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        1、安全相關(guān)系統(tǒng)概述

        某系統(tǒng)屬于安全系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)初步確定其安全功能要求為SIL2，并且在初步評估時(shí)選擇的系統(tǒng)架構(gòu)是一組表決架構(gòu)為2oo3的3個(gè)模擬壓力傳感器。邏輯子系統(tǒng)是配置為冗余1ooD的PE系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)1個(gè)停機(jī)閥和1個(gè)通風(fēng)閥。為了達(dá)到安全要求，需要操作、控制通風(fēng)閥和停機(jī)閥（數(shù)據(jù)來源于IEC 61508）。

        2、功能安全模型建模

        根據(jù)上述設(shè)計(jì)信息，使用PosVim的功能安全分析模塊建立該安全系統(tǒng)的模型。安全系統(tǒng)的傳感器子系統(tǒng)使用2oo3架構(gòu)模型建立，邏輯子系統(tǒng)使用2個(gè)1oo2D架構(gòu)模型建立，最終元件子系統(tǒng)（通風(fēng)閥、停機(jī)閥）使用2個(gè)1oo1架構(gòu)的架構(gòu)模型建立。各組成部分的參數(shù)如下。

        3、功能安全分析評估與設(shè)計(jì)優(yōu)化

        根據(jù)所建立的模型，計(jì)算出PFDs=1.34X10E-2。與IEC61508標(biāo)準(zhǔn)給出的不同安全完整性等級的PFD要求值比較，該安全系統(tǒng)屬于安全完整性等級1，與原來的設(shè)計(jì)要求不符合，需要進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化。

        優(yōu)化方案1：為了改進(jìn)系統(tǒng)使其滿足安全完整性等級2的要求，進(jìn)行了兩個(gè)方法的設(shè)計(jì)改進(jìn)。第一個(gè)是將檢測測試時(shí)間間隔周期由原來的1年改為6個(gè)月（4380小時(shí)）。

        修改模型的檢測周期參數(shù)之后，重新計(jì)算，得到的PFDs=6.7X10E-3。與IEC61508標(biāo)準(zhǔn)給出的不同安全完整性等級的PFD要求值比較，該安全系統(tǒng)屬于安全完整性等級2。符合安全設(shè)計(jì)要求。

        需要注意的是，采用該設(shè)計(jì)方案，盡管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)沒變，但是檢測周期調(diào)整之后，會(huì)對維護(hù)成本有一定影響，需要與其他可選的方案進(jìn)行綜合權(quán)衡。

        優(yōu)化方案2：同時(shí)，也提出了另外一種修改設(shè)計(jì)方案。通過分析可知，1oo1停機(jī)閥的可靠性與設(shè)備相比較，其可靠性較低。因此，可通過調(diào)整停機(jī)閥的結(jié)構(gòu)以達(dá)到提高可靠性的目的。將停機(jī)閥的架構(gòu)模型由原來的1oo1架構(gòu)改為1oo2架構(gòu)。在軟件中將停機(jī)閥的架構(gòu)模型調(diào)整為1oo2之后，重新計(jì)算該安全系統(tǒng)的PDFs=5.6X10E-3。與IEC61508標(biāo)準(zhǔn)給出的不同安全完整性等級的PFD要求值比較，該安全系統(tǒng)屬于安全完整性等級2，符合安全設(shè)計(jì)要求。

        需要注意的是，采用該方案（停機(jī)閥的架構(gòu)模型由原來的1oo1架構(gòu)改為1oo2架構(gòu)），由于增加了冗余設(shè)備，也會(huì)增加系統(tǒng)的成本。