¿Qué medidas se pueden tomar para evitar que se produzcan fallas en el sistema de automatización de despacho?
El enfoque más básico en la actualidad son las estrictas especificaciones operativas y la redundancia del sistema.
La programación se refiere a personas o equipos que utilizan racionalmente los recursos para lograr un determinado propósito mediante el mando, el envío, la organización y el ajuste de varios elementos relacionados.
La automatización significa que maquinaria, equipos, sistemas o procesos logran los resultados esperados mediante la detección automática, el procesamiento, el análisis y el juicio de la información, y la manipulación y el control de acuerdo con los requisitos humanos sin la participación directa de personas o de un objetivo menor. proceso.
La automatización de la programación es la aplicación de la tecnología de automatización en el campo de la programación. Es un sistema de control y tecnología de control remoto con tecnología informática como núcleo para realizar la automatización del despacho del sistema. Incluye monitoreo de seguridad, análisis de seguridad, estimación del estado, pronóstico de carga, control de capacidad de producción, despacho económico automático, etc.
La automatización de la programación es, en definitiva, la aplicación de la tecnología electrónica e informática. Por lo tanto, el medio técnico básico para prevenir la ocurrencia de eventos de falla del sistema de automatización de despacho es mejorar el desempeño de seguridad del equipo, es decir, mejorar la confiabilidad de todos los enlaces en todo el sistema.
Por ejemplo, el software del sistema a menudo requiere que los operadores presionen las teclas "Y" y "N" para confirmar los eventos. Si el software solo puede reconocer mayúsculas (o minúsculas), provocará errores de funcionamiento y el software no podrá satisfacer las necesidades. Sólo el software que reconoce tanto mayúsculas como minúsculas se considera calificado.
Del mismo modo, cuando un sensor o dispositivo pierde su función, si el sistema no puede tomar medidas correctivas, todo el sistema fallará.
Por este motivo, el mundo, incluido mi país, cuenta con una serie de estándares de evaluación de la seguridad funcional de los sistemas electrónicos e informáticos. En la actualidad, además de las correspondientes normas nacionales (GB), nuestro país también cita las normas de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y de la Unión Europea (EN) para evaluar la seguridad funcional de los sistemas electrónicos e informáticos. Los estándares correspondientes incluyen principalmente:
IEC 61508: (GB 20438)
Seguridad funcional de sistemas eléctricos/electrónicos/electrónicos programables relacionados con la seguridad
Estándar IEC61508 It especifica los requisitos básicos de seguridad tanto para el funcionamiento normal del sistema como para las capacidades de predicción de fallos. Estos requisitos cubren sistemas generales de gestión de seguridad, diseño de productos específicos y diseño de procesos que cumplen con los requisitos de seguridad. El objetivo es evitar tanto fallas de diseño sistemáticas como fallas aleatorias de hardware.
Los principales objetivos del estándar IEC61508 son:
· Proporcionar un método sistemático para la supervisión de la seguridad dentro del ciclo de vida de todos los componentes del sistema relacionados con la seguridad, incluido el software y el hardware.
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·Proporcionar métodos para determinar los requisitos funcionales de seguridad para sistemas relacionados con la seguridad;
·Establecer estándares básicos que puedan aplicarse directamente en todas las áreas industriales. Al mismo tiempo, también puede orientar las normas en otros campos para garantizar la coherencia en la redacción de estas normas (como conceptos básicos, términos técnicos, requisitos para funciones de seguridad específicas, etc.);
·Fomentar operadores y departamentos de mantenimiento para utilizar tecnología basada en computadora;
· Establecer una arquitectura y un sistema estándar conceptualmente unificados y coordinados.
IEC61511: (GB 21109)
Requisitos de seguridad funcional para sistemas instrumentados de seguridad en la industria de procesos
IEC61511 está dirigido específicamente a la seguridad funcional de sistemas instrumentados de seguridad en la industria de procesos, es un estándar de campo profesional lanzado por la Comisión Electrotécnica Internacional siguiendo el estándar básico para seguridad funcional IEC61508. El estándar de coordinación nacional de IEC61511 es GB/T 21109. En la industria de procesos, los sistemas de seguridad de instrumentos se utilizan para realizar funciones de seguridad de instrumentos. El estándar IEC61511 resuelve el problema de qué niveles de integridad y rendimiento de seguridad deben alcanzar los instrumentos.
