스마트 트랜스미터 제품의 SIL 인증 요구사항

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서문에 앞서, 먼저 여러분께 숫자 조합 하나를 보여드리겠습니다: CWEME-11KQ-0210720-1040zbzx0170HAZB-2010091503-90635-1103N1062011-034-2-020. 분명히 누군가는 이게 도대체 무엇인지 물어보실 것입니다기술 연구개발을 하는 분들은 이런 것들을 자주 보지 않을 텐데, 저처럼 마케팅 업무를 하는 분들이라면 한눈에 알아볼 수 있습니다. 이것들은 모두 구매나 입찰 프로젝트의 번호입니다. 그렇다면 이 번호들은 무엇을 의미할까요?계속해서 살펴보겠습니다: CWEME-11KQ-021 내몽골 대당국제 케치 석탄가스화 프로젝트의 입찰 제품으로는 부유식 레벨 스위치, 지능형 변환기가 있습니다. SIL 등급 요구 사항은 SIL3입니다. 0720-1040zbzx0170 쓰촨 석화 디옥세인 올레핀 공장의 부유식 레벨계에 대한 입찰도 진행되고 있습니다. 여기서의 SIL 등급 요구 사항은 SIL2입니다. HAZB-2010091503-9 산시 루안 고순도 실리콘 기술 유한회사의 입찰 제품으로는 압력 변환기, 차압 변환기, 온도 변환기가 있으며, SIL 등급 요구 사항도 SIL2입니다. 0635-1103N106 허난 카이샹 정밀화학 유한회사의 BDO 2단계 프로젝트의 입찰 제품으로는 온도 변환기가 있으며, SIL 등급 요구 사항도 SIL2입니다. 2011-034-2-020 산시 옌장 석유(그룹) 유한회사의 징비엔 에너지화학 종합이용 산업단지의 입찰 제품으로는 분리형 온도 변환기, 일체형 온도 변환기, 이중 백업형 온도 변환기가 있으며, SIL 등급 요구 사항도 SIL2입니다. …………………………………………………………………………………………………………………………… 이러한 초기 통계 결과에 의문이 있는 분들은 인터넷에서 직접 확인해 보시기 바랍니다. 실제 입찰 문서에서 공정 산업 현장에서 사용되는 지능형 변환기 제품들(압력 변환기, 온도 변환기, 레벨 변환기 등)에 대한 SIL 등급 요구 사항이 어떻게 되어 있는지 확인할 수 있습니다! 왜 스마트 트랜스미터 제품에 SIL 등급 요구사항이 필요한가요? 이 문제를 논의하기 전에, 먼저 안전 완전성(SIL)의 정의를 다시 살펴보도록 하겠습니다. SIL 등급은 E/E/PE 안전 관련 시스템의 기능적 측면에서의 안전 완전성을 측정하는 지표로, E/E/PE 안전 관련 시스템에 할당되는 안전 기능들의 안전 완전성 요구사항을 결정하는 데 사용됩니다. 전체적인 SIL 등급은 하드웨어의 SIL 등급과 시스템의 안전 완전성으로 구성됩니다.기능 안전의 안전 완전성 등급은 총 4개의 다른 등급으로 나뉘며, 가장 낮은 등급은 SIL1이고 가장 높은 등급은 SIL4입니다. 석유화학 산업에서는 주로 SIL2와 SIL3 등급이 사용됩니다. 안전과 관련된 장치의 안전 기능을 확인하기 위해, SIL은 전 세계적으로 널리 인정받는 방법입니다.프로세스 제어 산업을 위한 관련 국제 표준으로는 IEC 61508 표준(안전 계측 시스템의 설계 및 운영을 위한 기본 규범)이 있으며, IEC 61511 표준은 주로 프로세스 제어 애플리케이션에 사용되는 시스템에 중점을 둡니다. 장치 설계자들은 IEC 61511 표준을 준수하면서 동시에 IEC 61508 표준에 따라 설계를 수행합니다. IEC 61508 표준에서는 SIL 등급 개념과 분류 방법을 제시하는 것 외에도, 일반적인 시스템 운영 및 고장 예측 능력이라는 두 가지 측면에 대한 기본적인 안전 요구사항도 규정하고 있습니다.이러한 요구사항들은 일반적인 안전 관리 시스템, 구체적인 제품 설계, 그리고 안전 요구사항을 충족하는 공정 설계를 포함하며, 그 목표는 체계적인 설계 오류는 물론 우연한 하드웨어 고장도 방지하는 것입니다. 위의 간단한 검토를 통해 알 수 있듯이, 현장 계측기를 구매할 때 장비의 SIL 등급을 명확히 하면, 계측기 내부의 하드웨어나 소프트웨어 관련 보안 기능이 작동하지 않아 전체 시스템에 문제가 생기는 것을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 이를 통해 안전 제어 시스템의 오작동 가능성을 줄이고, 생산 과정의 안전성을 더욱 확보할 수 있습니다. 