GB/T 20438.1-2017電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第1部分：一般要求

ICS25040

N10.

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T204381—2017/IEC61508-12010

.代替:

GB/T20438.1—2006

電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的

功能安全第1部分一般要求

:

Functionalsafetyofelectrical/electronic/programmableelectronicsafety-related

sstems—Part1Generalreuirements

y:q

(IEC61508-1:2010,IDT)

2017-12-29發(fā)布2018-07-01實(shí)施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/T204381—2017/IEC61508-12010

.:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………4

定義和縮略語

3……………4

與的符合性

4GB/T20438………………4

文檔

5………………………4

目的

5.1…………………4

要求

5.2…………………5

功能安全管理

6……………5

目的

6.1…………………5

要求

6.2…………………6

整體安全生命周期的要求

7………………8

概述

7.1…………………8

概念

7.2…………………16

整體范圍確定

7.3………………………16

危險(xiǎn)與風(fēng)險(xiǎn)分析

7.4……………………16

整體安全要求

7.5………………………18

整體安全要求分配

7.6…………………19

整體運(yùn)行和維護(hù)計(jì)劃編制

7.7…………23

整體安全確認(rèn)計(jì)劃編制

7.8……………24

整體安裝和調(diào)試計(jì)劃編制

7.9…………25

系統(tǒng)安全要求規(guī)范

7.10E/E/PE……………………26

安全相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

7.11E/E/PE-……………………28

其他風(fēng)險(xiǎn)降低措施規(guī)范和實(shí)現(xiàn)

7.12-…………………28

整體安裝和調(diào)試

7.13…………………28

整體安全確認(rèn)

7.14……………………29

整體運(yùn)行維護(hù)和修理

7.15、……………29

整體修改和改型

7.16…………………32

退役或處置

7.17………………………34

驗(yàn)證

7.18………………35

功能安全評(píng)估

8……………35

目的

8.1…………………35

要求

8.2…………………35

附錄資料性附錄文檔結(jié)構(gòu)范例

A()……………………39

參考文獻(xiàn)

……………………44

Ⅰ

GB/T204381—2017/IEC61508-12010

.:

圖的整體框架

1GB/T20438……………3

圖整體安全生命周期

2……………………9

圖系統(tǒng)安全生命周期實(shí)現(xiàn)階段

3E/E/PE()…………10

圖軟件安全生命周期實(shí)現(xiàn)階段

4()……………………11

圖整體安全生命周期與系統(tǒng)安全生命周期和軟件安全生命周期之間的關(guān)系

5E/E/PE…………11

圖安全相關(guān)系統(tǒng)和其他風(fēng)險(xiǎn)降低措施的整體安全要求分配圖

6E/E/PE…………21

圖運(yùn)行和維護(hù)活動(dòng)模型示例

7…………31

圖運(yùn)行和維護(hù)管理模型示例

8…………32

圖修改規(guī)程模型示例

9…………………34

圖把信息構(gòu)建成用戶組的文檔集

A.1…………………43

表整體安全生命周期概述

1:……………12

表安全完整性等級(jí)在低要求運(yùn)行模式下安全功能的目標(biāo)失效量

2:…………………22

表安全完整性等級(jí)在高要求或連續(xù)運(yùn)行模式下安全功能目標(biāo)失效量

3:……………22

表執(zhí)行功能安全評(píng)估各方的最低獨(dú)立等級(jí)包括整體安全生命周期階段和

4[1~8

見圖

12~16(2)]……………………38

表進(jìn)行功能安全評(píng)估各方的最低獨(dú)立等級(jí)整體安全生命周期階段和包括

5[910,

系統(tǒng)安全生命周期軟件安全生命周期的所有階段見圖圖和圖

E/E/PE、(2,34)]…………38

表與整體安全生命周期有關(guān)信息的文檔結(jié)構(gòu)示例

A.1………………40

表與系統(tǒng)安全生命周期有關(guān)信息的文檔結(jié)構(gòu)示例

A.2E/E/PE……40

表與軟件安全生命周期有關(guān)信息的文檔結(jié)構(gòu)示例

A.3………………41

Ⅱ

GB/T204381—2017/IEC61508-12010

.:

前言

電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全分為七個(gè)部分

GB/T20438《//》:

第部分一般要求

———1:;

第部分電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的要求

———2://;

第部分軟件要求

———3:;

第部分定義和縮略語

———4:;

第部分確定安全完整性等級(jí)的方法示例

———5:;

第部分和的應(yīng)用指南

———6:GB/T20438.2GB/T20438.3;

第部分技術(shù)和措施概述

———7:。

本部分為的第部分

GB/T204381。

本部分按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本部分代替電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第部分

GB/T20438.1—2006《//1:

一般要求與相比主要技術(shù)變化如下

》,GB/T20438.1—2006,:

增加了功能安全管理中人員能力的要求見第章

———,(6);

