Thread Content
Certificação SIL A certificação SIL é uma avaliação, verificação e certificação realizada por terceiros, com base em padrões como IEC 61508, IEC 61511, IEC 61513, IEC 13849-1, IEC 62061 e IEC 61800-5-2. Ela tem como objetivo avaliar e confirmar o nível de integridade de segurança (SIL) ou o nível de desempenho (PL) dos dispositivos de segurança. A certificação de segurança funcional envolve principalmente a avaliação da gestão documental no processo de desenvolvimento de dispositivos de segurança (FSM), o cálculo e avaliação da confiabilidade do hardware, a avaliação do software, testes ambientais e testes de compatibilidade eletromagnética EMC. O Comitê de Normalização Elétrica Europeia (abreviado como CENELEC) é uma das três principais organizações de normalização da Europa. A CENELEC é responsável pela normalização no campo da engenharia eletrônica na Europa. A CENELEC, juntamente com a ETSI (para a padronização em telecomunicações) e a CEN (para a padronização em todas as outras áreas técnicas), forma o sistema de padronização europeu. A certificação SIL é dividida em 4 níveis: SIL1, SIL2, SIL3 e SIL4, abrangendo tanto os produtos quanto os sistemas. Dentre eles, as exigências para SIL4 são as mais altas. A certificação SIL baseia-se principalmente na norma IEC 61508: Segurança funcional de sistemas elétricos/eletrônicos/eletrônicos programáveis relacionados à segurança. A norma IEC61508 estabelece os requisitos básicos de segurança, tanto em relação ao funcionamento normal dos sistemas quanto à capacidade de previsão de falhas. Esses requisitos abrangem sistemas gerais de gestão da segurança, o design de produtos específicos e o design de processos que atendam aos requisitos de segurança. O objetivo é evitar falhas no design sistêmico, bem como falhas aleatórias no hardware. Os principais objetivos da norma IEC61508 são: • Estabelecer um método sistemático de supervisão da segurança para todos os componentes dos sistemas relacionados à segurança, incluindo hardware e software, ao longo de todo o seu ciclo de vida; • Fornecer métodos para determinar os requisitos de funcionalidade de segurança dos sistemas relacionados à segurança; • Criar padrões básicos que possam ser aplicados diretamente em todos os setores industriais. Ao mesmo tempo, também é possível orientar os padrões em outras áreas, de modo a garantir que a elaboração desses padrões seja consistente (como conceitos básicos, termos técnicos, requisitos para funções de segurança, etc.); • Incentivar as operadoras e os departamentos de manutenção a utilizarem tecnologias baseadas em computadores; • Estabelecer uma estrutura e um sistema de padrões com conceitos unificados e coerentes. 2. IEC61511: Requisitos de segurança funcional para sistemas de instrumentação de segurança na indústria de processos. O IEC61511 é uma norma específica para os sistemas de instrumentação de segurança utilizados na indústria de processos. Trata-se de uma norma técnica desenvolvida pela Comissão Eletricista Internacional, como complemento à norma básica de segurança funcional IEC61508. No Brasil, a norma correspondente é a GB/T 21109. Na indústria de processos, os sistemas de segurança de instrumentos são utilizados para desempenhar funções relacionadas à segurança dos mesmos. A norma IEC61511 define quais níveis de integridade e desempenho em termos de segurança devem ser atingidos pelos instrumentos. Para a verificação das funções de segurança dos dispositivos relacionados à segurança, o nível SIL é um método amplamente reconhecido em todo o mundo para definir a integridade de segurança. No setor de controle de processos, as normas internacionais relevantes são, principalmente, a norma IEC 61508 (que serve como base para o projeto e operação de sistemas de instrumentação de segurança). A norma IEC 61511 foca nos sistemas utilizados em aplicações de controle de processos. Os projetistas de equipamentos devem seguir a norma IEC 61511 e, ao mesmo tempo, levar em consideração os requisitos da norma IEC 61508 na hora de realizar o design. 