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IEC 61508 समझाया गया: कार्यात्मक सुरक्षा और सुरक्षा अखंडता स्तर (SIL) गाइड

आईईसी 61508 क्या है? आईईसी 61508 कार्यात्मक सुरक्षा और एसआईएल स्तरों के लिए एक स्पष्ट मार्गदर्शिका समझाया गया है
विषयसूची

IEC 61508 अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (IEC) द्वारा प्रकाशित कार्यात्मक सुरक्षा के लिए एक अंतर्राष्ट्रीय मानक है। इसका पूरा शीर्षक है “विद्युत/इलेक्ट्रॉनिक/प्रोग्रामेबल इलेक्ट्रॉनिक सुरक्षा-संबंधी प्रणालियों की कार्यात्मक सुरक्षा” (अक्सर संक्षिप्त रूप में E/E/PE या E/E/PES) मानक संपूर्ण सुरक्षा जीवनचक्र के दौरान प्रणालियों की कार्यात्मक सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए एक व्यवस्थित ढांचा प्रदान करता है।

IEC 61508 कई उद्योग-विशिष्ट कार्यात्मक सुरक्षा मानकों, जैसे IEC 61511 और IEC 62061 के लिए आधारभूत मानक के रूप में कार्य करता है। इसका व्यापक रूप से औद्योगिक स्वचालन, प्रक्रिया नियंत्रण और मशीनरी विनिर्माण सहित क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

1.0 आईईसी 61508 की मूल अवधारणाएँ

आईईसी 61508 में निम्नलिखित प्रमुख पहलू शामिल हैं:

  • कार्यात्मक सुरक्षा: मानक इस बात पर जोर देता है कि सिस्टम या उपकरण को परिभाषित परिस्थितियों में अपने सुरक्षा कार्यों को सही ढंग से करना चाहिए। यदि वे विफल होते हैं, तो विफलता पूर्वानुमानित और सुरक्षित तरीके से होनी चाहिए।
  • सुरक्षा जीवनचक्र: यह एक व्यापक जीवनचक्र दृष्टिकोण प्रस्तुत करता है, जो प्रारंभिक अवधारणा, डिजाइन और विकास, संचालन और रखरखाव से लेकर डीकमीशनिंग तक के सभी चरणों को कवर करता है - जिससे सुरक्षा आवश्यकताओं के साथ निरंतर अनुपालन सुनिश्चित होता है।
  • जोखिम आधारित दृष्टिकोण: खतरों की पहचान करके, उनसे संबंधित जोखिमों का आकलन करके, तथा उचित नियंत्रण उपायों को लागू करके, यह मानक जोखिम को यथासंभव कम स्तर (ALARP) तक कम करने में मदद करता है।
  • सुरक्षा अखंडता स्तर (एसआईएल): SIL सुरक्षा कार्यों की विश्वसनीयता का एक मात्रात्मक माप है, जो SIL 1 (सबसे कम) से लेकर SIL 4 (सबसे अधिक) तक होता है। प्रत्येक SIL स्तर तीन मुख्य मानदंडों के आधार पर निर्धारित किया जाता है:
    • सिस्टम क्षमता: हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर डिजाइन की विश्वसनीयता
    • वास्तु संबंधी बाधाएं: सिस्टम आर्किटेक्चर द्वारा लगाई गई सीमाएं
    • PFDavg / PFH: खतरनाक विफलता की संभावना, या तो मांग पर (PFDavg) या प्रति घंटा (PFH)
      अंतिम SIL स्तर इन तीन मानदंडों में से सबसे निम्न स्तर द्वारा परिभाषित किया जाता है।

1.1 आईईसी 61508 की संरचना और दायरा

IEC 61508 में आठ भाग हैं। भाग 1 से 7 को 1998 और 2000 के बीच जारी किया गया था, और IEC/TR 61508-0 को 2005 में जोड़ा गया था। मानक 2002 में शुरू होने वाली एक व्यापक समीक्षा प्रक्रिया से गुजरा, जिसके परिणामस्वरूप अप्रैल 2010 में संस्करण 2 का प्रकाशन हुआ।