Para la confirmación de las funciones de seguridad de dispositivos relacionados con la seguridad, el nivel SIL es un método de definición de integridad de seguridad ampliamente reconocido en todo el mundo.
Para la industria del control de procesos, los estándares internacionales relevantes incluyen principalmente el estándar IEC 61508 (la base básica para el diseño y operación de sistemas instrumentados de seguridad). El estándar IEC 61511 se centra principalmente en sistemas para aplicaciones de control de procesos. cumplir con la norma IEC 61511 y según la norma IEC 61508 para completar el diseño.
ISO13849-1:
Seguridad de máquinas. Partes relevantes de seguridad de los sistemas de control. Parte 1: Principios generales para el diseño.
La nueva versión de la ISO13849-1. El estándar se lanzará pronto y se implementará oficialmente a finales de 2011, lo que supondrá un nuevo hito en el campo de la seguridad funcional mecánica. Además de los requisitos anteriores para la certeza del sistema, se han agregado algunas evaluaciones de las probabilidades de falla del sistema, lo que permite una evaluación de seguridad integral desde los componentes hasta los sistemas. Al mismo tiempo, este estándar también proporciona a los diseñadores métodos de implementación de diseño más cuantificables, como agregar el nivel de seguridad del sistema (PLr), el tiempo medio del sistema hasta una falla peligrosa (MTTFd), el rango de detección de diagnóstico del sistema (DC), ** *Debido a Prevención de fallas (CCF) y otros parámetros, resuelve efectivamente el problema de que el estándar EN954-1 original no puede juzgar cuantitativamente la seguridad del sistema.
La nueva versión del estándar ISO13849-1 proporciona soluciones de evaluación de seguridad más efectivas para algunos métodos de control nuevos. Puede mejorar el nivel de seguridad de los equipos mecánicos con sistemas de control cada vez más complejos para garantizar la seguridad de la producción y una alta eficiencia. También combina nuevas tecnologías y experiencia en diseño para ayudar a las empresas a mejorar la eficiencia, la productividad y la flexibilidad generales y garantizar la producción continua. costos de desarrollo, operación y mantenimiento. La implementación de esta norma lo antes posible puede garantizar que los fabricantes de maquinaria aprovechen las oportunidades de mercado en la feroz competencia.
IEC62061:
Seguridad de la maquinaria. Seguridad funcional de sistemas de control eléctricos, electrónicos y electrónicos programables relacionados con la seguridad.
IEC/EN 62061 y EN ISO 13849- Todas las normas 1:2008 incluyen sistemas de control eléctrico relacionados con la seguridad. Al adoptar ambas normas, se puede lograr el mismo nivel de desempeño e integridad de la seguridad. Los enfoques adoptados por cada norma varían pero son apropiados para sus respectivos lectores. La Norma EN ISO 13849-1:2008 proporciona un caso límite en la Tabla 1 de su parte explicativa. Cuando se utiliza tecnología programable compleja, el nivel de rendimiento de PL más alto debe definirse como PLd.
Para poder utilizar funciones de seguridad complejas que pueden realizarse mediante estructuras de sistemas no tradicionales hasta ahora, la norma IEC/EN 62061 proporciona los métodos correspondientes. Para proporcionar un camino más directo y sencillo para realizar funciones de seguridad más tradicionales utilizando estructuras de sistemas tradicionales, la norma EN ISO 13849-1:2008 también proporciona los métodos correspondientes. La diferencia importante entre estos dos estándares es que se aplican a diferentes campos técnicos. La norma IEC/EN 62061 se limita al campo de los sistemas eléctricos. La norma EN ISO 13849-1:2008 se aplica a los sistemas de arranque, hidráulicos, mecánicos y eléctricos. Los principales parámetros definidos son PFH, MTTF, DC, SFF, etc.
