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1、FMEDA在功能安全温度变送器验证中的应用陆妹,等FMEDA在功能安全温度变送器验证中的应用ApplicationofFMEDAinVerificationofFunctionalSafetyTemperatureTransmitter122陆妹蔡福全孙京诰12(上海自动化仪表股份有限公司,上海200072;华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室,上海200237)摘要:失效模式、影响及其诊断分析(FMEDA)法在功能安全工作中起到很重要的作用,它对功能安全产品的失效风险、是否可诊断进行定性分析,同时也为平均失效概率和安全完整性等级的计算提供了有效
2、的数据支撑。首先对FMEDA分析法进行了系统性归纳,确定了分析的依据,提出了完整的分析步骤。然后以功能安全温度变送器为例,从简单元器件和复杂元器件两个方面出发,阐述了FMEDA分析法的实际运用情况。最后根据相关的验证结果证明了功能安全温度变送器的硬件设计符合功能安全完整性等级的要求。关键词:功能安全温度变送器FMEDA安全失效分数平均失效概率中图分类号:TH811文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201504010Abstract:Failuremodeseffectsanddiagnosticanalysis(FM
3、EDA)playsaveryimportantroleinfunctionalsafety,itcanqualitativelyanalyzeifthefailureriskofthefunctionalsafetyproductscanbediagnosedornot,anditprovideseffectivesupporttothecalculationofaveragefailurerateandsafetyintegritylevel.Firstly,theFMEDAissummarizedsystematically,thebasisofanalysi
4、sisdetermined,andthecompleteanalysisstepisproposed.Then,withthefunctionalsafetytemperaturetransmitterasexample,thepracticalusesituationofFMEDAisdescribedfromtwooftheaspects,i.e.,simplecomponentsandcomplexcomponents.Finally,basedonrelevantverifyingresults,itisprovedthatthehardwaredesig
5、noffunctionalsafetytemperaturetransmittermeetstherequirementsofsafetyintegritylevel.Keywords:FunctionalsafetyTemperaturetransmitterFMEDASafefailurefraction(SFF)Averageprobabilityoffailure[2]analysis,FEA)以及是否可诊断的组合。这是一种重0引言要的可靠性设计方法,可以对工程或者其他工作中的[3]功能安全问题在如今的工业生产或者产品生产中各种存在的风险进行评价与分析。越
6、来越受到重视。通过风险分析,将存在的风险转化1.2FMEDA分析法的依据标准成可以控制的风险,提高工业生产或者产品生产过程FMEDA分析法依据的标准主要由失效率预计、元中的安全,促进社会生产的健康发展。器件失效模式及其百分比和元器件失效模式排除依据作为功能安全工作中故障、风险以及诊断分析的三个部分组成。重要手段之一,失效模式、影响及其诊断分析(failure通常情况下,元器件在生产后,在大量试验的基础mode,effectanddiagnosisanalysis,FMEDA)可以找出产上会得到相关失效率的值。这一过程的共同特点就是品的故障模式,分析其可能带来的后果
7、;通过加大危险时间长、基数大。在无法直接测得元器件失效率的情模式下的诊断措施的实施,可以降低发生风险的概况下,会根据实际情况建立失效率模型,对失效率进行[1]预计。本文采用西门子的元器件失效率预计标准率。通过FMEDA的使用,能够有效地提高产品的[4]可靠性和安全性。SN29500,式(1)和式(2)为SN29500中描述的常用的失效率预计模型。其中式(1)为电容的失效率预计1FMEDA分析法模型,式(2)为电阻和电感的失效率预计模型。λ=λ×π×π×π(1)1.1FMEDA分析法的定义refTUQλ=λ×π(2)FMEDA为故障模式、影响和诊断分析。它实际上re
8、fT式中:
