功能安全技術(shù)基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《功能安全技術(shù)基礎(chǔ)》以電氣/電子/可編程電子（E/E/PE）安全相關(guān)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對電子、機(jī)械以及特殊危險(xiǎn)環(huán)境應(yīng)用的安全相關(guān)裝置及其系統(tǒng)功能安全的相關(guān)理論、方法和技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。在敘述可靠性技術(shù)和環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，以E/E/PE安全相關(guān)（控制）系統(tǒng)安全生命周期實(shí)現(xiàn)階段中的各階段為主線，對被控對象的風(fēng)險(xiǎn)評估以及E/E/PE安全相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分配、安全完整性等級（SIL）的估算、操作、維護(hù)、測試、確認(rèn)和評估等各階段展開了討論?！　　豆δ馨踩夹g(shù)基礎(chǔ)》內(nèi)容豐富，深入淺出，案例清晰，在講述功能安全技術(shù)基本方法的同時(shí)，注重與工程實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合。希望《功能安全技術(shù)基礎(chǔ)》能為我國功能安全技術(shù)的推廣和發(fā)展起到積極作用。

書籍目錄

前言第1章 功能安全概述1.1 功能安全的重要性和國內(nèi)外研究概況1.1.1 功能安全的重要性1.1.2 國外研究概況1.1.3 國內(nèi)研究概況1.2 術(shù)語（縮略語）和定義1.3 安全生命周期概念1.3.1 目的1.3.2 要求第2章 可靠性和環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)基礎(chǔ)2.1 可靠性和環(huán)境適應(yīng)性的基本概念2.1.1 可靠性的基本概念2.1.2 環(huán)境適應(yīng)性的基本概念2.2 可靠性特征量和常見的失效分布2.2.1 可靠性特征量2.2.2 產(chǎn)品的壽命特征2.2.3 幾種常見的失效分布2.3 可靠性技術(shù)2.3.1 可靠性試驗(yàn)及其數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理2.3.2 可靠性預(yù)計(jì)和可靠性分析技術(shù)2.4 環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)2.4.1 概況2.4.2 工業(yè)自動化儀表工作條件2.4.3 工業(yè)自動化儀表環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)要求第3章 危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)和方法3.1 危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)的基本概念3.1.1 危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)3.1.2 安全與風(fēng)險(xiǎn)3.1.3 風(fēng)險(xiǎn)降低的一般概念3.2 危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)評估的目的3.3 危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)評估的要求3.4 風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)和方法3.4.1 安全完整性與風(fēng)險(xiǎn)降低3.4.2 允許風(fēng)險(xiǎn)和ALARP模型3.4.3 安全完整性等級的定量確定方法第4章 E/E/PE安全相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)4.1 目的4.2 要求4.3 SIS在檢測故障時(shí)的系統(tǒng)行為要求4.4 制定E/E/PE安全相關(guān)系統(tǒng)的安全要求規(guī)范4.4.1 制定目的4.4.2 制定SIS的安全要求4.4.3 