SIL認証

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SIL 認証 SIL 認証とは、IEC 61508、IEC 61511、IEC 61513、IEC 13849-1、IEC 62061、IEC 61800-5-2 などの規格に基づいて、安全機器の安全度水準 (SIL) または性能レベル (PL) を評価、確認する第三者による評価、検証、認証です。機能安全認証には主に、安全機器開発プロセスの文書管理（FSM）評価、ハードウェア信頼性計算と評価、ソフトウェア評価、環境試験、EMC電磁両立性試験などが含まれます。 European Electrotechnical Standardization (CENELEC の略称) 委員会は、欧州の 3 つの主要な標準化団体の 1 つであり、CENELEC は電子工学分野における欧州の標準化を担当しています。CENELEC は、電気通信標準化 (ETSI) および CEN (他のすべての技術分野の標準化) とともに、欧州標準化システムを形成します。 SIL 認証は、製品レベルとシステムレベルの 2 つのレベルを含む、SIL1、SIL2、SIL3、SIL4 の 4 つのレベルに分かれています。 その中で、SIL4 は最も高い要件を持っています。SIL 認証は主に規格 1.IEC 61508: 電気/電子/プログラム可能な電子安全関連システムの機能安全に基づいています。 IEC61508 規格は、通常のシステム動作と障害予測機能に関する基本的な安全要件を規定しています。これらの要件には、安全要件を満たす一般的な安全管理システム、特定の製品設計、およびプロセス設計が含まれます。目標は、システム設計の失敗とランダムなハードウェア障害の両方を回避することです。 IEC61508 規格の主な目標は次のとおりです。： • ソフトウェアとハ​​ードウェアを含む安全関連システムのすべてのコンポーネントのライフサイクル内で、安全監視に対する体系的なアプローチを提供します。 • 安全関連システムの安全機能要件を決定する方法を提供する。・あらゆる産業分野に直接適用できるよう、基本的な規格を制定する。同時に、他の分野の規格をガイドして、これらの規格の草案作成における一貫性を確保することもできます（基本概念、専門用語、特定の安全機能の要件など）。 • オペレーターと保守部門にコンピューターベースのテクノロジーを使用するよう奨励します。 • 概念的に統一され、調整された標準アーキテクチャおよびシステムを確立します。 2. IEC61511: プロセス産業における安全計装システムの機能安全要件 IEC61511 は、プロセス産業における安全計装システムに特化した機能安全規格です。これは、機能安全の基本規格 IEC61508 に続いて、国際電気標準会議によって制定された専門分野の規格です。 IEC61511の国内統一規格はGB/T 21109です。プロセス産業では、機器の安全機能を実行するために機器の安全システムが使用されます。 IEC61511 規格は、機器がどのような安全性と性能レベルを達成すべきかという問題を解決します。 安全関連機器の安全機能を確認するために、SIL レベルは安全完全性を定義する方法として世界中で広く認識されています。プロセス制御業界の関連国際規格には、主に IEC 61508 規格 (安全計装システムの設計と運用の基礎) が含まれます。 IEC 61511 規格は、主にプロセス制御アプリケーション用のシステムに焦点を当てています。デバイス設計者は IEC 61511 規格に従い、IEC 61508 規格に従って設計を完了します。 3. ISO13849-1: 機械の安全性。制御システムの関連安全部品。パート 1: 設計の一般原則。 ISO13849-1 規格の新バージョンは 2011 年末に正式に施行される予定です。これは機械の機能安全の分野における新たなマイルストーンとなります。システムの確実性に関する以前の要件に加えて、システムの故障確率の評価がいくつか追加され、コンポーネントからシステムに至るまでの包括的な安全性評価が可能になりました。同時に、この規格は、システム安全性レベル (PLr)、危険故障までのシステム平均時間 (MTTFd)、システム診断検出範囲 (DC)、共通原因故障防止 (CCF) およびその他のパラメーターを追加するなど、より定量化可能な設計実装方法も設計者に提供するため、元の EN954-1 規格ではシステムの安全性を定量的に判断できないという問題が効果的に解決されます。 ISO13849-1 規格の新バージョンは、いくつかの新しい制御方法に対して、より効果的な安全評価ソリューションを提供します。ますます複雑化する制御システムを備えた機械装置の安全性レベルを向上させ、生産の安全性と高効率を確保し、新しいテクノロジーと設計経験を組み合わせて、企業が全体的な効率、生産性、柔軟性を向上させ、継続的な生産を確保し、予期せぬダウンタイムを削減し、開発、運用、保守のコストを削減するのに役立ちます。この規格をできるだけ早く導入することで、機械メーカーは熾烈な競争の中で確実に市場機会を掴むことができます。 4.IEC62061: 機械の安全性。安全関連の電気、電子、およびプログラム可能な電子制御システムの機能安全。 IEC/EN 62061 規格と EN ISO 13849-1:2008 規格の両方に、安全関連の電気制御システムが含まれています。両方の規格を採用することで、同等の安全性能と安全性を実現できます。