スマートトランスミッタ製品のSIL認証要件

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冒頭に、まず一組の数字の組み合わせを見ていただきましょう：CWEME-11KQ-0210720-1040zbzx0170HAZB-2010091503-90635-1103N1062011-034-2-020。これらは一体何なのかと尋ねる人がいるでしょう技術開発を行う人たちはこういったものにあまり接しないかもしれませんが、私のようにマーケティング業務をしている人なら一目でわかります。これらはすべて調達や入札案件の番号であり、この番号は何を意味しているのでしょうか？続けて見ていきましょう：CWEME-11KQ-021 内モンゴルの大唐国際クーチー石炭ガス化プロジェクトの入札品目：フロート式液面スイッチ、スマートトランスミッター。SILレベルの要求：SIL3。0720-1040zbzx0170 四川石化のブタノール・オクタノール製造プラント用フロート式液面計の入札品目：フロート式液面計。SILレベルの要求：SIL2。HAZB-2010091503-9 山西潞安高純度シリコン工業科技有限公司の入札品目：圧力トランスミッター、差圧トランスミッター、温度トランスミッター。SILレベルの要求：SIL2。0635-1103N106 河南開祥精密化学有限公司のBDO第2期プロジェクトの入札品目：温度トランスミッター。SILレベルの要求：SIL2。2011-034-2-020 陝西延長石油（集団）有限責任会社の靖辺エネルギー化学総合利用産業園の入札品目：分離型温度トランスミッター、一体型温度トランスミッター、二重冗長型温度トランスミッター。SILレベルの要求：SIL2。…………………………………………………………………………………………………………………………この初期の統計結果に疑問を持つ方は、インターネットで調べてみてください。具体的な入札書類の中で、プロセス産業の現場で使用されるスマートトランスミッター製品（圧力トランスミッター、温度トランスミッター、液面トランスミッターなど）に対して、どのようなSILレベルが要求されているかを確認してみてください！ なぜスマートトランスミッタ製品にはSIL等級の要求が必要なのでしょうか？ この問題を議論する前に、まず安全完全性（SIL）の定義を振り返ってみましょう。SILレベルとは、E/E/PEの安全関連システムの機能面における安全完全性を測定する指標であり、E/E/PEの安全関連システムに割り当てられる安全機能の安全完全性要件を定めるために用いられます。全体的なSILレベルは、ハードウェアのSILレベルとシステムの安全完全性から構成されます。機能安全の安全完全性レベルは、最も低いレベルのSIL1から最も高いレベルのSIL4まで、合計4つの異なるレベルに分けられます。石油化学業界では、一般的にSIL2やSIL3といったレベルが見られます。 安全に関連する装置の安全機能の確認において、SILは世界中で広く認められている手法です。プロセス制御業界において、関連する国際規格としては主にIEC 61508規格（安全計装システムの設計および運用のための基準）があり、IEC 61511規格はプロセス制御アプリケーション向けのシステムに焦点を当てています。装置の設計者はIEC 61511規格に従い、さらにIEC 61508規格に基づいて設計を行います。 IEC 61508規格では、SILレベルの概念や分類方法を定めるだけでなく、通常時のシステム運用と故障予測能力の両方に関する基本的な安全要求も規定している。これらの要求事項は、一般的な安全管理システム、具体的な製品設計、および安全要件を満たすプロセス設計を網羅しており、その目的は体系的な設計上の欠陥を避けると同時に、偶発的なハードウェアの故障も防ぐことにある。 以上の簡単な概観からわかるように、現場計器の調達過程で機器のSILレベルを定めることにより、計器内部のハードウェアやソフトウェアのセキュリティ機能の故障に起因する全体的な故障が発生し、それが安全制御システムの誤動作を引き起こす可能性を効果的に低減でき、生産プロセスの安全性をより確実に保証することができる。 