मानक का पूरा शीर्षक है “इलेक्ट्रिकल/इलेक्ट्रॉनिक/प्रोग्रामेबल इलेक्ट्रॉनिक सुरक्षा-संबंधी प्रणालियों (ई/ई/पीई सिस्टम) की कार्यात्मक सुरक्षा”, और इसकी संरचना में शामिल हैं:

  1. भाग 0: कार्यात्मक सुरक्षा और आईईसी 61508
  2. भाग ---- पहला: सामान्य आवश्यकताएँ
  3. भाग 2: ई/ई/पीई सुरक्षा-संबंधी प्रणालियों के लिए आवश्यकताएँ
  4. भाग 3: सॉफ़्टवेयर आवश्यकताएं
  5. भाग 4: परिभाषाएँ और संक्षेपण
  6. भाग 5सुरक्षा अखंडता स्तरों के निर्धारण के तरीकों के उदाहरण
  7. भाग 6: भाग 2 और 3 के अनुप्रयोग पर दिशानिर्देश
  8. भाग 7: तकनीकों और उपायों का अवलोकन

इसके अतिरिक्त, IEC 61508 से कई उद्योग-विशिष्ट मानक प्राप्त किए गए हैं, तथा इसके सिद्धांतों को विशेष डोमेन के लिए अनुकूलित किया गया है:

  • आईईसी 61511– प्रक्रिया उद्योग के लिए (जैसे, रासायनिक और पेट्रोकेमिकल संयंत्र)
  • आईईसी 62061– मशीनरी सुरक्षा के लिए
  • आईएसओ 26262– ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों के लिए
  • डीओ-178सी– एवियोनिक्स सॉफ्टवेयर सिस्टम के लिए
आईईसी 61508 कार्यात्मक सुरक्षा 2022 02

यह उदाहरण एक विशिष्ट विद्युतीय, इलेक्ट्रॉनिक एवं प्रोग्रामयोग्य इलेक्ट्रॉनिक सुरक्षा-रेटेड प्रणाली को दर्शाता है, जिसे सामान्यतः E/E/PE सुरक्षा-संबंधी प्रणाली कहा जाता है।

1.2 कार्यान्वयन और अनुपालन

IEC 61508 का अनुपालन प्राप्त करने के लिए, संगठनों को यह करना होगा:

  • निर्धारित सत्यापन एवं सत्यापन प्रक्रियाओं को समझें और उनका पालन करें
  • महत्वपूर्ण विफलता मोड की पहचान करना और उन्हें कम करना
  • सुनिश्चित करें कि हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर सिस्टम लागू SIL स्तर की सीमाओं के भीतर काम करते हैं
  • विफलता के जोखिम को कम करने के लिए सिस्टम डिज़ाइन के दौरान जटिलता का प्रबंधन करें
  • अक्सर उपयोग किए जाने वाले या केवल खतरनाक घटनाओं के दौरान सक्रिय किए जाने वाले घटकों के लिए उपयुक्त सुरक्षा रणनीतियां लागू करें

1.3 आईईसी 61508 के व्यावहारिक अनुप्रयोग

IEC 61508 का व्यापक रूप से सुरक्षा-महत्वपूर्ण विद्युत, इलेक्ट्रॉनिक और प्रोग्रामेबल इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में उपयोग किया जाता है। सामान्य अनुप्रयोग उदाहरणों में शामिल हैं:

  • मशीनरी उद्योग: ब्रेक दबाएँ, लेजर कटर, मुद्रांकन मशीनें, औद्योगिक रोबोट सुरक्षा प्रणालियाँ
  • प्रक्रिया उद्योग: आपातकालीन शटडाउन सिस्टम (ईएसडी), सुरक्षा वाल्व, दबाव राहत उपकरण
  • विद्युत क्षेत्र: सुरक्षात्मक रिले, दोष अलगाव उपकरण, बुद्धिमान सर्किट ब्रेकर
  • परिवहनरेलवे सिग्नलिंग सिस्टम, स्वचालित ट्रेन नियंत्रण (एटीसी) इकाइयां, ऑटोमोटिव सुरक्षा मॉड्यूल
  • चिकित्सा उपकरण: जीवन समर्थन प्रणालियाँ, सुरक्षा निगरानी मॉड्यूल