IEC61326-3-2:
Equipos eléctricos de medida, control y uso en laboratorio. Requisitos de compatibilidad electromagnética (EMC): sistemas relacionados con la seguridad y sistemas utilizados para realizar funciones relevantes de seguridad. (seguridad funcional)
Se han publicado las normas IEC 61326-3-1 e IEC 61326-3-2, que especifican requisitos adicionales para los niveles de inmunidad de los equipos relacionados con la seguridad, incluida una probabilidad muy baja de situaciones extremas que puede ocurrir en cualquier lugar. La prueba simula los fenómenos electromagnéticos severos bajo las condiciones de trabajo del equipo, como pulsos transitorios, que simulan el estado transitorio de circuitos digitales o transmisión de señales digitales. Para aumentar la confianza en la inmunidad electromagnética del Nivel de Integridad de Seguridad (SIL), al realizar pruebas de desempeño de fenómenos antielectromagnéticos, se debe aplicar una mayor cantidad de pulsos o alargar el tiempo de prueba y aumentar el nivel de prueba. en comparación con el estándar básico.
Por ejemplo, para los equipos utilizados en SIL3, el nivel de prueba de transitorios eléctricos rápidos es de 4 kV y la duración de la prueba debe ser 5 veces el tiempo especificado en el estándar básico.
ISO26262:
Seguridad funcional del diseño de sistemas de vehículos de carretera
El propósito de formular la norma ISO 26262 es permitir que las personas comprendan mejor los aspectos relacionados con la seguridad. funciones y explicarlas lo más claramente posible. ISO 26262 se deriva del estándar básico para la seguridad funcional de dispositivos electrónicos, eléctricos y programables IEC61508. Se posiciona principalmente en la industria automotriz para dispositivos eléctricos específicos, equipos electrónicos, dispositivos electrónicos programables y otros componentes utilizados específicamente en el campo automotriz. tiene como objetivo mejorar el estándar internacional para la seguridad funcional de la electrónica y los productos eléctricos del automóvil. Una vez que se propuso esta norma, recibió gran atención por parte de los principales fabricantes de automóviles y fabricantes de autopartes, y promovió activamente la implementación de esta norma en el desarrollo de productos.
Basada en la norma IEC 61508, la norma ISO 26262 define la seguridad de los sistemas eléctricos y electrónicos. Una dificultad importante en el diseño de automóviles es cómo evaluar los peligros y riesgos potenciales de antemano y adoptar métodos adecuados para reducirlos. Para facilitar este proceso, ISO estipula que se debe realizar un "análisis de peligros y riesgos" al comienzo del trabajo de desarrollo.
La industria automotriz utiliza dispositivos electrónicos de alto rendimiento para el control de la seguridad de los vehículos. La norma de seguridad funcional ISO 26262 formulada conjuntamente y reconocida por los principales fabricantes de automóviles del mundo tiene como objetivo estandarizar el diseño de productos de hardware. requisitos. Con la promulgación e implementación de la norma ISO 26262, los posibles riesgos de los vehículos y el grado de daño en caso de accidentes también se podrán reducir en el futuro, lo que permitirá a la industria automovilística nacional mejorar su adaptabilidad y competitividad internacional en el futuro.
IEC61800-5-2: ?GB/T 12668.5.2
Estándar de equipos eléctricos de velocidad ajustable Parte 5-2: Requisitos de seguridad funcional
IEC61800-. 5-2 define la función de seguridad del variador de seguridad integrado, que define una serie de funciones de parada (Stop), a saber:
·Par de desconexión segura/par de interrupción de seguridad (STO-Safe Torque Off);
·Parada de seguridad 1/SS1 (Parada de seguridad1)/Parada de seguridad 2/SS2 (Parada de seguridad2)
·Parada de operación de seguridad (Parada de operación de seguridad)
IEC61800 -5-2 también define algunas funciones de monitoreo. Estas funciones de monitoreo incluyen: límite de seguridad de aceleración; límite de seguridad de dirección de movimiento; límite de seguridad de posición de fuerza;
El estándar IEC61800-5-2 establece principalmente requisitos de seguridad funcional para codificadores de seguridad, decodificadores de seguridad, servosistemas de CA, servovariadores, servomotores y otros sistemas. Por ejemplo, un controlador de motor que cumpla con los requisitos técnicos de seguridad funcional admitirá funciones de seguridad como Safe Torque Stop (STO) y Safe Stop 1 (SS1) para evitar arranques accidentales. El diseño del producto debe cumplir con los requisitos de la norma EN 61800-5. -2 estándar. El estándar IEC61800-5-2 se ha transformado en un estándar nacional, con el número de estándar GB/T 12668.5.2. El comité estándar homólogo nacional es el Comité Técnico Nacional de Normalización de Electrónica de Potencia Sistema de accionamiento eléctrico de regulación de velocidad Subconvertidor de potencia de semiconductores. -Comité Técnico (TC60 /SC1).