3. ISO13849-1: Segurança mecânica – Partes relacionadas à segurança dos sistemas de controle. Parte 1: Princípios gerais para o projeto. A nova versão da norma ISO13849-1 entrará em vigor no final de 2011, o que representará um novo marco no campo da segurança funcional das máquinas. Em relação à exigência anterior de determinismo do sistema, foram adicionadas avaliações da probabilidade de falhas no sistema, permitindo assim uma avaliação abrangente da segurança, desde os componentes até o sistema como um todo. Ao mesmo tempo, esse padrão também oferece aos projetistas mais métodos quantificáveis para a implementação dos designs. São adicionados parâmetros como o nível de segurança do sistema (PLr), o tempo médio entre falhas sem risco no sistema (MTTFd), o alcance da detecção de falhas no sistema (DC) e a prevenção de falhas causadas por fatores comuns (CCF). Dessa forma, é possível resolver o problema de que o padrão original EN954-1 não permitia uma avaliação quantitativa da segurança do sistema. A nova versão da norma ISO13849-1 oferece soluções mais eficazes para avaliação de segurança, voltadas para alguns novos métodos de controle. Pode elevar o nível de segurança de máquinas e equipamentos cujos sistemas de controle são cada vez mais complexos, garantindo assim a segurança na produção e alta eficiência. Além disso, ao combinar novas tecnologias com experiência em design, ajuda as empresas a melhorar sua eficiência geral, produtividade e flexibilidade. Isso permite uma produção contínua, reduzindo os tempos de parada inesperada, além de diminuir os custos de desenvolvimento, operação e manutenção. A implementação o mais rápido possível dessa norma permite que os fabricantes de máquinas obtenham vantagem competitiva no mercado acirrado. 4. IEC62061: Segurança mecânica. Segurança funcional de sistemas de controle elétrico, eletrônico e programável relacionados à segurança. Tanto a norma IEC/EN 62061 quanto a EN ISO 13849-1:2008 abrangem sistemas de controle elétrico relacionados à segurança. Ao adotar esses dois padrões, é possível obter o mesmo nível de desempenho em termos de segurança e integridade. Existem diferenças nos métodos adotados por cada padrão, mas todos são adequados ao seu respectivo público-alvo. A norma EN ISO 13849-1:2008 indica uma situação específica na Tabela 1 de sua seção de explicações. Quando se utilizam tecnologias programáveis complexas, o mais alto nível de desempenho PL deve ser definido como PLd. Para que seja possível utilizar funcionalidades de segurança complexas, que podem ser executadas por estruturas de sistemas não tradicionais, a norma IEC/EN 62061 oferece métodos adequados para isso. Para fornecer um caminho mais direto e simples para a implementação de funções de segurança mais tradicionais, utilizando uma estrutura de sistema convencional, a norma EN ISO 13849-1:2008 também oferece métodos correspondentes. A diferença importante entre esses dois padrões é que eles se aplicam a áreas tecnológicas diferentes. A norma IEC/EN 62061 é aplicável apenas ao campo de sistemas elétricos. A norma EN ISO 13849-1:2008 é aplicável a sistemas de acionamento, hidráulicos, mecânicos e elétricos. Os parâmetros principais definidos são PFH, MTTF, DC, SFF, etc. 5.IEC61326-3-2: Equipamentos elétricos para medição, controle e uso em laboratórios. Requisitos de compatibilidade eletromagnética (EMC): Sistemas relacionados à segurança e dispositivos utilizados para desempenhar funções relacionadas à segurança (segurança funcional). As normas IEC 61326-3-1 e IEC 61326-3-2 já foram publicadas. Elas estabelecem requisitos adicionais relacionados à resistência dos dispositivos de segurança a interferências, incluindo situações extremas que podem ocorrer em qualquer lugar, com probabilidade muito baixa. Os equipamentos de simulação de testes replicam os fenômenos eletromagnéticos extremos que ocorrem durante o funcionamento dos dispositivos, como pulsos instantâneos, que simulam estados transientes em circuitos digitais ou na transmissão de sinais digitais. Para aumentar a confiabilidade da resistência eletromagnética, que é um fator importante para o nível de integridade de segurança (SIL), são necessários mais impulsos durante os testes de desempenho contra fenômenos eletromagnéticos, em comparação com os padrões básicos. Além disso, é preciso prolongar o tempo dos testes e elevar seu nível. Por exemplo, para equipamentos utilizados em SIL3, o nível do teste de transientes elétricos rápidos é de 4 kV, e a duração do teste deve ser 5 vezes maior que o tempo estipulado nas normas básicas. 6. ISO26262: Segurança funcional no projeto de sistemas para veículos rodoviários. O objetivo da norma ISO 26262 é possibilitar uma melhor compreensão das funções relacionadas à segurança, além de fornecer uma explicação clara delas, na medida do possível. A ISO 26262 deriva do padrão básico de segurança funcional para dispositivos eletrônicos, elétricos e programáveis, o IEC61508. Ela é voltada principalmente para componentes específicos utilizados na indústria automotiva, como dispositivos elétricos, equipamentos eletrônicos e dispositivos eletrônicos programáveis. Seu objetivo é estabelecer um padrão internacional para garantir a segurança funcional dos produtos eletrônicos e elétricos utilizados em veículos. Assim que esse padrão foi proposto, ele recebeu grande