आईईसी 61508 का अनुपालन करते हुए, इन प्रणालियों को कार्यात्मक सुरक्षा सिद्धांतों के साथ डिजाइन किया गया है, जो दुर्घटनाओं को रोकने में मदद करते हैं और विफलता की स्थिति में मानव जीवन और पर्यावरण दोनों की रक्षा करते हैं।

1.4 IEC 61508 क्यों विकसित किया गया?

1990 के दशक में, इलेक्ट्रॉनिक या प्रोग्रामेबल इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम के माध्यम से सुरक्षा कार्यों की बढ़ती संख्या को लागू किया जा रहा था। ये सिस्टम अक्सर उच्च जटिलता प्रदर्शित करते हैं, जिससे हर संभावित विफलता मोड की पहचान करना या हर परिचालन परिदृश्य का परीक्षण करना व्यावहारिक रूप से असंभव हो जाता है।

मुख्य चुनौती ऐसी प्रणालियों को डिजाइन करना था जो खतरनाक विफलताओं को रोक सकें या यदि वे घटित हों तो उन्हें सुरक्षित रूप से प्रबंधित कर सकें। ऐसी विफलताएँ निम्न कारणों से उत्पन्न हो सकती हैं:

  • सुरक्षा-संबंधी नियंत्रण प्रणालियों के लिए गलत विनिर्देश
  • अपूर्ण सुरक्षा आवश्यकता परिभाषाएँ (जैसे, सभी ऑपरेटिंग मोड में कार्यों को परिभाषित करने में विफलता)
  • यादृच्छिक हार्डवेयर विफलताएँ
  • सिस्टम-स्तरीय हार्डवेयर दोष
  • सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन त्रुटियाँ
  • सामान्य कारण विफलताएँ
  • मानवीय त्रुटियाँ
  • पर्यावरणीय कारक (जैसे, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप, तापमान चरम, यांत्रिक तनाव)

2.0 IEC 61508 और SIL (सुरक्षा अखंडता स्तर) क्या है?

IEC 61508 एक अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त कार्यात्मक सुरक्षा मानक है जो विद्युत, इलेक्ट्रॉनिक और प्रोग्रामेबल इलेक्ट्रॉनिक सुरक्षा-संबंधित प्रणालियों पर लागू होता है। यह ऐसी प्रणालियों के डिजाइन, विकास, संचालन और रखरखाव के लिए व्यवस्थित सुरक्षा मार्गदर्शन प्रदान करता है। इसका एक प्रमुख घटक है सुरक्षा अखंडता स्तर (एसआईएल), खतरनाक परिस्थितियों में जोखिम को कम करने के लिए सुरक्षा कार्य की क्षमता का एक महत्वपूर्ण उपाय।

2.1 एसआईएल की परिभाषा और भूमिका

IEC 61508 सुरक्षा अखंडता को इस प्रकार परिभाषित करता है:

"सुरक्षा-संबंधी प्रणाली द्वारा सभी निर्दिष्ट परिस्थितियों में और निर्दिष्ट समय के भीतर आवश्यक सुरक्षा कार्य को सफलतापूर्वक निष्पादित करने की संभावना।"

एसआईएल स्तर किसी खतरनाक घटना के घटित होने पर सुरक्षा कार्य द्वारा प्रदान किए जाने वाले जोखिम में कमी की डिग्री को इंगित करते हैं। एसआईएल 1 से एसआईएल 4 तक चार एसआईएल स्तर हैं, जिनमें उच्च स्तर अधिक सख्त सुरक्षा आवश्यकताओं और अधिक जटिल विकास और सत्यापन प्रक्रियाओं के अनुरूप हैं।

एसआईएल स्तर खतरे की संभावना संगत विकास आवश्यकताएँ
एसआईएल 1 उच्चतम संभावना न्यूनतम आवश्यकताओं
एसआईएल 2 मध्यम अनुशंसित उपाय
एसआईएल 3 कम सख्त उपाय
एसआईएल 4 सबसे कम संभावना सबसे कड़े नियंत्रण

2.2 एसआईएल का निर्धारण कैसे किया जाता है?