間違いなく、こう言う人がいるでしょう。「私たちの現場用トランスミッターは、CE認証やATEX防爆認証といった関連する認証を受けていますよ」と。しかし、トランスミッター機器に関しては、EUのCE認証が主に評価するのは、機器自体の電気的安全性（電気的隙間、クリープ距離など）、防爆性能（ATEX）、EMCの電磁両立性といった性能であることを明確に覚えておく必要があります。 しかし、プロセス産業の工程特性を考慮すると、たとえ装置が潜在的な爆発環境下で点火源にならないように保証できたとしても、トランスミッタ製品においてはその最も重要な安全機能は検出であり、(4-20)mAのアナログ電流信号が正確に出力されることを保証しなければなりません。 検出機能が故障し、(4-20)mA信号に異常が生じると、反応容器内の圧力や温度などの値が安全計装システムに正しく伝送されなくなります。一般的に、これによって事故は避けられなくなります。さらに、トランスミッターに冗長性やバイオレーションといった安全機能がなければ、装置の機能不全によって全体のシステムが停止してしまうと、より深刻な生産事故を引き起こす可能性が高くなります。 なぜ安全計装システム（SIS）以外にも、インテリジェントトランスミッターやアクチュエーターといった現場機器もSILレベルの要求を満たさなければならないのでしょうか？ これは実際に私たちがよく言う「短所効果」であり、石油化学などのプロセス安全制御システムにおいては、回路全体のすべての部品が安全完全性の要件を満たさなければならず、そうでなければ回路全体の安全性は最も弱い部分によって決定されてしまいます。自動制御システムの安全性において、コアとなるSISやESDがどのようなSILレベルを持っているかに関わらず、検出回路機器や実行回路機器などの周辺装置に適切な安全機能が備わっていない場合、例えばトランスミッタに冗長性や投票処理などの安全強化策が全くない場合、全体の制御回路の安全完全性は保証されない。 一般的なインテリジェントトランスミッタ製品のSIL等級はどのようなものですか？現在の海外および国内の状況を見ると、ほとんどのトランスミッタ製品はSIL2レベルの認証証明書を有しており、ごく一部がSIL3レベルの認証証明書を有している。皆さんがよくご存知のRosemountの3051Sシリーズのトランスミッタ製品についてですが、そのハードウェアレベルはSIL2、ソフトウェアレベルはSIL3です。具体的な認証情報が必要な場合は、ぜひ私までお問い合わせください。 また、例えばE+H社のほとんどのスマートトランスミッターのSILレベル認証は、私たちTUV SUDによって行われています。E+H社が当社の認証を受けた製品、例えば圧力トランスミッターは、ソフトウェアのSILレベルにおいてもSIL3レベルを達成することができます。具体的な製品は以下の通りです：Cerabar S：PMP71、PMP72、PMP75、PMC71；Deltabar S：PMD70、PMD75、FMD76、FMD77、FMD78；Deltapilot S：FMB70。当時、私たちが認証したスマートトランスミッター製品はまだ多数ありましたが、紙面の都合上、詳しくご相談されたい方はぜひご連絡ください！ スマートトランスミッタ製品などの現場計測機器がSILレベル認証を受ける場合、どのような評価やテストを考慮する必要がありますか？SIL認証では、通常の電気的安全性やEMCの電磁両立性に加えて、ハードウェアのPFD、HFT、SFF、SILレベルといったパラメータも別途評価されます。また、全体の開発プロセスやハードウェア構造、ソフトウェアアーキテクチャなども包括的に検証されます。機能安全システム手法によって評価された変換器であれば、現場全体の安全性をより一層高めることができます。 実際、スマートトランスミッターがSIL2/SIL3認証を無事に取得すること自体は難しくない。問題は主に、国内企業の研究開発担当者が具体的な操作方法に不慣れであることだ。いつでもご連絡いただき、現場機器のSILレベルに関するご相談をお受けします。よろしくお願いいたします！