atenção por parte das principais fabricantes de automóveis e dos fornecedores de peças automotivas, que se esforçaram para aplicá-lo no desenvolvimento de produtos. Com base na norma IEC 61508, a norma ISO 26262 define a segurança no uso de sistemas elétricos e eletrônicos. Um dos maiores desafios no design de automóveis é como avaliar antecipadamente os perigos e riscos potenciais, e adotar métodos adequados para reduzi-los. Para facilitar esse processo, a ISO estipula que, no início do trabalho de desenvolvimento, deve ser realizada uma “análise de perigos e riscos”. A indústria automobilística utiliza dispositivos eletrônicos de alto desempenho para o controle da segurança dos veículos. A norma de segurança funcional ISO 26262, estabelecida e aceita pelas principais fabricantes de automóveis do mundo, define os requisitos para o design de componentes eletrônicos, bem como de softwares e hardwares utilizados em veículos. Com a promulgação e implementação da ISO 26262, será possível reduzir os riscos associados aos veículos, bem como o grau de danos em caso de acidentes. Isso, por sua vez, ajudará a indústria automobilística nacional a aumentar sua capacidade de adaptação e competitividade no cenário internacional. 7. IEC61800-5-2: Padrão para equipamentos elétricos com velocidade regulável. Parte 5-2: Requisitos de segurança funcional. A IEC61800-5-2 define as funções de segurança dos drivers de segurança integrados, incluindo uma série de funções de parada, a saber: • Torque de desligamento seguro/Torque de interrupção segura (STO – Safe Torque Off) ； • Parada de segurança 1/SS1 (Safety Stop 1) / Parada de segurança 2/SS2 (Safety Stop 2) • Parada da operação de segurança (Safety Operation Halt). A norma IEC61800-5-2 também define algumas funções de monitoramento; entre elas estão as limitações de aceleração para fins de segurança ； Limites de segurança na distância percorrida ； Restrições de segurança na direção do movimento ； Limite de segurança de velocidade ； Limites de segurança de momento/força ； Restrições de segurança de localização ； Limites de segurança de temperatura do motor elétrico. A norma IEC61800-5-2 estabelece requisitos de segurança funcional para codificadores de segurança, decodificadores de segurança, sistemas servos de corrente alternada, drives servos, motores servos e outros sistemas semelhantes. Por exemplo, os controladores de motor que atendem aos requisitos técnicos de segurança funcional oferecem funcionalidades de segurança como parada por torque de segurança (STO) e parada de segurança 1 (SS1), a fim de evitar partidas acidentais. O design do produto deve cumprir os requisitos da norma EN 61800-5-2. A norma IEC61800-5-2 foi transformada em uma norma nacional, com o número GB/T 12668.5.2. No país, o órgão responsável pela padronização é o Comitê Técnico Nacional de Padronização em Eletrônica de Potência, mais especificamente o Subcomitê Técnico para Conversores Semicondutores em Sistemas de Transmissão Elétrica de Controle de Velocidade (TC60/SC1). 8. EN50156 – Medição e controle de comunicação de dados digitais – Parte 3: Requisitos de segurança funcional para redes industriais. Este padrão define, principalmente, o seguinte: 1. Os princípios básicos para a implementação dos requisitos de comunicação de dados relacionados à segurança, conforme estabelecido na IEC 61508; inclui disposições relativas a possíveis erros de transmissão, medidas para lidar com eles e aspectos relacionados à integridade dos dados. 2. Conteúdo geral para as diversas implementações técnicas. 3. Descrições independentes dos requisitos de segurança funcional para cada grupo de normas de comunicação. 4. São definidos vários níveis de comunicação segura, que fazem parte das normas da série IEC61784-1 e IEC61158, relacionadas aos serviços de comunicação. 9. EN50126 – Aplicações ferroviárias: Especificações e diretrizes para confiabilidade, disponibilidade, manutenibilidade e segurança (RAMS). Este padrão define os aspectos relacionados a RAMS em um sistema, ou seja, confiabilidade, disponibilidade, manutenibilidade e segurança. Além disso, estabelece as exigências e critérios de gestão dos aspectos RAMS em todas as fases do ciclo de vida do sistema. A RAMS é uma característica importante para avaliar a qualidade dos serviços oferecidos por um sistema, sendo alcançada por meio de conceitos de design e métodos técnicos em todas as fases do ciclo de vida de segurança do sistema. 