आईईसी 61508 एसआईएल निर्धारित करने के लिए गुणात्मक और मात्रात्मक दोनों तरीके प्रदान करता है, जिनमें निम्नलिखित शामिल हैं:

1. खतरा और जोखिम मूल्यांकन (भाग 5)

  • संभावित खतरों की पहचान करें
  • जोखिम की आवृत्ति और गंभीरता का आकलन करें
  • जोखिम न्यूनीकरण का अपेक्षित स्तर निर्धारित करें (अनुलग्नक A)

2. विफलता संभावना आकलन

एसआईएल का मात्रात्मक मूल्यांकन निम्नलिखित का उपयोग करके किया जा सकता है:

  • PFDavg (मांग पर खतरनाक विफलता की औसत संभावना)कम मांग वाले मोड के लिए
  • पीएफएच (प्रति घंटा खतरनाक विफलता की संभावना)निरंतर मोड के लिए

PFDavg – कम मांग मोड:

एसआईएल स्तर PFD औसत रेंज
एसआईएल 4 ≥ 10⁻⁵ से < 10⁻⁴
एसआईएल 3 ≥ 10⁻⁴ से < 10⁻³
एसआईएल 2 ≥ 10⁻³ से < 10⁻²
एसआईएल 1 ≥ 10⁻² से < 10⁻¹

पीएफएच – सतत मोड:

एसआईएल स्तर पीएफएच [1/घंटा] रेंज
एसआईएल 4 ≥ 10⁻⁹ से < 10⁻⁸
एसआईएल 3 ≥ 10⁻⁸ से < 10⁻⁷
एसआईएल 2 ≥ 10⁻⁷ से < 10⁻⁶
एसआईएल 1 ≥ 10⁻⁶ से < 10⁻⁵

2.3 सिस्टम क्षमता और वास्तुकला संबंधी बाधाएं

प्रणाली को विशिष्ट डिजाइन, परीक्षण और सत्यापन क्षमताओं (जैसे, FMEDA, SFF) को पूरा करना होगा।

एसएफएफ (सुरक्षित विफलता अंश) = (सुरक्षित विफलताएं + पता लगाई गई खतरनाक विफलताएं) / कुल विफलताएं

2.4 विभिन्न मानकों में सुरक्षा अखंडता स्तरों की तुलना

जबकि SIL, IEC 61508 ढांचे का हिस्सा है, अन्य उद्योग मानक समान सुरक्षा स्तरों को परिभाषित करते हैं जो सीधे रूप से परस्पर विनिमय योग्य नहीं हैं:

मानक सुरक्षा स्तर (निम्न → उच्च)
आईईसी 61508 एसआईएल 1, एसआईएल 2, एसआईएल 3, एसआईएल 4
आईएसओ 26262 एएसआईएल ए, एएसआईएल बी, एएसआईएल सी, एएसआईएल डी
डीओ-178सी स्तर ई, डी, सी, बी, ए
आईईसी 62304 कक्षा ए, बी, सी
एन 50128 एसएसआईएल 0, 1, 2, 3, 4

2.5 एसआईएल और सॉफ्टवेयर विकास

IEC 61508 भाग 3 ("सॉफ़्टवेयर आवश्यकताएँ") SIL स्तर के आधार पर एम्बेडेड सॉफ़्टवेयर के लिए विकास उपायों को निर्दिष्ट करता है। सामान्य अभ्यास और उनके अनुशंसा स्तरों में शामिल हैं:

तकनीक/अभ्यास एसआईएल 1 एसआईएल 2 एसआईएल 3 एसआईएल 4
कोडिंग मानकों का उपयोग आर मानव संसाधन मानव संसाधन मानव संसाधन
आगे की ट्रेसेबिलिटी आर आर मानव संसाधन मानव संसाधन
एफएमईए / एफएमईडीए विश्लेषण वैकल्पिक अनुशंसित दृढ़तापूर्वक अनुशंसित अनिवार्य

टिप्पणी: एचआर = अत्यधिक अनुशंसित, आर = अनुशंसित, — = अनुशंसित नहीं

2.6 एसआईएल का मूल्यांकन और गणना कैसे करें?

