基于功能安全的在線氣體分析儀軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計與系統(tǒng)安全確認(rèn)研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高，人們在追求高生產(chǎn)率的同時，也將注意力越來越多地轉(zhuǎn)向了生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性。安全系統(tǒng)的功能安全成為安全監(jiān)控技術(shù)的新發(fā)展，功能安全認(rèn)證能夠保障系統(tǒng)的安全性。作為廣泛應(yīng)用于復(fù)雜工業(yè)環(huán)境的在線氣體分析儀系統(tǒng)，研究其功能安全具有重要意義。
　　設(shè)計符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)IEC61506的在線氣體分析儀系統(tǒng)是一個復(fù)雜的過程。本文從課題的研究背景出發(fā)，首先論述了本文的研究意義；然后基于IEC61508功能安全標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合在線氣

2、體分析儀系統(tǒng)的開發(fā)方法，研究在線氣體分析儀系統(tǒng)的軟件設(shè)計和安全確認(rèn)。本文的主要工作可以概括為以下幾點：
　?。?）提出在線氣體分析儀的嵌入式軟件功能需求。根據(jù)IEC61508確定目標(biāo)氣體分析儀的安全完整性等級（Safe Integrity Level：SIL）以及在該等級下軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計階段和系統(tǒng)安全確認(rèn)階段采用的技術(shù)/措施，這些技術(shù)/措施作為軟件設(shè)計的指導(dǎo)依據(jù)和系統(tǒng)安全確認(rèn)的評估依據(jù)。
　?。?）根據(jù)目標(biāo)SIL推薦的技術(shù)/措

3、施，設(shè)計在線氣體分析儀的嵌入式軟件。在軟件開發(fā)過程中采用這些技術(shù)/措施，重點介紹了軟件設(shè)計過程中的故障診斷功能設(shè)計和錯誤檢測代碼的設(shè)計。
　?。?）對在線氣體分析儀的嵌入式軟件進(jìn)行功能確認(rèn)。驗證在線氣體分析儀的基本功能和系統(tǒng)性能；分析軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計階段采用的技術(shù)/措施的有效性；利用故障插入技術(shù)，引入故障和錯誤代碼，驗證診斷代碼的有效性。
　?。?）對在線氣體分析儀進(jìn)行安全評估。結(jié)合硬件的診斷數(shù)據(jù)得到系統(tǒng)的安全失效分?jǐn)?shù)（Safe