EN50156
IEC 61784-3:
Medición y control de comunicaciones de datos digitales Parte 3 Perfil de seguridad funcional para redes industriales
Este estándar Define principalmente los siguientes contenidos:
1. Principios básicos para implementar los requisitos de comunicación de datos relacionados con la seguridad IEC 61508, incluida la transmisión de errores potenciales, contramedidas y regulaciones que afectan la integridad de los datos
2. Contenido común implementado por varias tecnologías
3. Descripción independiente de los perfiles de seguridad funcional de varios grupos de perfiles de comunicación
4 Se especifican varias capas de comunicación de seguridad como IEC61784 -1 y el perfil de servicio de comunicación. parte de la serie de estándares IEC61158.
EN50126
Aplicaciones ferroviarias: especificaciones y descripción de confiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad y seguridad (RAMS)
Esta norma define las RAMS (confiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad y seguridad), es decir, confiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad y seguridad, y estipula la gestión y los requisitos de RAMS en cada etapa del ciclo de vida de seguridad, RAMS, como una característica importante de la medición de la calidad del servicio del sistema, se obtiene a través de conceptos de diseño. y métodos técnicos en cada etapa de todo el ciclo de vida de seguridad del sistema.
EN50128
Aplicaciones Ferroviarias: Software para Sistemas de Control y Protección Ferroviarios
Nivel de Integridad de Seguridad (SIL) del software para sistemas de control y protección ferroviarios División, normas correspondientes se han formulado para diferentes requisitos de seguridad, y el proceso general de desarrollo, evaluación y prueba de software se divide en diferentes niveles, incluidas especificaciones de requisitos de software, especificaciones de prueba, estructura de software, diseño y desarrollo de software, inspección y prueba de software, integración de software y hardware. , validación y evaluación de software, aseguramiento de la calidad, ciclo de vida, documentación, etc. proponen los procedimientos correspondientes y establecen inicialmente las especificaciones y requisitos correspondientes.
EN50129
Aplicaciones ferroviarias: sistemas electrónicos relacionados con la seguridad
Para la gestión de la seguridad se introduce el concepto de ciclo de vida de seguridad propuesto por IEC61508, lo que significa que para el Seguridad de los sistemas relacionados con la seguridad Parcialmente, el diseño debe llevarse a cabo de acuerdo con este paso, y se requiere una evaluación y verificación completas de la seguridad. El propósito es reducir aún más los errores humanos relacionados con la seguridad, reduciendo así el riesgo de falla del sistema.
En los estándares anteriores, el enfoque básico para mejorar la seguridad de los sistemas de equipos electrónicos es mejorar la confiabilidad mediante la redundancia.
De hecho, no importa cuán confiable sea el sistema, todavía existe la posibilidad de fallar. En particular, la confiabilidad del software ampliamente utilizado en los sistemas de automatización de despacho solo puede determinarse mediante certificación teórica y pruebas limitadas. Por lo tanto, en el uso real, el método de operación debe ser estricto para que todas las operaciones estén dentro del rango probado y verificado. Al igual que la entrada de mayúsculas y minúsculas mencionada en el ejemplo anterior, si solo ha probado la entrada de mayúsculas, debe evitar ingresar minúsculas en el uso real.