2002 de noviembre

2002 de noviembre Registre la propiedad literaria de IEC 2002. Este material puede reproducirse libremente, salvo anunciar, endoso o propsitos del anuncio. El Electrotechnical Commission Internacional (IEC) debe reconocerse como la fuente. Todos los tales extractos son el derechos de propiedad literaria de IEC, Ginebra, Suiza. Todos los derechos reservaron. IEC no tiene responsabilidad por la colocacin y contexto en los que se reproducen los extractos y volmenes; ni es de forma alguna de eso IEC responsable para el otro volumen o exactitud.

Seguridad funcional y IEC 61508 Una gua bsica

Volmenes

Pgina

1 introduccin.................................................................................................................... 3

2 seguridad funcional............................................................................................................. 3

2.1 lo que es seguridad funcional?.................................................................................... 3

2.2 seguridad funciona y los sistemas seguridad-relacionados........................................................ 3

2.3 ejemplo de seguridad funcional................................................................................ 4

2.4 desafos logrando seguridad funcional............................................................. 5

3 IEC 61508la seguridad Funcional de E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados.................................... 5

3.1 objetivos............................................................................................................ 6

3.2 E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados............................................................................. 6

3.3 acercamiento tcnico.............................................................................................. 7

3.4 integridad de seguridad nivela........................................................................................... 8

3.5 ejemplo de seguridad funcional volvi a visitar.................................................................. 8

3.6 armazn de las partes de IEC 61508............................................................................. 9

3.7 IEC 61508 como una base para otras normas............................................................ 9

3.8 IEC 61508 como una norma autosuficiente................................................................ 11

3.9 informacin extensa............................................................................................. 11

Pgina 2 de 11

1 introduccin

El propsito de este documento es introducir el concepto de seguridad funcional y dar una apreciacin global del IEC 61508 normal internacional. Usted debe leerlo si usted es:

__wondering si IEC 61508 aplica a usted,

__involved en el desarrollo de sistemas electrnicos o programables que pueden tener implicaciones de seguridad, o

__drafting cualquier otra norma donde la seguridad funcional es un factor pertinente.

Seccin 2 de este documento da una definicin informal de seguridad funcional, describe la relacin entre seguridad funciona, integridad de seguridad y sistemas seguridad-relacionados, da un ejemplo de cmo se derivan requisitos de seguridad funcionales, y lista algunos de los desafos logrando seguridad funcional en sistemas electrnicos o programables. Seccin 3 da detalles de IEC 61508 que mantiene un acercamiento logrando seguridad funcional. La seccin describe los objetivos de la norma, acercamiento tcnico y armazn de las partes. Explica ese IEC 61508 puede aplicarse como es a un rango grande de aplicaciones industriales y todava tambin mantiene una base muchas otras normas.

2 seguridad funcional

2.1 lo que es seguridad funcional?

Nosotros empezamos con una definicin de seguridad. sta es libertad del riesgo inaceptable de lesin fsica o de dao a la salud de las personas, o directamente o indirectamente como resultado de dao a la propiedad o al ambiente.

La seguridad funcional es parte de la seguridad global que depende de un sistema o equipo que opera correctamente en contestacin a sus entradas.

Por ejemplo, el dispositivo de una proteccin del overtemperature, usando un sensor termal en los bobinados de un motor elctrico a de-energise el motor antes de que ellos puedan acalorar, es un caso de seguridad funcional. Pero proporcionando aislamiento especializado para resistir temperaturas altas no es un caso de seguridad funcional (aunque todava es un caso de seguridad y podra proteger contra exactamente el mismo riesgo).

2.2 seguridad funciona y los sistemas seguridad-relacionados

Generalmente, los riesgos significantes para el equipo y cualquier sistema del mando asociado tienen que ser identificados por el specifier o diseador va un anlisis de riesgo. El anlisis determina si la seguridad funcional es necesaria asegurar proteccin adecuada contra cada riesgo significante. En ese caso, entonces tiene que ser tenido en cuenta de una manera apropiada en el plan. La seguridad funcional es simplemente un mtodo de trato con riesgos, y otros medios para su eliminacin o reduccin, como seguridad inherente a travs del plan, son de importancia primaria.

El trmino seguridad-relacionado se usa para describir sistemas que se exigen realizar una funcin especfica o funciones para asegurar riesgos se persiste en un nivel aceptado. Las tales funciones son, por definicin, funciones de seguridad. Dos tipos de requisitos son necesarios lograr seguridad funcional:

__safety funcionan requisitos (lo que la funcin hace) y

__safety integridad requisitos (la probabilidad de una funcin de seguridad a realizndose satisfactoriamente).

Las seguridades funcionan se derivan requisitos del anlisis de riesgo y los requisitos de integridad de seguridad se derivan de una valoracin de riesgo. El ms alto el nivel de integridad de seguridad, el ms bajo la probabilidad de fracaso peligroso.