各規格は異なるアプローチを採用していますが、それぞれがそれぞれの対象者に適しています。EN ISO 13849-1:2008 の説明部分の表 1 には、限定的なケースが記載されています。複雑なプログラマブル テクノロジを使用する場合、最高の PL パフォーマンス レベルを PLd として定義する必要があります。 これまで非伝統的なシステム構造で実行できた複雑な安全機能を使用できるようにするために、IEC/EN 62061 規格は対応する方法を提供しています。従来のシステム構造を使用して、より従来の安全機能を実行するためのより直接的かつ簡単なパスを提供するために、EN ISO 13849-1:2008 規格でも対応する方法が提供されています。これら 2 つの規格の重要な違いは、異なる技術分野に適用されることです。IEC/EN 62061 規格は電気システムの分野に限定されています。EN ISO 13849-1:2008 規格は、始動、油圧、機械および電気システムに適用されます。主に定義されているパラメータは、PFH、MTTF、DC、SFF などです。 5.IEC61326-3-2: 測定、制御および実験室で使用する電気機器。電磁適合性 (EMC) の要件：安全関連システムおよび安全関連機能を実行するために使用されるシステム (機能安全)。 IEC 61326-3-1 および IEC 61326-3-2 規格が発行されており、どの場所でも発生する可能性が非常に低い極端なケースを含む、安全関連機器のイミュニティ レベルに関する追加要件が規定されています。このテストでは、デジタル回路やデジタル信号伝送の過渡状態をシミュレートする過渡パルスなど、機器の動作条件下での厳しい電磁現象をシミュレートします。Safety Integrity Level (SIL) の電磁耐性の信頼性を高めるために、耐電磁現象性能試験を行う際には、基本基準よりも多くのパルスを印加するか、試験時間を長くして試験レベルを高める必要があります。たとえば、SIL3 で使用される機器の場合、電気的高速過渡試験レベルは 4kV であり、試験期間は基本規格で指定されている時間の 5 倍でなければなりません。 6.ISO26262: 道路車両システム設計の機能安全 ISO 26262 規格を開発する目的は、安全関連機能をより深く理解し、それらをできるだけ明確に説明することです。ISO 26262 は、電子、電気、プログラム可能なデバイスの機能安全に関する基本規格 IEC61508 から派生したものです。主に、自動車業界の自動車分野で特に使用される特定の電気デバイス、電子機器、プログラマブル電子デバイス、その他のコンポーネントを対象としています。自動車エレクトロニクスおよび電気製品の機能安全に関する国際基準を向上させることを目的としています。この規格が提案されると、大手自動車メーカーや自動車部品メーカーから大きな注目を集め、製品開発への導入が積極的に推進されました。 IEC 61508 規格に基づいて、ISO 26262 規格は電気および電子システムの安全性を定義します。自動車設計における主な困難は、潜在的な危険とリスクを事前に評価し、これらのリスクを軽減する適切な方法を講じる方法です。このプロセスを促進するために、ISO は開発作業の開始時に「危険性とリスクの分析」を実行する必要があると規定しています。 自動車業界では、車両の安全制御に高性能電子デバイスが使用されています。 ISO 26262 機能安全規格は、世界の大手自動車メーカーが共同で策定、承認したもので、車両の電子部品、ソフトウェア、ハードウェア製品の設計要件を規制しています。ISO 26262の公布・施行により、将来的に自動車に起こり得るリスクや事故時の被害の程度を軽減することができ、国内自動車産業の国際適応力や競争力を将来的に向上させることが可能となります。 7. IEC61800-5-2：可変速電気機器規格。パート 5-2: 機能安全要件 IEC61800-5-2 は、統合セーフティドライブの安全機能を定義しており、一連の停止機能 (Stop) を定義しています。： • 安全トルクオフ/安全トルクオフ (STO-安全トルクオフ)； • 安全停止 1/SS1(安全停止 1)/安全停止 2/SS2(安全停止 2) • 安全動作停止 (安全動作停止) IEC61800-5-2 にもいくつかの監視機能が定義されています。これらの監視機能には次のものが含まれます。 加速安全制限；歩行距離の安全制限；移動方向の安全制限；速度の安全制限；モーメント/力の安全制限；場所のセキュリティ制限；モーター温度の安全制限。 IEC61800-5-2 規格は、主にセーフティ エンコーダ、セーフティ デコーダ、AC サーボ システム、サーボ ドライブ、サーボ モータ、その他のシステムに対する機能安全要件を規定しています。たとえば、機能安全技術要件を満たすモーター コントローラーは、誤始動を防止するための安全トルク停止 (STO) や安全停止 1 (SS1) などの安全機能をサポートします。製品設計は、EN 61800-5-2 規格の要件に準拠する必要があります。IEC61800-5-2 規格は、規格番号 GB/T 12668.5.2 を持つ国家規格に変換されました。国内の対応標準委員会は、国家パワーエレクトロニクス標準化技術委員会速度調整電気駆動システム半導体電力コンバータサブ技術委員会 (TC60/SC1) です。 