市场上有多种超速检测系统(ODS)配备了用于在线测试的车载函数发生器,且该功能常出现在 ODS 需求规范中。这一功能源自何处?目前是否仍有必要?
测试与复测
每件硬件都具有一定的可靠性值,该值会随时间推移而下降。为了验证安全系统的可靠性,初始调试测试和定期验证测试是行业内的常见做法。为了满足对可验证安全性的日益增长的需求,需要更可靠的硬件或更频繁的测试。但制造更可靠的硬件并非总是可行,而更频繁的测试又会打乱生产流程。一种利用内置测试设备和测试程序进行在线测试的方法提供了一条出路。
标准
关于车载函数发生器的要求已纳入 API 670 标准。API 670 中的首个相关要求可追溯至 2001 年,当时 ODS 首次在该标准的第 4 版中引入。尽管 IEC 61508 功能安全指南的第一版已发布,但 ODS 的规格、设计和内部监控仍由系统制造商负责。 API 为最终用户制定测试程序的做法非常合理;这使得 ODS(包括逻辑求解器和最终元件)能够实现高测试覆盖率。
如今,API标准的第5版仍包含关于机载功能生成的表述,但同时也引用IEC 61508作为设计功能安全系统的方法。然而,IEC 61508并未明确规定安全系统的具体功能或方法——该标准的要求仅限于设计和构建适合应用场景的本质安全系统。
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新一代
在新一代 ODS 硬件中,可通过多种方式实现可验证的安全性。 例如并行功能监控电路、内部冗余以及故障安全硬件设计,这些设计能够构建出认证的功能安全系统,并延长验证测试间隔。通过专门为功能安全设计硬件,并保持产品小巧且专注于其核心——安全,可以实现进一步的改进。因为安全链中的功能和元素越少,需要测试的内容就越少。这一点也适用于板载函数发生器。
在线校样测试的结束
这并不意味着不再需要在线诊断验证测试。缩短验证测试间隔的主要要求通常在于尾端设备,例如控制系统、紧急停机系统(ESD)或最终元件(FE)。 这仅仅意味着,如果 ODS 设计上安全可靠,该系统就适合较长的验证测试间隔,且无需将其纳入在线诊断测试。正如传感器未被纳入这些测试一样。这消除了对机载函数发生器及其相关程序的需求。
SpeedSys 300
SpeedSys 300 超速检测系统的典型校验测试间隔为 >10 年,并已通过 IEC 61508 认证。 因此,在此期间,SpeedSys 300 通常无需进行任何在线测试。为了缩短尾矿处理设备的验证测试间隔,SpeedSys 300 配备了通过数字输入和输出控制的自动验证测试功能。该测试会切换 SpeedSys 300 的输出继电器,但不包含函数发生器,也不会对系统逻辑进行任何临时覆盖。
这种验证测试方法的主要优势在于它由外部控制系统(如DCS或PLC)进行控制。它允许对验证测试进行外部监控和记录,并支持更智能的验证测试规划以适应特定的工艺条件。此外,还可以避免在机械设备可用性至关重要的工艺条件下进行测试。
关于标准
API 670 和 IEC 61508 均被视为指导性文件,不产生直接的法律义务。它们为机械安全和良好实践提供了框架。IEC 61508 侧重于功能安全,包含关于如何应用、设计、部署和维护自动保护系统的方法。API 670 是美国石油学会制定的关于旋转设备机械保护系统的领先标准。