Cualquier sistema, llev a cabo en cualquier tecnologa que lleva a cabo funciones de seguridad es un sistema seguridad-relacionado. El sistema seguridad-relacionado puede estar separado de cualquier equipo controle sistema o puede ser incluido dentro de l. Los niveles ms altos de integridad de seguridad hacen necesario rigour mayor en la ingeniera del sistema seguridad-relacionado.

2.3 ejemplo de seguridad funcional

Considere una mquina con una hoja rodando que es protegido por una tapa slida puesta goznes. La hoja se accede para la limpieza de la rutina alzando la tapa. La tapa se enclava para que siempre que se alce un circuito elctrico de-energises el motor y aplica un freno. De esta manera la hoja se detiene antes de que pudiera daar al operador.

Para asegurar esa seguridad se logra, los dos el anlisis de riesgo y valoracin de riesgo son necesarias.

1) el anlisis de riesgo identifica los riesgos asociados con limpiar la hoja. Para esta mquina podra mostrar que no debe ser posible alzar la tapa puesta goznes ms de 5 mm sin el freno activando y deteniendo la hoja. Ms all el anlisis podra revelar que el tiempo para la hoja para detener debe ser uno segundo o menos. Juntos, stos describen la funcin de seguridad.

2) la valoracin de riesgo determina los requisitos de la actuacin de la funcin de seguridad. El objetivo es asegurar que la integridad de seguridad de la funcin de seguridad es suficiente asegurar que nadie se expone a un riesgo inaceptable asociado con este evento arriesgado.

La integridad de seguridad de la funcin de seguridad depender de todo el equipo que es necesario para la seguridad funcione ser llevado a cabo correctamente, i.e. el enclavamiento, el circuito elctrico asociado y el motor y frenando sistema.

El dao que es el resultado de un fracaso de la funcin de seguridad podra ser amputacin de la mano del operador o podra ser justo un cardenal. El riesgo tambin depende de qu frecuentemente la tapa tiene que ser alzado, qu podra ser muchas veces durante el funcionamiento diario o podra estar menos de una vez un mes. El nivel de integridad de seguridad requiri aumentos con la severidad de lesin y la frecuencia de exposicin al riesgo.

Para resumir, el anlisis de riesgo identifica lo que tiene que ser hecho para evitar el evento arriesgado, o eventos, asociados con la hoja. La valoracin de riesgo da la integridad de seguridad requerida del sistema enclavando para el riesgo ser aceptable. Estos dos elementos, qu funcin de seguridad tiene que ser realizadalas seguridades funcionan requisitosy qu grado de certeza es necesario que la funcin de seguridad se lleve a cabolos requisitos de integridad de seguridades las fundaciones de seguridad funcional.

2.4 desafos logrando seguridad funcional

Las funciones de seguridad son llevando a cabo cada vez ms por sistemas electrnicos elctricos, electrnicos o programables. Estos sistemas son normalmente complejos y lo hacen imposible en prctica determinar cada modo de fracaso totalmente o probar todo el posible behaviour. Es difcil de predecir la actuacin de seguridad, aunque probar todava es esencial.

El desafo es disear el sistema de semejante manera acerca de prevenga fracasos peligrosos o para controlarlos cuando ellos se levantan. Los fracasos peligrosos pueden levantarse de:

Especificaciones de __incorrect del sistema, hardware o software;

__omissions en la especificacin de requisitos de seguridad (e.g. el fracaso para desarrollar toda la seguridad pertinente funciona durante los modos diferentes de funcionamiento);

__random hardware fracaso mecanismos;

__systematic hardware fracaso mecanismos;

Errores de __software;

__common causan fracasos;

Error de __human;

__environmental influencia (e.g. electromagntico, temperatura, los fenmenos mecnicos);

__supply sistema voltaje perturbaciones (e.g. la prdida de suministro, voltajes reducidos, el re-conexin de suministro).

IEC 61508 contiene requisitos para minimizar estos fracasos y se describe en la prxima seccin.

3 IEC 61508la seguridad Funcional de E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados

3.1 objetivos

El IEC 61508 normal internacional, seguridad Funcional de electrical/electronic / programable electrnico (E/E/PE) los objetivos de los sistemas seguridad-relacionados a:

__release el potencial de tecnologa de E/E/PE para mejorar seguridad y " la actuacin econmica;

__enable los desarrollos tecnolgicos para tener lugar dentro de un armazn de seguridad global;

__provide un tcnicamente legtimo, el sistema bas acercamiento, con flexibilidad suficiente para el futuro,;

__provide un acercamiento riesgo-basado por determinar la actuacin requerida de sistemas seguridad-relacionados;

__provide una norma genricamente-basado que puede ser usada directamente a travs de industria pero tambin puede ayudar con normas del sector en vas de desarrollo (e.g. maquinaria, proceso las plantas qumicas, mdico o ferroviario) o normas del producto (e.g. sistemas de paseo de poder);

__provide un medios para los usuarios y reguladores para ganar confianza al usar tecnologa computadora-basado;

Los requisitos de __provide basaron en principios subyacentes comnes para facilitar:

Eficacias de __improved en la cadena del suministro para los proveedores de subsistemas y componentes a los varios sectores,

__improvements en comunicacin y requisitos (i.e. para aumentar claridad de lo que necesita ser especificado),

Desarrollo de __the de tcnicas y medidas que podran usarse por todos los sectores y podran aumentarse recursos disponibles,

El desarrollo de __the de valoracin de conformidad repara si requiri.

IEC 61508 no cubre las precauciones que pueden ser necesario prevenir personas daando desautorizado, y/o afectando adversamente por otra parte, la seguridad funcional lograda por E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados.

3.2 E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados

IEC 61508 se preocupa por seguridad funcional, logrado por sistemas seguridad-relacionados que se llevan a cabo principalmente en elctrico y/o electrnico y/o programable electrnico (E/E/PE) las tecnologas, i.e. Seguridad de E/E/PE los sistemas relacionados. La norma es genrica en eso que aplica a estos sistemas independiente de su aplicacin.

Algunos requisitos de la norma relacionan a las actividades de desarrollo donde la tecnologa de aplicacin no se puede haber decidido todava totalmente. Esto incluye desarrollo del global

requisitos de seguridad (concepto, definicin del alcance, anlisis de riesgo y valoracin de riesgo). Si hay una posibilidad que podran usarse tecnologas de E/E/PE, la norma debe aplicarse para que los requisitos de seguridad funcionales para cualquier E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados son determinados de una manera metdica, riesgo-basado.

Otros requisitos de la norma no son solamente especficos a la tecnologa de E/E/PE, incluso la documentacin, la direccin de seguridad funcional, valoracin de seguridad funcional y competencia. Podran aplicarse todos los requisitos que no son tecnologa-especficos tilmente a otros sistemas seguridad-relacionados aunque estos sistemas no estn dentro del alcance de la norma.

Lo siguiente es ejemplos de E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados:

__emergency paro sistema en una planta del proceso qumica arriesgada;

__crane el indicador de carga seguro;

__railway que seala sistema;

__guard que enclava y emergencia que detiene sistemas para la maquinaria;

__variable aceleran que el paseo de motor restringa velocidad como un medios de proteccin;

__system por enclavar y controlar la dosis de la exposicin de una mquina de la radioterapia mdica;

__dynamic que posiciona (mando del movimiento de una nave cuando en proximidad a un costanero la instalacin);

Funcionamiento del __fly-por-alambre de avin vuelo mando superficies;

El indicador de __automobile enciende, antibloqueo que frena y sistemas de artefacto-direccin;

__remote supervisando, funcionamiento o programando de una planta del proceso red-habilitada;

__an la herramienta de apoyo de decisin informacin-basado donde los resultados errneos afectan seguridad.

Un E/E/PE el sistema seguridad-relacionado cubre todas las partes del sistema que es necesario llevar a cabo la funcin de seguridad (i.e. del sensor, a travs de la lgica del mando y sistemas de comunicacin, al actuator final, incluyendo cualquier accin crtica de un operador humano).

Seguridad y " E/E/PE se definen sistemas seguridad-relacionados en trminos de libertad del riesgo inaceptable de lesin fsica y de dao a la salud de las personas. El dao puede levantarse directamente a las personas, o indirectamente como resultado de dao a propiedad o el ambiente. Pero algunos sistemas se disearn para proteger contra los fracasos con implicaciones econmicas serias principalmente. IEC 61508 puede ser acostumbrado a desarrollar cualquier sistema de E/E/PE que tiene funciones crticas, como la proteccin de equipo o productos.

3.3 acercamiento tcnico

IEC 61508:

__uses un riesgo bas acercamiento para determinar los requisitos de integridad de seguridad de E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados, y incluye varios ejemplos de cmo esto puede hacerse.

__uses que un lifecycle de seguridad globales planean como el armazn tcnico para las actividades necesario para asegurar seguridad funcional es logrado por el E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados.

__covers todas las actividades de lifecycle de seguridad del concepto inicial, a travs del anlisis de riesgo y valoracin de riesgo, el desarrollo de los requisitos de seguridad, especificacin, plan y aplicacin, el funcionamiento y mantenimiento, y modificacin, a examen final que retira y/o disposicin.

__encompasses sistema aspectos (comprendiendo todos los subsistemas que llevan a cabo las funciones de seguridad, incluso el hardware y software) y mecanismos de fracaso (hardware del azar y sistemtico).

__contains ambos requisitos por prevenir fracasos (evitando la introduccin de faltas) y requisitos por controlar fracasos (asegurando seguridad igualan cuando las faltas estn presentes).

__specifies las tcnicas y medidas que son necesario lograr la integridad de seguridad requerida.

3.4 niveles de integridad de seguridad

IEC 61508 especifica 4 niveles de actuacin de seguridad para una funcin de seguridad. stos se llaman niveles de integridad de seguridad. Integridad de seguridad nivel 1 (SIL1) es el nivel ms bajo de integridad de seguridad y integridad de seguridad nivel 4 (SIL4) es el nivel ms alto. La norma detalla los requisitos necesario lograr cada nivel de integridad de seguridad. Estos requisitos estn ms rigurosos en los niveles ms altos de integridad de seguridad para lograr la probabilidad ms baja requerida de fracaso peligroso.

Un E/E/PE que el sistema seguridad-relacionado normalmente llevar a cabo ms de una funcin de seguridad. Si los requisitos de integridad de seguridad para estas funciones de seguridad difieren, a menos que hay independencia suficiente de aplicacin entre ellos, los requisitos aplicable al nivel de integridad de seguridad pertinente ms alto aplicar al E/E/PE entero el sistema seguridad-relacionado.

Si un solo sistema de E/E/PE es capaz de proporcionar toda la seguridad requerida funciona, y la integridad de seguridad requerida est menos de eso especificado para SIL1, entonces IEC 61508 no aplica.

3.5 ejemplo de seguridad funcional volvi a visitar

Las seguridades funcionan que los requisitos y los requisitos de integridad de seguridad constituyen la especificacin de requisitos de seguridad funcional. Estos requisitos deben determinarse totalmente antes de disearle sistema seguridad-relacionado al E/E/PE.

En el ejemplo descrito en seccin 2, los requisitos de seguridad funcionales para el evento arriesgado especfico podran declararse como sigue.

Cuando la tapa puesta goznes es alzada a travs de 5 mm o ms, el motor ser de-energised y el freno activ para que la hoja se detenga dentro de 1 segundo. El nivel de integridad de seguridad de esta funcin de seguridad ser SIL2.

El E/E/PE el sistema seguridad-relacionado incluye el interruptor de enclavamiento de guardia, el circuito elctrico, contactors, el motor y el freno.

3.6 armazn de las partes de IEC 61508

IEC 61508, seguridad Funcional titulado de electrical/electronic/programmable los sistemas seguridad-relacionados electrnicos, consiste en 7 partes:

__IEC 61508-1, requisitos Generales,;

__IEC 61508-2, Requisitos para el electrical/electronic/programmable los sistemas seguridad-relacionados electrnicos;

__IEC 61508-3, requisitos del Software,;

__IEC 61508-4, Definiciones y abreviaciones;

__IEC 61508-5, los Ejemplos de mtodos para la determinacin de niveles de integridad de seguridad,;

__IEC 61508-6, Pautas en la aplicacin de IEC 61508-2 y IEC 61508-3,;

__IEC 61508-7, Apreciacin global de medidas y tcnicas.

Un mapa de requisitos se muestra en figura 1.

3.7 IEC 61508 como una base para otras normas

Escritores de las normas necesitan dirigirse seguridad funcional en su seguridad normal que si el anlisis de riesgo llevara a cabo por un Comit Tcnico que identifica que esto es necesario proteger adecuadamente contra un riesgo significante o el evento arriesgado.

Partes 1, 2, 3 y 4 de IEC 61508 son IEC las publicaciones de seguridad bsicas. Uno de las responsabilidades de IEC los Comits Tcnicos son, dondequiera que factible, para hacer uso de estas partes de IEC 61508 en la preparacin de su propio sector o normas del producto que tienen E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados dentro de su alcance. Para ms detalles IEC Guide 104, La preparacin de publicaciones de seguridad y el uso de publicaciones de seguridad bsicas y publicaciones de seguridad de grupo y ISO/IEC Guide 51, ven los aspectos de Seguridadlas Pautas para su inclusin en normas.