增加了整體安全生命周期中系統(tǒng)安全要求規(guī)范階段見

———,E/E/PE(7.10);

修改了評(píng)估獨(dú)立性的評(píng)價(jià)方法見第章

———(8)。

本部分使用翻譯法等同采用電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全

IEC61508-1:2010《//

第部分一般要求

1:》。

本部分由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出

。

本部分由全國工業(yè)過程測(cè)量控制和自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC124)。

本部分起草單位機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所北京國電智深控制技術(shù)有限公司中國

:、、

安全生產(chǎn)科學(xué)研究院上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司歐姆龍自動(dòng)化中國

、、、()

有限公司西門子中國有限公司上海中滬電子有限公司

、()、。

本部分主要起草人馮曉升熊文澤潘鋼史學(xué)玲吳宗之羅安周有錚楊柳方來華李佳嘉

:、、、、、、、、、、

李佳鄭威張龍王海清孟鄒清梅豪

、、、、、。

本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為

:

———GB/T20438.1—2006。

Ⅲ

GB/T204381—2017/IEC61508-12010

.:

引言

由電氣和電子器件構(gòu)成的系統(tǒng)多年來在許多應(yīng)用領(lǐng)域中執(zhí)行其安全功能以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的系

,。

統(tǒng)一般指可編程電子系統(tǒng)在其應(yīng)用領(lǐng)域中用于執(zhí)行非安全功能并且也越來越多地用于執(zhí)行安全功

(),

能如果要安全并有效地使用計(jì)算機(jī)技術(shù)有關(guān)決策者在安全方面有充足的指導(dǎo)并據(jù)此做出決定是十

。,

分必要的

。

針對(duì)由電氣和或電子和或可編程電子組件構(gòu)成的用來執(zhí)行安全功能的

GB/T20438//(E/E/PE)、

系統(tǒng)安全生命周期的所有活動(dòng)提出了一個(gè)通用的方法采用統(tǒng)一的方法的目的是為了針對(duì)所有以電

,。

為基礎(chǔ)的安全相關(guān)系統(tǒng)提出一種一致的合理的技術(shù)方針主要目標(biāo)是促進(jìn)基于系列標(biāo)

、。GB/T20438

準(zhǔn)的產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)的制定

。

注1在參考文獻(xiàn)中給出了基于系列標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的例子見參考文獻(xiàn)

:GB/T20438([1],[2],[3])。

在許多情況下可用多種基于不同技術(shù)如機(jī)械的液壓的氣動(dòng)的電氣的電子的可編程電子的

,(、、、、、

等的系統(tǒng)來保證安全因而必須考慮各類安全策略不僅要考慮單個(gè)系統(tǒng)中的所有組件的問題如傳

)。,(

感器控制器執(zhí)行器等還要考慮不同安全相關(guān)系統(tǒng)組合后的問題因此當(dāng)在關(guān)注電

、、),。GB/T20438

氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的同時(shí)也提供了一個(gè)框架在這個(gè)框架內(nèi)基于其他技

//(E/E/PE),,,

術(shù)的安全相關(guān)系統(tǒng)也可被考慮進(jìn)去

。

在各種應(yīng)用領(lǐng)域里存在著許多潛在的危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)包含的復(fù)雜性也各不相同從而需應(yīng)用不同的

,,,

安全相關(guān)系統(tǒng)對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用將根據(jù)特定應(yīng)用的許多因素來確定所需的安全措施

E/E/PE。,。

作為基本原則可在未來的產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)制定和已有標(biāo)準(zhǔn)的修訂中規(guī)范這些措施

GB/T20438。

GB/T20438

考慮了當(dāng)使用系統(tǒng)執(zhí)行安全功能時(shí)所涉及的整體安全生命周期系統(tǒng)安全

———E/E/PE,、E/E/PE

生命周期以及軟件安全生命周期的各階段如初始概念整體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行和維護(hù)到退役

(、、、);

針對(duì)飛速發(fā)展的技術(shù)建立一個(gè)足夠健壯而廣泛的能滿足今后發(fā)展需要的框架

———,;

使涉及安全相關(guān)系統(tǒng)的產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)得以制定在的框

———E/E/PE;GB/T20438

架下產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)的制定在應(yīng)用領(lǐng)域和交叉應(yīng)用領(lǐng)域宜具有高度一致性如基

,(

本原理術(shù)語等這將既具有安全性又具有經(jīng)濟(jì)效益

,);;

為實(shí)現(xiàn)安全相關(guān)系統(tǒng)所需的功能安全提供了編制安全要求規(guī)范的方法

———E/E/PE,;

采用了一種可確定安全完整性要求的基于風(fēng)險(xiǎn)的方法

———;

引入安全完整性等級(jí)用于規(guī)定安全相關(guān)系統(tǒng)所要執(zhí)行的安全功能的目標(biāo)安全完整

———,E/E/PE

性等級(jí)

;