制定機(jī)械的安全相關(guān)控制功能（SRCFs）的要求規(guī)范4.5 E/E/PE安全相關(guān)系統(tǒng)中硬件功能安全的實(shí)現(xiàn)和功能安全評估步驟4.5.1 E/E/PE安全相關(guān)系統(tǒng)中硬件功能安全評估步驟4.5.2 安全相關(guān)電氣控制系統(tǒng)（SRECS）硬件功能安全的實(shí)現(xiàn)步驟4.6 SIS的安全功能分配4.6.1 分配目的4.6.2 分配要求4.6.3 安全完整性等級4的附加要求4.6.4 作為一個(gè)保護(hù)層的基本過程控制系統(tǒng)（BPCS）的要求4.6.5 防止共同原因失效的要求及量化共同原因失效效應(yīng)的方法4.7 硬件安全完整性要求4.7.1 硬件故障裕度要求4.7.2 硬件安全完整性的結(jié)構(gòu)約束4.7.3 硬件隨機(jī)失效概率的計(jì)算4.9 軟件的要求4.9.1 目的4.9.2 軟件安全生命周期的要求4.9.3 軟件安全生命周期各階段的實(shí)現(xiàn)4.10 SIS的現(xiàn)場設(shè)備要求4.11 SIS的接口要求4.11.1 操作員接口要求4.11.2 維護(hù)/工程接口要求4.11.3 通信接口要求4.12 SIS的操作、維護(hù)和測試4.12.1 操作和維護(hù)的要求4.12.2 集成測試和功能檢驗(yàn)測試4.13 SIS的安全驗(yàn)證、確認(rèn)和評估4.13.1 安全驗(yàn)證4.13.2 安全確認(rèn)4.13.3 功能安全評估第5章 SIS應(yīng)用軟件安全生命周期的實(shí)現(xiàn)階段5.1 應(yīng)用軟件安全生命周期的要求5.2 應(yīng)用軟件安全要求的規(guī)范5.3 應(yīng)用軟件安全確認(rèn)的計(jì)劃5.4 應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)和開發(fā)要求5.5 應(yīng)用軟件與SIS子系統(tǒng)的集成5.6 固定程序語言（FPL）和有限可變語言（LVL）軟件修改規(guī)程5.7 應(yīng)用軟件的驗(yàn)證5.8 安全軟件的評估第6章 安全生命周期的管理6.1 目的6.2 要求6.3 功能安全認(rèn)證模式、認(rèn)證過程和認(rèn)證方法第7章 特殊場合用安全裝置及其安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全要求和SIL的評估7.1 概述7.2 爆炸性氣體環(huán)境用安全裝置的功能安全要求和SIL的評估7.2.1 概況7.2.2 爆炸性氣體環(huán)境用安全裝置的阻燃要求7.2.3 爆炸性氣體用安全裝置的功能要求7.2.4 爆炸性氣體用安全裝置中安全部件的特殊要求7.2.5 爆炸性氣體用安全裝置的功能安全要求7.2.6 爆炸性氣體用安全裝置的型式試驗(yàn)和例行試驗(yàn)7.2.7 爆炸性氣體環(huán)境用安全裝置安全完整性等級（SIL）的評估7.3 有毒有害氣體探測系統(tǒng)的功能安全要求和SIL的評估7.3.1 概況7.3.2 固定式氣測系統(tǒng)的安全功能要求7.3.3 模塊與元件的特性和要求7.3.4 安全功能特性7.3.5 固定式氣體探測系統(tǒng)SILC的確定程序第8章 功能安全的應(yīng)用8.1 功能安全評估的應(yīng)用實(shí)例8.1.1 防爆隔離式安全柵功能SIL的評估8.1.2 某化工廠合成分離凈化CO和H2裝置中的SIS功能安全和SIL的評估8.2 SIEMENS SIMATIC S7分布式安全裝置在機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用8.2.1 機(jī)床及其安全相關(guān)控制系統(tǒng)的特征和安全相關(guān)控制功能8.2.2 風(fēng)險(xiǎn)分析和判定SRCF要求的SIL8.2.3 制定機(jī)床SRECS的SRCF規(guī)范8.2.4 SRECS的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.2.5 SRECS子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)8.2.6 結(jié)論附錄附錄A 現(xiàn)場工作報(bào)告附錄B 計(jì)劃維修級別分類附錄C 失效分析報(bào)告附錄D 定數(shù)截尾MTBF雙側(cè)（或單側(cè)）置信限系數(shù)CL、CU附錄E 定時(shí)截尾MTBF雙側(cè)（或單側(cè)）置信限系數(shù)CL、CU附錄F