安全規格 - SIL、PL、制御信頼性？
制御システムの安全関連部品がリスクレベルに必要な信頼性を満たすには、どれが「最善」または「正しい」方法なのかという質問をよく受けます。答えは簡単です。は正解はないあなたが最も納得できる方法、あるいは雇用主や顧客から義務付けられている方法であれば、いずれも安全なシステムにつながるでしょう。しかし、判断に迷ったときのために、以下に安全仕様の概要を説明します。
安全規格とは何ですか？
機械安全では，制御システムの安全関連部分（SRP/CS）の信頼性を表現する方法がいくつかある。リスクの高いアプリケーションほど，安全システムの信頼性が必要となりますが，規格に定められた安全仕様を用いることで，この信頼性を定量化することができます。一般的に使用されている仕様は、性能レベル(PL)、安全度水準(SIL)、制御信頼性です。
パフォーマンスレベル（PL）
PLは，ISO 13849-1に記載されており，「あらゆる種類の機械において，使用されている技術やエネルギーの種類（電気，油圧，空圧，機械など）にかかわらず」制御システムのすべての安全関連部品に適用されます。
性能レベルはPLa（最も信頼性の低い）からPLe （最も信頼性の高い、最もリスクの高いアプリケーション用）まであり、制御システムの安全関連部分（SRP/CS）の時間当たりの危険故障の確率（PFHd）に基づいている。
システムのPLは、いくつかの異なるパラメータを使用して推定することができます。
システムのPLは、いくつかの異なるパラメータを使用して推定することができます。
安全度水準（SIL）
SILはIEC 62061のもので、従来は電気・電子システムのみを対象としていましたが、2021年の新版では、安全に関連するすべての制御システムに適用されるようになり、ISO 13849-1に近いスコープになりました。
PLと同様に、SILは1時間当たりの危険な故障の発生確率（PFHd）に基づいている。異なるアーキテクチャのSILを計算するために必要な計算とパラメータの詳細はIEC 62061に記載されており、一般的には各サブシステムの危険故障率（λd）を計算し、共通原因故障率（β）および診断範囲（DC）と組み合わせてシステムのPFHd値を出します。
制御信頼性（CR）
機能安全に関する米国の国家規格であるANSI B11.26には、「Control Reliability」という記述があります。
「機械 制御システム、エンジニアリング・コントロール・デバイス、その他の制御コンポーネント、および関連するインターフェイスが、安全関連機能内で障害が発生した場合でも安全状態を達成できる能力。
制御信頼性とは、制御システムに対するより定性的な要求であり、故障が発生しても安全な状態を維持しなければならないというものです。しかし、PLd または e を満たしているシステムは、制御信頼性があると考えることができます。
結論
ISO 13849-1 と IEC 62061 を一つの共通規格にまとめようとする試みがありましたが、まだ成功していません。IEC 62061は最近リリースされて範囲が広がり、ISO 13849-1は改訂中ですが、まだ完全には一致していません。
それまでは、両規格とも安全なシステムを実現するための指針を提供してくれるので安心してほしい。
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