분명히 누군가는 이렇게 말할 것입니다. “우리의 현장 전송기는 CE 인증이나 ATEX 방폭 인증과 같은 관련 인증을 받았잖아요.”하지만 우리가 반드시 명심해야 할 것은, 트랜스미터 장비의 경우 유럽연합 CE 인증은 주로 장비 자체의 전기적 안전성(전기 간격, 등전위 거리 등), 방폭 성능(ATEX), EMC 전자파 호환성과 같은 성능들을 평가한다는 점입니다. 하지만 공정 산업의 특성상, 설비가 잠재적인 폭발 환경에서 점화원이 되지 않도록 할 수는 있지만, 트랜스미터의 경우 그 가장 중요한 안전 기능은 바로 감지입니다. 따라서 (4-20)mA 신호의 정확한 출력을 보장해야 합니다. 만약 검출 기능이 작동하지 않아 (4-20)mA 신호에 이상이 생기면, 반응 용기 내의 압력이나 온도와 같은 데이터가 안전 계측 시스템으로 제대로 전달되지 않습니다. 그 결과, 사고를 피할 수 없게 됩니다. 게다가, 만약 변환기에 중복성이나 결정 로직과 같은 안전 기능이 없다면, 장비의 기능이 고장 나면서 전체 시스템이 마비될 경우, 더 심각한 생산 사고가 발생할 가능성이 높습니다. 왜 안전 계측 시스템(SIS) 외에도 스마트 트랜스미터나 액추에이터와 같은 현장 장비들도 SIL 등급 요구사항을 충족해야 하는가? 이것이 바로 우리가 흔히 말하는 ‘약점 효과’입니다. 석유화학 등의 공정 안전 제어 시스템에서는 전체 회로를 구성하는 모든 부품들이 안전성 기준을 충족해야 합니다. 그렇지 않으면 전체 회로의 안전성은 가장 약한 부분에 의해 결정됩니다.자동 제어 시스템의 안전성 측면에서 볼 때, 핵심적인 SIS나 ESD가 어떤 SIL 등급을 가지고 있든, 만약 검출 회로 장비나 실행 회로 장비와 같은 주변 장치들에 적절한 안전 기능이 없다면, 예를 들어 변환기에 중복성이나 결정 로직과 같은 안전 강화 조치가 전혀 없다면, 전체 제어 회로의 안전성은 보장될 수 없습니다. 일반적인 지능형 트랜스미터 제품의 SIL 등급은 어떻게 되나요?현재 해외 및 국내의 상황을 보면, 대부분의 트랜스미터 제품은 SIL2 등급의 인증서를 보유하고 있으며, 소수만이 SIL3 등급의 인증서를 가지고 있습니다.여러분이 잘 아시는 Rosemount의 3051S 시리즈 트랜스미터 제품의 경우, 하드웨어 등급은 SIL2이며 소프트웨어 등급은 SIL3입니다. 구체적인 인증 정보가 필요하시면 저에게 연락해 주세요. 또한, 예를 들어 E+H사의 대부분의 스마트 트랜스미터들의 SIL 등급 인증은 저희 TUV SUD에서 담당하고 있습니다. E+H사가 저희의 인증을 받은 제품들을 사용할 경우, 예를 들어 압력 트랜스미터의 경우 소프트웨어 측면에서도 SIL3 등급을 달성할 수 있습니다. 구체적인 제품으로는 Cerabar S: PMP71, PMP72, PMP75, PMC71가 있으며, Deltabar S: PMD70, PMD75, FMD76, FMD77, FMD78가 있습니다. Deltapilot S의 경우에는 FMB70이 해당됩니다. 당시 저희가 인증한 스마트 트랜스미터 제품들은 훨씬 더 많았습니다. 글의 분량상 여기에 모두 설명할 수는 없으니, 자세한 내용을 원하시는 분들은 저에게 연락해 주세요! 스마트 트랜스미터 제품과 같은 현장 계측기가 SIL 등급 인증을 받으려면 어떤 평가와 테스트를 고려해야 할까요?SIL 인증은 일반적인 전기 안전성 및 EMC 전자파 호환성 외에도, 하드웨어의 PFD, HFT, SFF, SIL 등급과 같은 파라미터들을 추가로 평가합니다. 또한 전체 개발 과정, 하드웨어 구조, 소프트웨어 아키텍처 등 다양한 측면에 대해서도 종합적인 검증이 이루어집니다. 기능 안전 시스템 방법론을 통해 평가된 변환기만이 현장의 전반적인 안전성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 사실 스마트 트랜스미터가 SIL2/SIL3 인증을 순조롭게 통과하는 것은 그리 어렵지 않습니다. 주된 문제는 국내 기업의 연구개발 인력들이 구체적인 운영 방식에 대해 잘 모르고 있다는 점입니다.언제든지 저에게 연락하여 현장 장비의 SIL 등급에 관한 문제를 논의해 주시면 대단히 감사하겠습니다!