IEC 61508 es la base para una norma del sector nuclear publicada. Tambin est usndose actualmente como una base por desarrollar otras normas del sector (e.g. maquinaria, proceso) y normas del producto (e.g. sistemas de paseo de poder). Est influenciando sistemas seguridad-relacionados y productos por consiguiente al desarrollo de E/E/PE por todos los sectores. Sector las normas especficas son facilitadas por una distincin entre los requisitos acerca de la aplicacin del E/E/PE el sistema seguridad-relacionado (qu es a menudo sector especfico), y detall requisitos del plan (qu es principalmente sector independiente). El sector que los requisitos independientes mienten entre la asignacin de requisitos de seguridad y instalacin global y fases comisionando del lifecycle de seguridad global. stos normalmente sern referenced en lugar de repiti en el sector de la aplicacin o normas del producto. Por consiguiente la mayora de los usuarios tambin necesitar IEC 61508.

El estado de publicacin de seguridad bsico de IEC 61508 descrito anteriormente no aplica en el contexto de complejidad baja E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados. stos son E/E/PE sistemas seguridad-relacionados en los que se definen bien los modos de fracaso de cada componente individual y pueden determinarse los behaviour del sistema bajo las condiciones de la falta completamente. Un ejemplo es un sistema que comprende uno o ms lmite cambia y opera uno o ms contactors para de-dar energa a un motor elctrico, posiblemente va interponer paradas electromecnicas.

Figure 1: el los el Requisitos trazan para parte 1 un 7 de IEC 61508

Noviembre de Un del bsico de gua de la 2002 Pgina 11 de 11

3.8 IEC 61508 como una norma autosuficiente

Parten de Todos de IEC 61508 puede ser usado directamente un travs del como de la industria el autosuficiente el publicaciones del las. Esto incluye uso de la norma del la:

__as un juego del para de generales de requisitos el E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados donde ningn sector de la aplicacin del la el o normas del producto existen el o donde ellos ningn apropiados del hijo;

Proveedores de Los de __by del componentes de E/E/PE el y subsistemas para el uso en todos los sectores (e.g. hardware del el el software de y del sensores, inteligente del actuators, programables de directores de los);

__by sistema constructores para encontrarse especificaciones del usuario para el E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados;

Usuarios del __by para especificar requisitos en los trminos del funciones del las del seguridad ser realizado junto contra el requisitos del los de la actuacin del la del funciones del esas de la seguridad;

__to facilitan el mantenimiento del "dise del como" la integridad del la de la seguridad del E/E/PE los sistemas seguridad-relacionados;

__to mantienen el armazn tcnico la valoracin de la conformidad el servicios de y de la certificacin del la;

Una de __as el llevar del por bajo un valoraciones del cabo del actividades del lifecycle de la seguridad.

3.9 extensa de informacin

Usted puede encontrar informacin extensa IEC sobrio 61508 y la seguridad funcional, incluso detalles en cmo obtener la norma, el la del en Zona de Seguridad el del de Funcional el IEC tejido sitio (http://www.iec.ch/functionalsafety).

Si usted tiene una copia del pero de norma de la ningn familiarizado del est contra el volmenes del sus, los usted puede encontrarlo til miran de soslayo las secciones siguientes primero:

__Annex ONU de IEC 61508-5 que introducen conceptos del riesgo la integridad de y de la seguridad.

__Figure 2 y mesa 1 de IEC 61508-1, qu ilustra el lifecycle de la seguridad el y lista los objetivos global del cada fase del lifecycle. Lifecycle de Los el objetivos de y de la la fase proporcionan una llave un requisitos de los de entender de clusula 7 de IEC 61508-1.

__Clauses 6 y 8 de IEC 61508-1, qu contiene requisitos que relacionan un direcciones del la del funcional de seguridad la y la valoracin del funcional de seguridad.

__Annex ONU de IEC 61508-6 que da una apreciaciones el ocho-pgina del del global del en de requisitos de los IEC 61508-2 y IEC 61508-3.

__Figure 2 y mesa 1 de IEC 61508-2 figuras de y 3 y mesa 1 de IEC 61508-3, qu proporciona una llave un requisitos de los de entender de clusula 7 de IEC 61508-2 y IEC 61508-3 respectivamente.

Cualquier requisito particular de IEC 61508 debe ser considerado en el contextos del su fase del lifecycle (aplicable del donde) el y los objetivos declarados para los requisitos de la fase del esa, clusula el subclause de o. Los objetivos siempre se declaran inmediatamente antes del requisitos del los.