KOKY060 November 2024

산업용 시스템의 기능 안전 및 표준 소개

정의된 기능 안전 표준은 시스템이 안전한지 여부를 결정하는 데 도움이 됩니다. 가장 널리 사용되는 표준은 IEC 61508 및 국제 표준화 기구(ISO) 13849입니다. 두 표준 모두 고장 모드 진단 범위 또는 안전 고장 비율과 하드웨어 내결함성을 검토하여 시스템이 충족하는 안전 무결성 수준(SIL) 또는 성능 수준(PL)을 결정합니다. 표 2에 이러한 등급이 요약되어 있습니다.

표 2 IEC 61508과 ISO 13849 안전 표준 비교.

하드웨어 내결함성(HFT)					카테고리
IEC 61508				ISO 13849
0	1	2	SFF	DC	1	2	3	4
-	SIL1	SIL2	60% 미만	없음
SIL1	SIL2	SIL3	60% ~ <90%	낮음	c	c	d
SIL2	SIL3	SIL4	90% ~ <99%	중간		d	e
	SIL4	SIL4	≤99%	높음				e
유형 B

표 2를 가이드로 사용하여 각 IEC 61508 SIL 또는 ISO 13849 PL을 얻는 여러 방법이 있음을 알 수 있습니다. 적절한 안전 고장 비율 또는 진단 범위와 하드웨어 내결함성을 갖춘 시스템을 설계하면 이러한 수준 중 하나에 도달할 수 있습니다. 특히 전원 공급 장치의 전압을 모니터링하면 진단 범위를 늘릴 수 있습니다. 전압 모니터링을 구현하면 하드웨어 내결함성을 높일 수도 있습니다.

표 3에서는 이러한 각 안전 매개 변수에 대한 자세한 정보를 제공합니다.

보시다시피 가능한 실패 횟수뿐만 아니라 실패 발생 가능성도 고려해야 합니다. 또한 진단 커버리지나 안전 고장 비율을 높임으로써 하드웨어 내결함성을 변경하지 않고 SIL 또는 PL로 이동할 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 전압 모니터링은 시스템의 진단 범위 또는 안전 고장 비율을 결정하고 시스템 솔루션의 잔류 FIT를 줄이는 데 필수적입니다.

표 3 중요한 기능 안전 등급 용어.

측정	정의
하드웨어 내결함성	안전 기능을 유지하면서 시스템에 대해 허용 가능한 최소 고장 횟수
안전한 고장 비율	방정식 1. $\frac{T o t a l s a f e f a i l u r e s + T o t a l d e t e c t e d d a n g e r o u s f a i l u r e s}{T o t a l s a f e f a i l u r e s + T o t a l d e t e c t e d d a n g e r o u s f a i l u r e s + T o t a l u n d e t e c t e d d a n g e r o u s f a i l u r e s}$
진단 범위	방정식 2. $\frac{T o t a l d e t e c t e d d a n g e r o u s f a i l u r e s}{T o t a l d e t e c t e d d a n g e r o u s f a i l u r e s + T o t a l u n d e t e c t e d d a n g e r o u s f a i l u r e s}$
SIL	기능 안전 등급 시스템