X2分布分位數(shù)表附錄C 中位序表附錄H 可靠性預(yù)計(jì)分析匯總表附錄I 可編程電子或傳感器或最終元件的評分附錄J Z的值：可編程電子附錄K Z的值：傳感器或最終元件附錄L β和βD的計(jì)算附錄M 檢驗(yàn)測試時(shí)間間隔為6個(gè)月，平均恢復(fù)時(shí)間為8h時(shí)要求的平均失效概率附錄N 檢驗(yàn)測試時(shí)間間隔為1年，平均恢復(fù)時(shí)間為8h時(shí)要求的平均失效概率附錄O 檢驗(yàn)測試時(shí)間間隔為2年，平均恢復(fù)時(shí)間為8h時(shí)要求的平均失效概率附錄P 檢驗(yàn)測試時(shí)間間隔為10年，平均恢復(fù)時(shí)間為8h時(shí)要求的平均失效概率附錄Q 檢驗(yàn)測試時(shí)間間隔為1個(gè)月、平均恢復(fù)時(shí)間為8h時(shí)每小時(shí)的平均失效概率（高要求或連續(xù)操作模式下）附錄R 檢測測試時(shí)間間隔為3個(gè)月，平均恢復(fù)時(shí)間為8h時(shí)每小時(shí)的平均失效概率（高要求或連續(xù)操作模式下）附錄S 檢驗(yàn)測試時(shí)間間隔為6個(gè)月，平均恢復(fù)時(shí)間為8h時(shí)每小時(shí)的平均失效概率（高要求或連續(xù)操作模式下）附錄T 檢驗(yàn)測試時(shí)間間隔為1年，平均恢復(fù)時(shí)間為8h時(shí)每小時(shí)的平均失效概率（高要求或連續(xù)操作模式下）附錄U 電源指示設(shè)備中電子元器件失效模式及其比率的例子參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　 第1章 功能安全概述　　1.1 功能安全的重要性和國內(nèi)外研究概況　　1.1.1 功能安全的重要性　　工業(yè)過程成套設(shè)備以及其他設(shè)備在工作不正常的情況下有可能產(chǎn)生諸如火災(zāi)、爆炸、輻射超劑量、機(jī)械漏油等危險(xiǎn)事件，因此對人和環(huán)境存在一定的風(fēng)險(xiǎn)?！　≡趪?，由于各種重大事故引發(fā)出問題的焦點(diǎn)是功能安全，例如，前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站事故；1984年博帕爾農(nóng)藥廠甲基異氰酸鹽泄漏，導(dǎo)致6400人死亡，13.5萬人受到傷害，20多萬人被迫遷移?！　∥覈壳罢幱诮?jīng)濟(jì)和社會的轉(zhuǎn)型期，面臨經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展嚴(yán)重失衡的局面，各種安全事故的不斷發(fā)生，如由于煤礦無序地開發(fā)和管理以及片面地追求經(jīng)濟(jì)效益，致使煤礦的滲水、煤層坍方等事件相繼發(fā)生，我國百萬噸煤死亡率是美國的160倍、印度的10倍。從1990年到2005年我國因生產(chǎn)安全事故導(dǎo)致死亡的人數(shù)令世界震驚（見圖1-1），由于事故的不斷發(fā)生，致使企業(yè)生產(chǎn)停頓，甚至破產(chǎn)，造成社會秩序混亂，這已成為我們構(gòu)建和諧社會進(jìn)程中不和諧音。　　同樣，在我國各種工業(yè)控制應(yīng)用領(lǐng)域的運(yùn)行過程中，存在著許多潛在的危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)，包含的復(fù)雜性也各不相同，其中很多功能安全是通過采取被動的系統(tǒng)措施獲得的，較少部分功能安全是通過安全系統(tǒng)主動獲得的，這就需要提高應(yīng)用不同的安全保護(hù)系統(tǒng)，獲得更多的主動的系統(tǒng)保護(hù)功能。但是，安全保護(hù)系統(tǒng)本身在功能安全方面必須達(dá)到規(guī)定的安全要求，具有合理的安全完整性水平，才能保證安全保護(hù)系統(tǒng)、受控設(shè)備和受控設(shè)備控制系統(tǒng)安全正常地工作。　　……

編輯推薦

　　《功能安全技術(shù)基礎(chǔ)》可供從事設(shè)備及自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、制造、應(yīng)用的工程技術(shù)人員和廣大用戶參考，也可作為大專院校及工程技術(shù)人員的培訓(xùn)教材。

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