可编程逻辑控制器（PLC）系列：Allen-Bradley ControlLogix (用于石油和天然气行业)_（12）.合规性与标准认证.docx

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合规性与标准认证

1.引言

在石油和天然气行业中，可编程逻辑控制器（PLC）的合规性和标准认证是确保系统安全、可靠运行的重要环节。本节将详细介绍合规性与标准认证的原理和内容，包括相关的国际标准、认证机构、认证流程以及如何在实际项目中确保PLC系统的合规性。

2.国际标准

2.1IEC61508

IEC61508是国际电工委员会（IEC）发布的一项功能安全标准，适用于电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全。该标准涵盖了从设计到退役的整个生命周期中的功能安全要求，包括PLC系统。

2.1.1标准概述

IEC61508标准定义了功能安全的七个主要部分，包括：

安全生命周期管理

危险和风险分析

安全要求规范

系统设计和实现

系统操作和维护

系统修改和退役

安全评估和验证

2.1.2安全完整性等级（SIL）

IEC61508标准定义了四个安全完整性等级（SIL）：

SIL1：最低要求

SIL2：中等要求

SIL3：较高要求

SIL4：最高要求

每个SIL等级对应不同的风险降低要求和安全措施。例如，SIL3要求系统具有更高的可靠性和冗余度，以确保在故障情况下仍能维持安全状态。

2.2IEC61511

IEC61511是基于IEC61508的具体应用标准，专门针对过程工业的安全仪表系统（SIS）。该标准详细描述了如何在石油和天然气行业中应用功能安全要求。

2.2.1标准概述

IEC61511标准涵盖了以下几个方面：

安全仪表系统的生命周期管理

危险和风险评估

安全要求规范

系统设计和实施

操作和维护

修改和退役

2.2.2安全仪表系统（SIS）

安全仪表系统（SIS）是专门用于监控和控制工艺过程中的危险状况的系统。SIS必须满足以下要求：

高可靠性

快速响应

故障安全设计

2.3API标准

API（美国石油学会）标准是一系列针对石油和天然气行业的技术规范和标准。其中，API618和API674是与PLC系统相关的标准。

2.3.1API618

API618标准涉及往复式压缩机的设计、制造和测试。在PLC系统中，API618要求控制系统能够准确监测和控制压缩机的运行状态，确保其在安全范围内操作。

2.3.2API674

API674标准涉及容积式泵的设计、制造和测试。在PLC系统中，API674要求控制系统能够监测和控制泵的运行状态，确保其在安全范围内操作。

3.认证机构

3.1TüVRheinland

TüVRheinland是一家国际认证机构，提供多种安全认证服务，包括PLC系统的功能安全认证。在石油和天然气行业中，TüVRheinland的认证是确保系统符合国际标准的重要标志。

3.1.1认证流程

TüVRheinland的认证流程包括以下几个步骤：

申请：提交认证申请，提供项目背景和系统描述。

初步评估：评估系统的设计和实现是否符合相关标准。

详细审查：对系统进行详细的审查，包括设计文件、测试报告和操作手册。

现场审核：对系统进行现场审核，确保其实际运行符合设计要求。

最终认证：通过所有审查后，颁发认证证书。

3.2DNVGL

DNVGL是一家全球领先的技术和咨询公司，提供包括PLC系统在内的多种认证服务。在石油和天然气行业中，DNVGL的认证同样具有重要意义。

3.2.1认证流程

DNVGL的认证流程包括以下几个步骤：

申请：提交认证申请，提供项目背景和系统描述。

初步评估：评估系统的设计和实现是否符合相关标准。

详细审查：对系统进行详细的审查，包括设计文件、测试报告和操作手册。

现场审核：对系统进行现场审核，确保其实际运行符合设计要求。

最终认证：通过所有审查后，颁发认证证书。

4.合规性要求

4.1设计和开发阶段

在设计和开发阶段，PLC系统必须满足以下合规性要求：

功能安全设计：系统设计必须符合IEC61508和IEC61511的功能安全要求。

硬件选择：选择符合标准的高质量硬件，确保系统的可靠性和安全性。

软件开发：遵循功能安全软件开发标准，确保软件的可靠性。

4.1.1功能安全设计

功能安全设计的关键点包括：

故障检测：设计系统能够检测到各种故障情况。

故障安全：确保在检测到故障后，系统能够安全地进入预定的安全状态。

冗余设计：采用冗余设计，提高系统的可靠性和安全性。

4.1.2软件开发

在软件开发阶段，遵循以下原则：

模块化设计：将软件划分为多个模块，每个模块负责不同的功能。

代码审查：定期进行代码审查，确保代码质量。

测试：进行全面的测试，包括单元测试、集成测试和系统测试。

4.2安装和调试阶段

在安装和调试阶段，PLC系