安全控制系统软件：Rockwell Automation GuardLogix二次开发_（13）.安全标准与法规.docx

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安全标准与法规

在安全控制系统软件的开发过程中，遵循相关的安全标准和法规是至关重要的。这些标准和法规不仅确保了系统的安全性和可靠性，还为开发者提供了明确的指导和规范。本节将详细介绍一些常见的安全标准和法规，以及如何在RockwellAutomationGuardLogix的二次开发中应用这些标准和法规。

1.IEC61508标准

1.1概述

IEC61508是一个国际标准，适用于电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全。该标准旨在确保这些系统在设计、实施、操作和维护过程中达到预期的安全水平。IEC61508包括了系统生命周期的所有阶段，从需求分析到系统退役。

1.2安全完整性等级(SIL)

安全完整性等级(SIL)是IEC61508中的一个关键概念，用于定义安全相关系统的安全功能在失效时的风险降低要求。SIL被分为四个等级，从SIL1到SIL4，其中SIL4表示最高的安全完整性要求。

1.2.1SIL1

描述：最低的安全完整性等级，适用于低风险应用。

要求：系统设计应满足基本的安全要求，但允许有一定的容错率。

1.2.2SIL2

描述：中等的安全完整性等级，适用于中风险应用。

要求：系统设计应更加严格，需要进行更详细的风险评估和测试。

1.2.3SIL3

描述：较高的安全完整性等级，适用于高风险应用。

要求：系统设计应严格遵循安全标准，进行冗余设计和多层次的测试。

1.2.4SIL4

描述：最高的安全完整性等级，适用于极高风险应用。

要求：系统设计应高度冗余，进行严格的验证和确认，确保在任何情况下都能可靠运行。

1.3IEC61508的应用

在RockwellAutomationGuardLogix的二次开发中，遵循IEC61508标准的步骤如下：

需求分析：明确系统的安全功能和SIL要求。

设计：根据SIL要求进行系统设计，包括冗余设计和故障检测机制。

实施：编写符合安全标准的代码，进行严格的测试和验证。

操作和维护：定期进行系统维护和检查，确保系统持续符合安全要求。

退役：在系统退役时进行安全处理，确保不会留下安全隐患。

1.3.1代码示例

以下是一个简单的代码示例，展示如何在GuardLogix中实现一个基本的安全功能，确保在检测到故障时立即停止设备。

//安全功能模块

//检测故障并停止设备

//输入标签

Tag[FaultDetected]:BOOL:=FALSE;//故障检测信号

Tag[StopCommand]:BOOL:=FALSE;//停止命令信号

Tag[DeviceRunning]:BOOL:=TRUE;//设备运行状态

//安全功能逻辑

IFFaultDetectedTHEN

//检测到故障，发出停止命令

StopCommand:=TRUE;

//停止设备

DeviceRunning:=FALSE;

END_IF

//故障复位逻辑

IFNOTFaultDetectedANDNOTStopCommandTHEN

//故障已解除，复位停止命令

StopCommand:=FALSE;

//重新启动设备

DeviceRunning:=TRUE;

END_IF

1.4风险评估

风险评估是IEC61508标准中的一个重要步骤，用于确定系统的SIL要求。风险评估包括以下几个步骤：

危险识别：识别系统可能存在的所有危险。

风险分析：分析每个危险可能导致的后果和发生的可能性。

风险评估：根据后果和发生可能性确定每个危险的风险等级。

风险降低：采取措施降低风险，确保系统达到预定的SIL要求。

1.4.1例子

假设我们正在开发一个用于控制工业机器人的安全控制系统。以下是一个风险评估的例子：

危险识别：机器人可能在操作过程中突然失控，导致人员受伤。

风险分析：失控的可能性为每年0.01次，后果可能导致严重的人员伤害。

风险评估：根据IEC61508标准，该危险的风险等级为SIL3。

风险降低：采用冗余传感器监测机器人状态，增加故障检测机制，并设置紧急停止功能。

1.5安全验证和确认

安全验证和确认是确保系统符合安全标准的关键步骤。验证通常涉及对设计和实现的审查，而确认则涉及对系统实际运行的测试和评估。

1.5.1验证方法

静态分析：通过代码审查和设计文档检查，确保系统设计和实现符合安全标准。

动态测试：通过模拟故障和异常情况，测试系统的安全