes de commande électriques liés à la sécurité. En adoptant ces deux normes, on peut obtenir le même niveau de performance en matière de sécurité et d’intégrité de sécurité. Les méthodes utilisées pour chaque norme diffèrent, mais elles conviennent à leurs lecteurs respectifs. La norme EN ISO 13849-1:2008 indique un cas particulier dans le tableau 1 de sa partie descriptive. Lorsque des technologies programmables complexes sont utilisées, le niveau de performance PL le plus élevé doit être défini comme PLd. Afin de pouvoir mettre en œuvre des fonctions de sécurité complexes, pouvant être exécutées par des structures de systèmes non traditionnelles précédemment, la norme IEC/EN 62061 propose des méthodes correspondantes. Afin de fournir une voie plus directe et plus simple pour mettre en œuvre des fonctions de sécurité plus traditionnelles à l’aide d’une structure de système traditionnelle, la norme EN ISO 13849-1:2008 propose également des méthodes correspondantes. La différence importante entre ces deux normes est qu’elles s’appliquent à des domaines techniques différents. La norme IEC/EN 62061 est limitée au domaine des systèmes électriques. La norme EN ISO 13849-1:2008 s’applique aux systèmes de démarrage, hydrauliques, mécaniques et électriques. Les paramètres principalement définis sont le PFH, le MTTF, le DC, le SFF, etc. 5.IEC61326-3-2 : Équipements électriques pour mesures, commande et laboratoire. Exigences en matière de compatibilité électromagnétique (CEM) : systèmes liés à la sécurité et équipements utilisés pour exécuter des fonctions liées à la sécurité (sécurité fonctionnelle). Les normes IEC 61326-3-1 et IEC 61326-3-2 ont été publiées ; elles énoncent des exigences supplémentaires concernant le niveau de résistance aux perturbations des équipements liés à la sécurité, y compris les situations extrêmes pouvant survenir dans n’importe quel lieu avec une probabilité très faible. Les équipements de simulation d’essai reproduisent les phénomènes électromagnétiques extrêmes en conditions de fonctionnement, tels que les impulsions instantanées qui simulent les états transitoires des circuits numériques ou de la transmission de signaux numériques. Afin d’augmenter la fiabilité de la résistance aux perturbations électromagnétiques du niveau d’intégrité de sécurité (SIL), lors des essais de performance face aux phénomènes électromagnétiques, il convient d’appliquer un plus grand nombre de impulsions par rapport à la norme de base, d’allonger la durée des essais ou encore d’élever le niveau d’essai. Par exemple, pour les équipements destinés au SIL3, le niveau d’essai aux transitoires électriques rapides est de 4 kV, et la durée de l’essai doit être cinq fois celle prévue par la norme de base. 6. ISO26262 : Sécurité fonctionnelle pour la conception des systèmes de véhicules routiers. L’objectif de l’établissement de la norme ISO 26262 est de permettre une meilleure compréhension des fonctions liées à la sécurité et de les décrire de manière aussi claire que possible. ISO 26262 est dérivé de la norme de base sur la sécurité fonctionnelle des dispositifs électroniques, électriques et programmables IEC61508. Il vise principalement les composants spécifiquement utilisés dans l’industrie automobile, tels que les dispositifs électriques, les équipements électroniques et les dispositifs électroniques programmables, afin d’établir une norme internationale améliorant la sécurité fonctionnelle des produits électroniques et électriques automobiles. Dès son introduction, cette norme a suscité un grand intérêt de la part des principaux constructeurs automobiles et des fournisseurs de pièces automobiles, qui ont activement encouragé son application dans le développement de produits. Sur la base de la norme IEC 61508, la norme ISO 26262 définit la sécurité d’utilisation des systèmes électriques et électroniques. L’un des plus grands défis dans la conception de voitures est de savoir évaluer à l’avance les dangers et risques potentiels, et d’adopter des méthodes appropriées pour les réduire. Afin de favoriser ce processus, l’ISO exige qu’une « analyse des dangers et des risques » soit effectuée au début du travail de développement. L’industrie automobile utilise des composants électroniques de haute performance pour le contrôle de la sécurité des véhicules. La norme de sécurité fonctionnelle ISO 26262, élaborée et reconnue par les principaux constructeurs automobiles mondiaux, définit les exigences relatives à la conception des composants électroniques ainsi que des logiciels et matériels utilisés dans les véhicules. Avec l’adoption et la mise en œuvre de l’ISO 26262, il sera également possible à l’avenir de réduire les risques auxquels sont exposés les véhicules ainsi que l’ampleur des dommages en cas d’accident, ce qui permettra à l’industrie automobile nationale d’améliorer sa capacité d’adaptation et sa compétitivité sur la scène internationale. 7. IEC61800-5-2 : Norme pour les équipements électriques à vitesse réglable. Partie 5-2 : Exigences de sécurité fonctionnelle. L’IEC61800-5-2 définit les fonctions de sécurité des drivers de sécurité intégrés, où est définie une série de fonctions d’arrêt (Stop), à savoir : • Moment de coupure de sécurité/Torque de rupture de sécurité (STO – Safe Torque Off) ； • Arrêt de sécurité 1/SS1 (Safety Stop 1) / Arrêt de sécurité 2/SS2 (Safety Stop 2) • Arrêt de fonctionnement de sécurité (Safety Operation Halt) La norme IEC61800-5-2 définit également certaines fonctions de surveillance, parmi lesquelles : limite de sécurité de l’accélération ； Limites de sécurité de la distance de marche ； Limites de sécurité de la direction du mouvement ； Limite de sécurité de vitesse ； Limites de sécurité en matière de moment/force ； Limites de sécurité de position ； Limites de sécurité de température du moteur électrique. La norme IEC61800-5-2 établit des exigences en matière de sécurité fonctionnelle pour les encodeurs sécurisés, les décodeurs sécurisés, les systèmes servo à courant alternatif, les drives servo, les moteurs servo et autres systèmes similaires. Par exemple, un contrôleur de moteur conforme aux exigences techniques en matière de sécurité fonctionnelle prendra en charge des fonctions de sécurité telles que l’arrêt par couple de sécurité (STO) et l’arrêt de sécurité 1 (SS1), afin d’éviter tout démarrage accidentel. La conception du produit doit respecter les exigences de la norme EN 61800-5-2. La norme IEC61800-5-2 a été transformée en norme nationale, sous le numéro GB/T 12668.5.2. En Chine, le comité de normalisation correspondant est le Comité technique national pour la normalisation de l’électronique électrique – Sous-comité des convertisseurs électriques à semi-conducteurs pour les systèmes de transmission électrique à régulation (TC60/SC1). 8. EN50156 – Mesure et contrôle des communications numériques de données, partie 3 : Normes de sécurité fonctionnelle pour les réseaux industriels. Cette norme définit principalement ce qui suit :
1. Les principes fondamentaux pour mettre en œuvre les exigences relatives aux communications de données liées à la sécurité selon la norme IEC 61508, y compris les erreurs de transmission potentielles, les mesures correctives et les dispositions concernant l’intégrité des données.
2. Les éléments communs aux différentes réalisations techniques.
3. Des descriptions indépendantes des normes de sécurité fonctionnelle pour chaque groupe de normes de communication.
4. La définition de plusieurs couches de communication sécurisée, servant de composante des normes de services de communication dans les séries IEC 61784-1 et IEC 61158. 9. EN50126 Applications ferroviaires : Spécifications et directives pour la fiabilité, l’disponibilité, la maintenabilité et la sécurité (RAMS). Cette norme définit les aspects RAMS d’un système (fiabilité, disponibilité, maintenabilité et sécurité), et stipule la gestion et les exigences liées aux RAMS à chaque étape du cycle de vie du système. En tant que caractéristique importante pour évaluer la qualité des services offerts par un système, les RAMS sont obtenus au cours de toutes les étapes du cycle de vie de sécurité du système, grâce à des concepts de conception et à des méthodes techniques. 10. EN50128 Applications ferroviaires : Logiciels pour les systèmes de contrôle et de protection ferroviaires. Cette norme définit des niveaux de fiabilité en matière de sécurité (SIL) pour les logiciels utilisés dans les systèmes de contrôle et de protection ferroviaires. Elle établit des normes adaptées aux différents besoins en matière de sécurité, et fixe des procédures et des exigences correspondantes pour l’ensemble du processus de développement, d’évaluation et de vérification des logiciels, y compris en ce qui concerne les spécifications des besoins logiciels, les spécifications de test, la structure du logiciel, sa conception et son développement, ses vérifications et tests, l’intégration logiciel/matériel, l’évaluation de la validation du logiciel, l’assurance qualité, le cycle de vie et la documentation. 