功能安全是工業(yè)系統(tǒng)或設(shè)備整體安全不可或缺的一部分，其中自動(dòng)保護(hù)是確保安全的關(guān)鍵要求。功能安全系統(tǒng)由E/E/PE（電氣、電子、可編程電子）組成，在廣泛的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)安全功能。

功能安全的基本原則是保護(hù)用戶/操作員在使用過(guò)程中免受任何類型的傷害。功能安全的范圍很廣，在不同的工業(yè)操作中各不相同，在這些操作中，大量的機(jī)器/設(shè)備要么單獨(dú)操作，要么協(xié)同操作。無(wú)論是電氣、電子或機(jī)電設(shè)備，都可能產(chǎn)生不同類型的潛在危險(xiǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，功能安全是對(duì)機(jī)器或系統(tǒng)在需要時(shí)立即實(shí)施安全和操作員保護(hù)措施信心的一種衡量。無(wú)論在何種情況，功能安全對(duì)于所有領(lǐng)域的安全生命周期都是必不可少的，無(wú)論是關(guān)于工業(yè)操作還是相關(guān)設(shè)備的解決方案。圖1中提供了關(guān)于相同故障類別的簡(jiǎn)要，以定義安全裝置。

圖1 安全生命周期中的概念階段

IEC 61508為特定領(lǐng)域應(yīng)用中的電氣、電子和其他可編程電子相關(guān)系統(tǒng)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)提供了充分的見(jiàn)解。

圖2 特定行業(yè)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)

隨著工業(yè)制造企業(yè)正在經(jīng)歷快速轉(zhuǎn)型，功能安全已成為工業(yè)解決方案開(kāi)發(fā)不可或缺的一部分，因?yàn)樗梢员苊庀到y(tǒng)故障，預(yù)測(cè)其影響或減少未知風(fēng)險(xiǎn)，并改變工程師設(shè)計(jì)系統(tǒng)的方式。市場(chǎng)領(lǐng)先者，提供各種系統(tǒng)級(jí)解決方案（如BMS、TMC、HIPPS、ESD和SCADA）以及設(shè)備級(jí)解決方案（如安全閥、制動(dòng)器、傳感器等），并通過(guò)IEC 61508規(guī)定的各種功能安全措施來(lái)盡量降低相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 功能安全實(shí)施的范圍

與任何功能安全解決方案相關(guān)的挑戰(zhàn)不僅與設(shè)備和相關(guān)軟件工具有關(guān)，還與其特定領(lǐng)域的用例有關(guān)（參見(jiàn)圖3）。安全標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)在不同行業(yè)領(lǐng)域因其應(yīng)用而異。盡管半導(dǎo)體器件的進(jìn)步為工業(yè)自動(dòng)化中安全的有效實(shí)施鋪平了道路，但仍然存在一定的差距來(lái)審查器件級(jí)、系統(tǒng)級(jí)和操作級(jí)的潛在故障。

圖4 開(kāi)發(fā)商獲得功能安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的技術(shù)問(wèn)題

因此，TUV等認(rèn)證機(jī)構(gòu)在同意設(shè)備/系統(tǒng)應(yīng)用于任何工業(yè)領(lǐng)域之前，都有嚴(yán)格的認(rèn)證流程。該認(rèn)證流程從構(gòu)思階段開(kāi)始，隨后是概念審查、基于需求的開(kāi)發(fā)規(guī)劃、詳細(xì)的設(shè)計(jì)試驗(yàn)以及對(duì)相關(guān)硬件和軟件組件的功能評(píng)估，最后是第三方檢查。整個(gè)程序具有傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)中所沒(méi)有的技術(shù)要求和流程。考慮到這種限制，為了避免設(shè)備中可能發(fā)生的故障以及其可能導(dǎo)致的危險(xiǎn)，而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性，有必要對(duì)冗余安全系統(tǒng)中使用的主設(shè)備MCU進(jìn)行自診斷。瑞薩電子為此提供了相應(yīng)的解決方案。

瑞薩電子為工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用提供尖端解決方案。產(chǎn)品組合包括工業(yè)級(jí)MCU/MPU、功率器件、傳感器、接口和連接解決方案等。從這些廣泛的產(chǎn)品組合中，無(wú)論是電機(jī)驅(qū)動(dòng)、控制、傳感器、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)還是通信應(yīng)用，瑞薩通過(guò)整合功能安全的專用工業(yè)自動(dòng)化解決方案，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用開(kāi)發(fā)的高效率。

瑞薩電子的專家通過(guò)在其產(chǎn)品組合中提供端到端支持來(lái)幫助客戶更快地進(jìn)入市場(chǎng)。首先，瑞薩不僅提供全面的培訓(xùn)，而且還為軟件解決方案的免費(fèi)評(píng)估提供便利。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，瑞薩電子的認(rèn)證軟件有助于加快客戶的上市時(shí)間，并降低總擁有成本。認(rèn)證的軟件解決方案可獲得商業(yè)許可，在整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，還有可選的年度技術(shù)支持服務(wù)。

圖5 瑞薩功能安全解決方案環(huán)境

圖5列舉了瑞薩電子提供的解決方案，以支持基于細(xì)分市場(chǎng)的功能安全系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。瑞薩的功能安全解決方案為整個(gè)功能安全系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和認(rèn)證過(guò)程的60%-70%提供支持。這包括概念階段的規(guī)范審查、MCU周圍功能安全所需的故障分析和診斷程序、冗余結(jié)構(gòu)和外圍設(shè)備診斷、網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)級(jí)診斷軟件，以及最后將這些提交給認(rèn)證機(jī)構(gòu)的文件。這使得設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)自己的需要，以定制的方式設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)特定于設(shè)備的部件，從而獨(dú)立完成安全系統(tǒng)。

極具競(jìng)爭(zhēng)力的瑞薩功能安全套件，可以確保開(kāi)發(fā)人員只需專注于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，因?yàn)榛贛CU的軟件包和認(rèn)證文件可隨時(shí)集成。我們的德國(guó)萊茵TV認(rèn)證自測(cè)和SIL3系統(tǒng)軟件套件包括實(shí)現(xiàn)HFT=1系統(tǒng)配置的所有MCU診斷和安全任務(wù)。最后，IEC 61508功能安全系統(tǒng)開(kāi)發(fā)文件指南為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)認(rèn)證提供了額外的幫助。

總之，使用瑞薩功能安全解決方案套件可以有更多的時(shí)間來(lái)完成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，從而降低整體成本，縮短上市時(shí)間。欲了解更多信息，請(qǐng)掃描下方二維碼訪問(wèn)我們的網(wǎng)站查看IEC 61508功能安全解決方案，或聯(lián)系您當(dāng)?shù)氐娜鹚_銷售代表。

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瑞薩電子 (TSE: 6723)

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