Käsitteet- IEC 61511

IEC 61511 (SFS-EN 61511)

Kansainvälinen standardi, joka on tehty prosessiteollisuudelle pohjustaen standardia IEC 61508. Standardi antaa vaatimukset prosessiteollisuuden turva-automaatiojärjestelmän määrittelyyn, suunnitteluun, asennukseen, käyttöön ja huoltoon.

Standardi koostuu kolmesta osasta:

"Part 1: Framework, definitions, system, hardware and software requirements"
"Part 2: Guidelines for the application of IEC 61511-1"
"Part 3: Guidance for the determination of the required safety integrity levels"

Standardista ei ole virallista suomenkieleistä versiota.

IEC 61508 (SFS-EN 61508)

Kansainvälinen standardi, joka käsittelee sähköisten/elektronisten/ohjelmoitavien elektronisten järjestelmien käyttöä turvatoiminnoissa. Standardin tarkoitus on helpoittaa tuote- ja sovellussektorien kansainvälisten standardien kehittämistä.

Standardi koostuu viidestä osasta:

"Osa 1: Yleiset vaatimukset"
"Osa 2: Vaatimukset sähköisille/elektronisille/ohjelmoitaville elektronisille turvallisuuteen liittyville järjestelmille"
"Osa 3: Ohjelmistovaatimukset"
"Osa 4: Määritelmät ja lyhenteet"
"Osa 5: Esimerkkejä menetelmistä turvallisuuden eheyden tasojen määrittämiseksi"

Turvallisuuden eheyden taso (TET) / Safety integrity level (SIL)

Turvallisuuden eheyden taso määrittää tason, jolle järjestelmän pitää päästä, jotta se olisi hyväksyttävä. Mitä vaarallisempi prosessi, sitä korkeampi TET-taso järjestelmälle muodostuu.

Tason määritys PFD:llä

TET-taso	Riskin pienennys kerroin (RRF)	Vikaantumistodennäköisyys (PFD)	Turvatoiminnon käytettävyys
Taso 1	10 ... 100	≥ 10^-2 ...< 10^-1	90,0% ... 99,0%
Taso 2	100 ... 1000	≥ 10^-3 ...< 10^-2	99,0% ... 99,9%
Taso 3	1000 ... 10000	≥ 10^-4 ...< 10^-3	99,9% ... 99,99%
Taso 4	>10000	≥ 10^-5... < 10^-4	> 99,99%

Tason määritys PFH:lla

TET-taso	Riskin pienennys kerroin (RRF)	Vikaantumisen todennäköisyys tunnissa (PFH)
Taso 1	10 ... 100	≥ 10⁻⁵ ... < 10⁻⁶
Taso 2	100 ... 1000	≥ 10⁻⁶ ... < 10⁻⁷
Taso 3	1000 ... 10000	≥ 10⁻⁷ ... < 10⁻⁸
Taso 4	>10000	≥ 10⁻⁸ ... < 10⁻⁹

Diagnostinen kattavuus / Diagnostic coverage (DC)

Suhde, joka kuvaa diagnostisen testin löytämiä virheitä todellisten virheiden lukumäärään.

Käyttöönottotesti / Site acceptance test (SAT)

Tehdään silloin, kun laitteisto on asennettu kohteeseen ja aletaan kokeilemaan eri osien toimivuutta oikeassa ympäristössä.

MooN-arkkitehtuuri

Turva-arkkitehtuuri, jossa N tarkoittaa yksittäisiä kanavia, jotka ovat kytketty siten, että tarvittavan turvatoimen tekemiseen tarvitaan M:n verran kanavia.

Redundanssi

Usean osan tai järjestelmän käyttöä, jotka suorittavat samaa tehtävää. Järjestelmät voivat olla samanlaisia (identtinen redundanssi) tai erilaisia.

Tehdastestaus / Factory acceptance test (FAT)

Ohjelmiston testaus laitevalmistajan tiloissa, ennen laitteiston toimittamista.

Ohjelmointikielet TET-järjestelmässä

Fixed program language (FPL)

Kieli, jossa käyttäjä pystyy muuttamaan vain muutamia parametreja

Limited variability language (LVL)

Kieli, joka on suunniteltu siten, että prosessin käyttäjä ymmärtäisi sitä. Pystytään suorittamaan ennaltamääriteltyjä, sovelluskohtaisia funktioita jotka täyttävät turvallisuus vaatimukset.

Full variability language (FVL)

Suunniteltu ohjelmoijia varten. Mahdollisuus käyttää monia erilaisia funktioita ja ohjelmia

Ohjelmoitava elektroniikka (OE) / Programmable electronics (PE)

Elektroninen komponentti tai laite, joka kuuluu osana OEJ:hin.

Ohjelmoitava elektroninen järjestelmä (OEJ) / Programmable electronic system (PES)

Järjestelmä, joka on tarkoitettu seurantaan, ohjaukseen tai suojaukseen. Järjestelmä koostuu yhdestä tai useammasta OE:stä ja se käsittää kaikki järjestelmän tarvitsevat osta (kommunikointi, virta, toimilaitteet, tulo-ja lähtösignaalit).

