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儀表功能安全:硬件一個通道失效時,1oo2和2oo3有什么區別

2018/7/28 1:05:03 人評論 次瀏覽 分類:熱點聚焦  文章地址:http://zyswsm.com/news/2110.html

從硬件故障裕度(HFT)來看,1oo2和2oo3的硬件容錯能力是一樣的。從可用性(availability)來看,2oo3的可用性更高,它的誤動作可能性更低。

1oo2表示的架構
1oo2表示的架構示意圖
1oo2架構包含兩個并列的通道,任何一個都能執行安全功能。舉個例子,當其中儀表一個通道輸出信號是0,而第二個通道輸出信號從0變為1時,此時最終的輸出信號就會變為1。因此,在不影響安全功能執行的前提下,它能容許一個通道發生失效(HFT=1)。只有當兩個通道都發生危險失效時,才會導致安全功能的失效。

2oo3表示的架構
2oo3表示的架構示意圖
2oo3架構包含三個并列的通道,輸出信號設定了一個多數表決機制,即少數服從多數原則。舉個例子,當儀表其中兩個通道輸出信號都是0,而第三個通道輸出信號從0變為1時,此時最終的輸出信號還是0。多數表決機制的應用,可以防止誤動作的發生。因此,在不影響安全功能執行的前提下,它能容許一個通道發生失效(HFT=1)。只有當兩個或三個通道都發生危險失效時,才會導致安全功能的失效。

(附錄)概念解釋:冗余和硬件故障裕度

冗余(Redundancy)
IEC61508:2010-P4:3.4.6
The existence of more than one means for performing a required function or for representing information.
小編的理解:
冗余的使用,目的一是為了提高可靠性(即一個給定時間段內功能正常執行的可能性),二是為了提高可用性(即在一個給定時刻功能正常執行的可能性)。冗余架構可以表示為MooN-M out of N,N表示總的通道數,M表示執行功能所需要的最少通道數。類似2oo3冗余架構的使用,可以有效的降低誤動作的可能性。

硬件故障裕度(HFT-Hardware Fault Tolerance)

IEC61508:2010-P2:7.4.4
A hardware fault tolerance of N means that N+1 is the minimum number of faults that could cause a loss of the safety function. In determining the hardware fault tolerance no account shall be taken of other measures that may control the effects of faults such as diagnostics.
小編的理解:
HFT值可以通過冗余架構來判斷,以上關于冗余的概念中提到,冗余架構可表示為MooN,它的HFT=N-M,即(總的通道數)-(執行功能所需的最少通道數)。
文章來源:閑話功能安全公眾號

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