注2沒有規(guī)定每個(gè)安全功能的安全完整性等級(jí)的要求也沒有規(guī)定如何確定安全完整性等級(jí)而是

:GB/T20438,。

提供了一種基于風(fēng)險(xiǎn)概念的框架和技術(shù)范例

。

建立了安全相關(guān)系統(tǒng)執(zhí)行安全功能的目標(biāo)失效量這些量都同安全完整性等級(jí)相

———E/E/PE,

聯(lián)系

;

建立了單一安全相關(guān)系統(tǒng)執(zhí)行安全功能時(shí)目標(biāo)失效量的一個(gè)下限值這些

———E/E/PE,。E/E/PE

安全相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行在

:

低要求運(yùn)行模式下下限設(shè)定成要求時(shí)危險(xiǎn)失效平均概率為-5

———,10;

高要求運(yùn)行模式或者連續(xù)運(yùn)行模式下下限設(shè)定成危險(xiǎn)失效平均頻率為-9

———,10/h。

注3單一安全相關(guān)系統(tǒng)不一定是單通道架構(gòu)

:E/E/PE。

注4對(duì)于非復(fù)雜系統(tǒng)通過安全相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更優(yōu)目標(biāo)安全完整性是可能的但對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)例

:,。(

如可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)這些限值代表了目前能夠達(dá)到的水平

),。

Ⅳ

GB/T204381—2017/IEC61508-12010

.:

基于工業(yè)實(shí)踐中獲取的經(jīng)驗(yàn)和判斷設(shè)定了避免和控制系統(tǒng)性故障的要求即使發(fā)生系統(tǒng)性

———,。

故障的可能性一般不能量化但允許為一個(gè)特定的安全功能做出聲明即如果標(biāo)

,GB/T20438,

準(zhǔn)中的所有要求都滿足認(rèn)為與安全功能相關(guān)的目標(biāo)失效量已達(dá)到

,;

引入了系統(tǒng)性能力該能力表明一個(gè)組件為滿足規(guī)定的安全完整性等級(jí)要求時(shí)系統(tǒng)性安全完

———,,

整性的置信度

;

采用多種原理技術(shù)和措施以實(shí)現(xiàn)安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全但沒有明確地使用失

———、E/E/PE,

效安全的概念然而如果能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)條款的要求則失效安全的概念和本質(zhì)

-。,,“-”“

安全原則可能被應(yīng)用并且采用這些概念是可接受的

”,。

Ⅴ

GB/T204381—2017/IEC61508-12010

.:

電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的

功能安全第1部分一般要求

:

1范圍

11包含電氣電子可編程電子系統(tǒng)在執(zhí)行安全功能時(shí)要考慮的各個(gè)方面的

.GB/T20438//。GB/T20438

主要目的是促進(jìn)負(fù)責(zé)產(chǎn)品或應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)委員會(huì)制定產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)這將允許充分考慮與

。

產(chǎn)品或應(yīng)用相關(guān)的所有因素從而滿足產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域用戶的特定需要第二個(gè)目的是在產(chǎn)

,。GB/T20438,

品或應(yīng)用領(lǐng)域沒有國家標(biāo)準(zhǔn)的情況下能夠開發(fā)安全相關(guān)系統(tǒng)

E/E/PE。

12尤其

.GB/T20438:

適用于包含有一個(gè)或幾個(gè)電氣電子可編程電子組件的安全相關(guān)系統(tǒng)

a)//;

注1對(duì)于低復(fù)雜的安全相關(guān)系統(tǒng)規(guī)定的有些要求不是必要的可以不符合見和

:E/E/PE,GB/T20438,(4.2

的中低復(fù)雜安全相關(guān)系統(tǒng)的定義

GB/T20438.4—20173.4.3E/E/PE)。

注2盡管人也是安全相關(guān)系統(tǒng)的一部分見的但未細(xì)致考慮

:(GB/T20438.4—20173.4.1),GB/T20438E/E/PE

安全相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有關(guān)人為因素的要求

。

是一個(gè)一般基礎(chǔ)并適用于所有安全相關(guān)系統(tǒng)而無需考慮其具體應(yīng)用

b)E/E/PE;

包括通過應(yīng)用安全相關(guān)系統(tǒng)達(dá)到可容忍風(fēng)險(xiǎn)但不包含設(shè)備自身出現(xiàn)的危

c)E/E/PE,E/E/PE

險(xiǎn)如電擊

();

可應(yīng)用于所有類型的安全相關(guān)系統(tǒng)包括保護(hù)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)

d)E/E/PE,;

不包括在下列情況時(shí)的系統(tǒng)

e)E/E/PE:

能夠靠其自身能力滿足可容忍風(fēng)險(xiǎn)的單一系統(tǒng)并且

———E/E/PE,

該單一系統(tǒng)安全功能要求的安全完整性低于規(guī)定的安全完整性等級(jí)

———E/E/PE1

規(guī)定的最低安全完整性等級(jí)

(G