11. EN50129 Applications ferroviaires : systèmes électroniques liés à la sécurité. Pour la gestion de la sécurité, le concept de cycle de vie de la sécurité proposé par la norme IEC61508 est introduit ; cela signifie que pour les composants de sécurité des systèmes liés à la sécurité, leur conception doit suivre ces étapes, et une évaluation et une vérification de la sécurité doivent être effectuées tout au long du processus, dans le but de réduire davantage les erreurs humaines liées à la sécurité et, par conséquent, le risque de panne du système. Processus de mise en œuvre de l’évaluation SIL Lors de la mise en œuvre du projet de certification SIL, FSchina appliquera le principe de l’indépendance entre évaluation et audit, et fera effectuer le processus d’évaluation du produit par des ingénieurs en conception de logiciels et de matériel pour la sécurité fonctionnelle, reconnus au niveau international, au sein du centre ； Les résultats de l’évaluation sont examinés par les membres du groupe d’experts du soixante-cinquième comité technique de la Commission électrotechnique internationale relevant du centre (IEC TC 65A), ce qui permet d’établir un rapport d’évaluation du niveau d’intégrité de sécurité du produit agréé par CNAS, garantissant ainsi l’indépendance et l’objectivité de cette évaluation. Cela comprend concrètement les trois étapes suivantes : Les services d’évaluation des produits de sécurité fonctionnelle comprennent principalement trois étapes : 1. Étape de lancement du projet 2. Étape d’examen conceptuel 2.1. Examen du plan de sécurité 2.2. Examen du plan de vérification et de validation 2.3. Évaluation des mesures d’évitement des défaillances prévues 2.4. Évaluation du système de documentation à adopter 2.5. Descriptions relatives aux fonctions et à la sécurité 2.6. Vérifications de détection et de contrôle des défaillances prévues 2.7. Mise en œuvre et examen du FMEA du système 2.8. Élaboration du plan de tests pour l’étape d’examen principal 2.9. Émission du rapport d’approbation conceptuelle 3. Étape d’approbation principale 3.1. Évaluation des mesures d’évitement des défaillances déjà mises en œuvre au cours du cycle de vie du produit 3.2. Évaluation de la documentation du produit pendant le développement 3.3. FMEA des sous-systèmes 3.4. Tests des fonctions liées à la sécurité et analyse des fonctions logicielles et matérielles 3.5. Tests des mesures techniques de détection des défaillances logicielles et matérielles 3.6. Vérifications des tests de validation logicielle (activité principale de la branche gauche du modèle V, réalisée sur la base des données fournies par l’utilisateur) 3.7. Vérification des outils de configuration (réalisée sur la base des données fournies par l’utilisateur) 3.8. Vérifications des tests environnementaux, mécaniques et EMC (ces tests peuvent être effectués par le fabricant ou par une entité mandatée par ce dernier) 3.9. Tests de sécurité électrique 3.10. Calcul des paramètres liés à la sécurité (SIL, PL, SC, SFF, PFD, PFH, MTTF) ou réexamen des paramètres de fiabilité liés à la sécurité fournis par l’utilisateur 3.11. Vérification et examen de la documentation utilisateur 3.12. Émission d’un rapport indiquant le type d’approbation et délivrance d’une certification. Grâce à ces activités, le centre de sécurité fonctionnelle peut délivrer aux entreprises des rapports de test/experimentation des produits, ainsi que des certificats correspondant aux niveaux SIL (1/2/3/4) des normes de sécurité fonctionnelle, attestant que les produits de l’entreprise répondent aux exigences de niveau SIL en matière de sécurité fonctionnelle. Voici quelques produits typiques qui peuvent offrir des services de conseil en certification : - Contrôleurs de sécurité, y compris ESD, PLC de sécurité, bus de sécurité, F&G, etc ； (Conformité aux normes : IEC61508, IEC61511, IEC61513, IEC61784-3) – Transmetteur de sécurité ； (Conformité aux normes : IEC61508, etc.) – Vannes de sécurité, actionneurs ou organes d’actionnement intégrés ； (Conformité aux normes : IEC61508, etc.) – Grille de sécurité, barrière de sécurité, interrupteur de sécurité, etc ； (Conformité aux normes : IEC61508, IEC62061, ISO13849) ； - Relais de sécurité ； (Conformité aux normes : IEC61508, IEC62061, ISO13849, etc.) ； - Produits électroniques/électriques de sécurité pour les véhicules automobiles ； (Conformité aux normes : IEC61508, ISO26262, etc.) ； - Autres produits électroniques/électriques/programmables ayant des exigences de sécurité.