Perusohjaus- ja säätöjärjestelmät / Basic process control system (BPCS)

Järjestelmä joka ohjaa prosessia prosessista ja/tai valvomosta tulleisiin signaaleihin ja laskentakaavoihin perustuen. Ei kuitenkaan ohjaa kuin enintään TET1-tason järjestelmiä.

Toiminnallinen turvallisuus / Functional safety

Järjestelmien ja laitteiden oikeaa ja oikea-aikaista toimintaa.

Turva-automaatiojärjestelmä (TAJ) / Safety Instrumented System (SIS)

Järjestelmä, jossa laitteet ja järjestelmä saavuttavat standardin mukaisesti lasketun tarvittavan turvallisuuden eheyden tason (TET). Turva-automaatiojärjestelmää tavitaan prosesseissa, jotka pitää saada virheen sattuessa ajettua hallitusti turvatilaan, jotta vältyttäisiin turva, terveys ja ympäristö ongelmilta (Health, Safety and Environment / HSE).

Turva-automaatiotoiminnot / Safety Instrumented Functions (SIF)

Jollekkin järjestelmälle on laskettu useita erilaisia TET-tasoja eri kaavoihin perustuen, jonka jälkeen koko järjestelmän TET-taso määräytyy alimman yksittäisen TET-tason mukaan.

Turvallinen virhe / Safe failure

Virhe, joka ei vaikuta negatiivisesti turva-automaation toimintaan.

Ulkoisten riskien vähentämis laitteisto / external risk reducing facilities

Tarkoittaa laitteistoa, jonka tarkoituksena on vähentää riskejä, jotka eivät kuulu TET:n piiriin.

Vaarallisen vikaantumisen todennäköisyys / Safe failure fraction (SFF)

Todennäköisyys vialle, jota turvajärjestelmä ei huomaa.

Laskentakaava:

$SFF = \frac{\lambda ^{SD}+\lambda ^{SU}+\lambda ^{DD}}{\lambda ^{SD}+\lambda ^{SU}+\lambda ^{DD}+\lambda ^{DU}}$

λ^SD= turvallinen havaittu vikaantumisaste

λ^SU = turvallinen havaitsematon vikaantumisaste

λ^DD = vaarallinen havaittu vikaantumisaste

λ^DU = vaarallinen havaitsematon vikaantumisaste

Valmiudet systemaattisen vian estämiseen / Capability to prevent systematic failures (CAP)

Laitteen valmistajan todistus, jossa määritellään satunnaisen ja systemaattisen vian estämiseen perustuva TET-luokitus.

Viansietokyky / Hardware fault tolerance (AC)

Kuinka monta vikaa pystytään ottamaan järjestelmässä vastaan ilman toimintahäiriöitä.

Viansietokykyluku tarkoittaa N+1 virhettä voi aiheuttaa turvatoiminnon menetyksen.

Arkkitehtuuri	Viansietokyky
1oo1	0
1oo1D	0
1oo2	1
2oo2	0
2oo3	1
2oo2D	0
1oo2D	1
1oo3	2

SFF	Viansietokyky
SFF	0	1	2
< 60%	ei sallittu	TET1	TET2
60% - < 90%	TET1	TET2	TET3
90% - < 99%	TET2	TET3	TET4
≥ 99%	TET3	TET4	TET4

Vikaantumisen todennäköisyys tunnissa / Probability of failure per hour (PFH)

Vikaantumisen todennäköisyys tunnissa (PFH) on yksi menetelmä, jolla voidaan laskea järjestlemän turvallisuuden eheyden taso (TET).

Vikaantumistodennäköisyys / Probability of failure on demand (PFD)

Vikaantumistodennäköisyys on yksi laskentatapa, jolla voidaan määrittää tarvittava turvallisuuden eheyden taso (TET)

Laskentakaava:

$PFD = \frac{1}{T_{i}}\int_{0}^{T_{i}}P_{f}(t)dt$

$P_{f}(t)dt = 1-e^{-\lambda t}$

T_i= Koestusväli vuosina

λ = vikaantumistaajuus (1/vuosi)

Linkkejä:

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Safety_Integrity_Level

2. http://en.wikipedia.org/wiki/IEC_61511

3. https://www.norskoljeoggass.no/Global/Retningslinjer/HMS/TekniskSikkerhet/070%20-%20Application%20of%20IEC%2061508%20and%20IEC%2061511.pdf

4. http://www.slideshare.net/KoenLeekens/iec-61511-introduction

5. http://koti.mbnet.fi/asaf/8Jarvi.pdf

6. http://www2.emersonprocess.com/siteadmincenter/PM%20Rosemount%20Documents/SelectingSISSensors.pdf

7. http://sales.sfs.fi/sfs/servlets/ProductServlet?action=productInfo&productID=254156

8. http://sales.sfs.fi/sfs/servlets/ProductServlet?action=productInfo&productID=240357

9. http://webstore.iec.ch/webstore/webstore.nsf/mysearchajax?Openform&key=61511&sorting=&start=1&onglet=1

10. http://www.tukes.fi/Tiedostot/kemikaalit_kaasu/Turva-automaatio_prosessiteollisuudessa.pdf

11. https://noppa.aalto.fi/noppa/kurssi/ke-107.4700/luennot/KE-107_4700_prosessien_riskit.pdf

12. http://en.wikipedia.org/wiki/Safety_instrumented_system

Page tree