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

功能安全的基本原則是保護用戶/操作員在使用過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，大量的機器/設備要么單獨操作，要么協(xié)同操作。無論是電氣、電子或機電設備，都可能產(chǎn)生不同類型的潛在危險?？偟膩碚f，功能安全是對機器或系統(tǒng)在需要時立即實施安全和操作員保護措施信心的一種衡量。無論在何種情況，功能安全對于所有領域的安全生命周期都是必不可少的，無論是關于工業(yè)操作還是相關設備的解決方案。圖1中提供了關于相同故障類別的簡要，以定義安全裝置。

圖1 安全生命周期中的概念階段

IEC 61508為特定領域應用中的電氣、電子和其他可編程電子相關系統(tǒng)的功能安全標準提供了充分的見解。

圖2 特定行業(yè)的功能安全標準

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)解決方案開發(fā)不可或缺的一部分，因為它可以避免系統(tǒng)故障，預測其影響或減少未知風險，并改變工程師設計系統(tǒng)的方式。市場領先者，提供各種系統(tǒng)級解決方案（如BMS、TMC、HIPPS、ESD和SCADA）以及設備級解決方案（如安全閥、制動器、傳感器等），并通過IEC 61508規(guī)定的各種功能安全措施來盡量降低相關風險。

圖3 功能安全實施的范圍

與任何功能安全解決方案相關的挑戰(zhàn)不僅與設備和相關軟件工具有關，還與其特定領域的用例有關（參見圖3）。安全標準的性質(zhì)在不同行業(yè)領域因其應用而異。盡管半導體器件的進步為工業(yè)自動化中安全的有效實施鋪平了道路，但仍然存在一定的差距來審查器件級、系統(tǒng)級和操作級的潛在故障。

圖4 開發(fā)商獲得功能安全標準認證的技術問題

因此，TUV等認證機構在同意設備/系統(tǒng)應用于任何工業(yè)領域之前，都有嚴格的認證流程。該認證流程從構思階段開始，隨后是概念審查、基于需求的開發(fā)規(guī)劃、詳細的設計試驗以及對相關硬件和軟件組件的功能評估，最后是第三方檢查。整個程序具有傳統(tǒng)開發(fā)中所沒有的技術要求和流程。考慮到這種限制，為了避免設備中可能發(fā)生的故障以及其可能導致的危險，而進一步提高系統(tǒng)的安全性，有必要對冗余安全系統(tǒng)中使用的主設備MCU進行自診斷。瑞薩電子為此提供了相應的解決方案。

瑞薩電子為工業(yè)自動化應用提供尖端解決方案。產(chǎn)品組合包括工業(yè)級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，無論是電機驅(qū)動、控制、傳感器、工業(yè)網(wǎng)絡還是通信應用，瑞薩通過整合功能安全的專用工業(yè)自動化解決方案，實現(xiàn)了應用開發(fā)的高效率。

瑞薩電子的專家通過在其產(chǎn)品組合中提供端到端支持來幫助客戶更快地進入市場。首先，瑞薩不僅提供全面的培訓，而且還為軟件解決方案的免費評估提供便利。在開發(fā)過程中，瑞薩電子的認證軟件有助于加快客戶的上市時間，并降低總擁有成本。認證的軟件解決方案可獲得商業(yè)許可，在整個產(chǎn)品開發(fā)過程中，還有可選的年度技術支持服務。

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，以支持基于細分市場的功能安全系統(tǒng)開發(fā)。瑞薩的功能安全解決方案為整個功能安全系統(tǒng)開發(fā)和認證過程的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)構和外圍設備診斷、網(wǎng)絡的系統(tǒng)級診斷軟件，以及最后將這些提交給認證機構的文件。這使得設計人員可以根據(jù)自己的需要，以定制的方式設計和開發(fā)特定于設備的部件，從而獨立完成安全系統(tǒng)。

極具競爭力的瑞薩功能安全套件，可以確保開發(fā)人員只需專注于系統(tǒng)開發(fā)，因為基于MCU的軟件包和認證文件可隨時集成。我們的德國萊茵TV認證自測和SIL3系統(tǒng)軟件套件包括實現(xiàn)HFT=1系統(tǒng)配置的所有MCU診斷和安全任務。最后，IEC 61508功能安全系統(tǒng)開發(fā)文件指南為實現(xiàn)系統(tǒng)認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間來完成系統(tǒng)開發(fā)，從而降低整體成本，縮短上市時間。欲了解更多信息，請掃描下方二維碼訪問我們的網(wǎng)站查看IEC 61508功能安全解決方案，或聯(lián)系您當?shù)氐娜鹚_銷售代表。

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瑞薩電子 (TSE: 6723)

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