8.EN50156 Measurement and Control of Digital Data Communications Part 3 Industrial Network Functional Safety Profile この規格は主に以下の内容を定義しています： 1. 潜在的なエラー送信、対策、データ完全性への影響に関する規定を含む、IEC 61508 の安全関連のデータ通信要件を実装するための基本原則 2. さまざまなテクノロジーによって実装される共通の内容 3. さまざまな通信プロファイル クラスターの機能安全プロファイルの独立した記述 4. IEC61784-1 および IEC61158 シリーズ規格では、通信サービス プロファイルの一部としていくつかのセキュリティ通信層が指定されています。 9. EN50126 鉄道用途：信頼性、可用性、保守性、安全性 (RAMS) の仕様と説明。この規格は、システムのRAMS（信頼性、可用性、保守性、安全性）、すなわち信頼性、可用性、保守性、安全性を定義し、安全ライフサイクルの各段階におけるRAMSの管理と要件を規定しています。 RAMS は、システム サービス品質測定の重要な機能として、システムの安全ライフ サイクル全体の各段階での設計コンセプトと技術的手法を通じて得られます。 10. EN50128 鉄道用途：鉄道制御および保護システムのソフトウェアは安全度レベル (SIL) に分割されており、さまざまな安全要件に対応する規格が策定されています。ソフトウェア開発、評価、テストのプロセス全体は、ソフトウェア要求仕様、テスト仕様、ソフトウェア構造、ソフトウェア設計と開発、ソフトウェア検査とテスト、ソフトウェアとハ​​ードウェアの統合、ソフトウェアの確認と評価、品質保証、ライフサイクル、文書化などに対応する仕様と要件の確立を含む、さまざまなレベルに従って実行されます。 11. EN50129 鉄道用途：安全関連電子システムの安全管理には、IEC61508が提案する安全ライフサイクル概念が導入されており、安全関連システムの安全部分は設計時にこのステップに従って設計されるべきであり、全プロセスの安全評価と検証が必要となります。その目的は、安全関連の人為的エラーをさらに削減し、それによってシステム障害のリスクを軽減することです。 SIL 評価実施プロセス SIL 認証プロジェクトの実施中、FSchina は、独立した評価と監査の原則に基づいて、センターの国際的に認められた機能安全ソフトウェアおよびハードウェア設計エンジニアによって製品評価プロセスを実施します。；評価結果は、同センターの国際電気標準会議 65 技術委員会 (IEC TC 65A) の専門家グループのメンバーによって検討され、この評価プロジェクトの独立性と客観性を確保するために、CNAS によって承認された製品安全完全性適用レベル評価報告書が作成されます。具体的には以下の3段階で構成されます。： 機能安全製品の評価サービスは主に次の 3 段階で構成されます。： 1. プロジェクトの開始フェーズ 2. コンセプトレビューフェーズ 2.1.セキュリティプランの見直し 2.2.検証と検証計画のレビュー 2.3.提案された障害回避策の評価 2.4.提案された文書システムの評価 2.5.機能および安全性関連の説明 2.6.提案されている故障検出および制御検査 2.7.システムFMEA 2.8の実行とレビュー。メインレビューフェーズ 2.9 のテスト計画を作成します。課題コンセプト承認レポート 3. 対象承認段階 3.1 製品ライフサイクルにおける適用された障害回避手段の評価 3.2 開発プロセスにおける製品文書の評価 3.3 サブシステム FMEA 3.4 安全関連機能のテストとソフトウェアおよびハードウェア機能の分析 3.5 ソフトウェアおよびハードウェアの障害検出のための技術的対策のテスト 3.6 ソフトウェア検証テストの検査 (V モデルの左ブランチの主なアクティビティ、ユーザーが指定した前提条件の下で実施) 3.7 構成ツールの検査3.8 環境試験、機械試験、EMC 試験および検査（上記の試験は製造業者または製造業者の委託者が実施できます） 3.9 電気的安全試験 3.10 安全関連パラメータ（SIL、PL、SC、SFF、PFD、PFH、MTTF）の計算、またはユーザが指定した安全関連の信頼性パラメータのレビュー 3.11 ユーザ文書の検査およびレビュー3.12 認定タイプレポートを提出し、証明書を発行します。上記の活動を通じて、機能安全センターは企業に製品試験/実験報告書を発行し、自社製品が機能安全に必要なSILレベルを満たしていることを証明する、対応する機能安全規格を満たすSIL(1/2/3/4)レベルの証明書を発行することができる。 認証コンサルティング サービスを提供できる代表的な製品は次のとおりです。：- ESD、安全PLC、安全バス、F&Gなどの安全コントローラ；(規格に準拠：IEC61508、IEC61511、IEC61513、IEC61784-3) - 安全伝送器；(規格に準拠：IEC61508 など) - 安全弁、アクチュエータ、またはアクチュエータ全体；(規格に準拠：IEC61508など） - セーフティグレーティング、セーフティライトカーテン、セーフティスイッチなど；(規格に準拠：IEC61508、IEC62061、ISO13849)；- 安全リレー；(規格に準拠：IEC61508、IEC62061、ISO13849など）；- 自動車用安全電子・電気製品；(規格に準拠：IEC61508、ISO26262など）；- 安全要件を備えたその他の電子/電気/プログラム可能な電子製品。