10. EN50128 – Aplicações ferroviárias: Software para sistemas de controle e proteção ferroviários. Este padrão define níveis de segurança (SIL) para o software utilizado nos sistemas de controle e proteção ferroviários. São estabelecidos padrões específicos para diferentes requisitos de segurança. De acordo com esses níveis, são definidos procedimentos e requisitos relacionados ao desenvolvimento, avaliação e teste do software como um todo, incluindo as especificações de requisitos do software, critérios de teste, estrutura do software, desenvolvimento do design do software, inspeção e teste do software, integração de hardware e software, avaliação da confiabilidade do software, garantia de qualidade, ciclo de vida do software e documentação. 11. EN50129 – Aplicações ferroviárias: Sistemas eletrônicos relacionados à segurança. Para a gestão da segurança, é introduzido o conceito de ciclo de vida da segurança proposto pela IEC61508. Ou seja, as partes dos sistemas relacionados à segurança devem ser projetadas seguindo esses passos, e é necessário realizar avaliações e verificações de segurança ao longo de todo o processo. O objetivo é reduzir ainda mais os erros humanos relacionados à segurança, diminuindo assim o risco de falhas no sistema. No processo de implementação da avaliação SIL, a FSchina seguirá o princípio da independência entre avaliação e auditoria. O processo de avaliação do produto será realizado por engenheiros especializados em design de software e hardware para segurança funcional, reconhecidos internacionalmente ； Os resultados da avaliação são revisados pelos membros do comitê de especialistas do 65º Comitê Técnico da Comissão Eletricista Internacional (IEC TC 65A), do centro em questão. Assim, é elaborado um relatório sobre o nível de integridade de segurança do produto, reconhecido pela CNAS, o que garante a independência e objetividade deste processo de avaliação. Isso inclui, especificamente, as seguintes três fases: Os serviços de avaliação de produtos de segurança funcional consistem principalmente em três fases: 1. Fase de início do projeto; 2. Fase de revisão conceitual. 2.1. Revisão do plano de segurança; 2.2. Revisão dos planos de verificação e confirmação; 2.3. Avaliação das medidas a serem adotadas para evitar falhas; 2.4. Avaliação do sistema de documentação a ser utilizado; 2.5. Descrições relacionadas às funções e à segurança; 2.6. Verificação das medidas de detecção e controle de falhas; 2.7. Execução e revisão do FMEA do sistema; 2.8. Elaboração do plano de testes para a fase de revisão final; 2.9. Emissão do relatório de aprovação conceitual. 3. Fase de aprovação final. 3.1. Avaliação das medidas adotadas durante o ciclo de vida do produto para evitar falhas; 3.2. Avaliação da documentação do produto durante o processo de desenvolvimento; 3.3. FMEA dos subsistemas; 3.4. Testes das funções relacionadas à segurança e análise das funções de software e hardware; 3.5. Testes de técnicas de detecção de falhas em software e hardware; 3.6. Testes de verificação de software (atividades principais no ramo esquerdo do modelo V, realizadas com base nas informações fornecidas pelo usuário); 3.7. Verificação das ferramentas de configuração (realizadas com base nas informações fornecidas pelo usuário); 3.8. Testes ambientais, mecânicos e de EMC (esses testes podem ser realizados pelo fabricante ou por terceiros contratados pelo fabricante); 3.9. Testes de segurança elétrica; 3.10. Cálculo de parâmetros relacionados à segurança (SIL, PL, SC, SFF, PFD, PFH, MTTF) ou revisão dos parâmetros de confiabilidade relacionados à segurança fornecidos pelo usuário; 3.11. Verificação e revisão da documentação fornecida pelo usuário; 3.12. Emissão de um relatório de aprovação e certificado. Por meio dessas atividades, o centro de segurança funcional pode emitir relatórios de teste/provas dos produtos, bem como certificados que atestam que os produtos cumprem os padrões de segurança funcional SIL (1/2/3/4), provando assim que os produtos atendem aos requisitos de segurança funcional. Alguns dos produtos típicos que oferecem serviços de consultoria em certificação são os seguintes: controladores de segurança, incluindo ESD, PLCs de segurança, barramentos de segurança, F&G, entre outros ； (Em conformidade com as normas: IEC61508, IEC61511, IEC61513, IEC61784-3) – Transmissor de segurança ； (Em conformidade com padrões: IEC61508, etc.) – Válvulas de segurança, atuadores ou unidades de atuação completas ； (Em conformidade com padrões: IEC61508, etc.) – Grades de segurança, barreiras de segurança, interruptores de segurança, etc ； (Em conformidade com as normas: IEC61508, IEC62061, ISO13849) ； - Relé de segurança ； (Em conformidade com as normas: IEC61508, IEC62061, ISO13849, etc.) ； - Produtos eletrônicos/eletricais de segurança para automóveis ； (Em conformidade com padrões: IEC61508, ISO26262, etc.) ； - Outros produtos eletrônicos/eletricais/programáveis com requisitos de segurança.