आईईसी 61508 के अनुसार, उपयुक्त एसआईएल निर्धारित करने के लिए तीन मुख्य मानदंडों पर विचार किया जाना चाहिए:

  • सिस्टम क्षमता– क्या डिज़ाइन कार्यात्मक आवश्यकताओं को पूरा करता है
  • वास्तु संबंधी बाधाएं– क्या डिज़ाइन अतिरेक और संरचनात्मक आवश्यकताओं (जैसे, SFF) को पूरा करता है
  • यादृच्छिक हार्डवेयर विफलता संभावना– PFDavg या PFH का उपयोग करके परिमाणित

अनुशंसित मूल्यांकन उपकरण:

  • खतरा विश्लेषण (HAZOP)
  • जोखिम मैट्रिक्स या आवश्यकता ट्रेसिबिलिटी मैट्रिक्स
  • विफलता मोड और प्रभाव विश्लेषण (FMEA)
  • विफलता के तरीके, प्रभाव और नैदानिक विश्लेषण (FMEDA)

3.0 कार्यात्मक सुरक्षा क्या है?

कार्यात्मक सुरक्षा की प्रमुख अवधारणाएँ:
आईईसी 61508 और इसके अनुप्रयोग को प्रभावी ढंग से समझने के लिए, निम्नलिखित मौलिक अवधारणाओं और मुख्य शब्दों को समझना आवश्यक है:

कार्यात्मक सुरक्षा
परिभाषा:
कार्यात्मक सुरक्षा समग्र प्रणाली सुरक्षा का एक हिस्सा है, जो इस बात पर ध्यान केंद्रित करती है कि क्या प्रणाली निर्दिष्ट इनपुट प्राप्त करने पर सही ढंग से काम करती है, जिससे खतरनाक घटनाओं को रोका जा सके या विफलताओं के मामले में जोखिम को स्वीकार्य स्तर तक कम किया जा सके।
उद्देश्य:
संभावित खतरों का पता लगने पर प्रतिक्रिया करने के लिए सिस्टम को सक्रिय रूप से नियंत्रित करना, लोगों, उपकरणों और पर्यावरण की सुरक्षा सुनिश्चित करना। उदाहरण के लिए:

एक स्वचालित स्प्रिंकलर प्रणाली को सक्रिय करने वाला स्मोक डिटेक्टर;

औद्योगिक तापन उपकरण अधिक गर्म होने पर स्वचालित रूप से बंद हो जाते हैं।

सुरक्षा अखंडता स्तर (एसआईएल)
एसआईएल सुरक्षा कार्य के निष्पादन और विश्वसनीयता का एक मात्रात्मक माप है, जो आवश्यकता पड़ने पर सुरक्षा कार्यों को विश्वसनीय ढंग से निष्पादित करने की प्रणाली की क्षमता को दर्शाता है।
एसआईएल के चार स्तर हैं (एसआईएल 1 से एसआईएल 4), जिसमें उच्च स्तर अधिक कठोर सुरक्षा आवश्यकताओं और अधिक कठोर सॉफ्टवेयर विकास एवं सत्यापन को दर्शाता है।

एसआईएल स्तर मांग पर खतरनाक विफलता की औसत संभावना (PFDavg) - कम मांग मोड प्रति घंटे खतरनाक विफलता की संभावना (पीएफएच) - सतत मोड
एसआईएल 1 ≥ 10⁻² से < 10⁻¹ ≥ 10⁻⁶ से < 10⁻⁵
एसआईएल 2 ≥ 10⁻³ से < 10⁻² ≥ 10⁻⁷ से < 10⁻⁶
एसआईएल 3 ≥ 10⁻⁴ से < 10⁻³ ≥ 10⁻⁸ से < 10⁻⁷
एसआईएल 4 ≥ 10⁻⁵ से < 10⁻⁴ ≥ 10⁻⁹ से < 10⁻⁸

टिप्पणी: IEC 61508 में परिभाषित SIL स्तरों को ISO 26262 या IEC 61511 जैसे अन्य मानकों के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए।

सुरक्षा जीवनचक्र
आईईसी 61508 संपूर्ण परियोजना जीवनचक्र के दौरान कार्यात्मक सुरक्षा मुद्दों के प्रबंधन के लिए एक संरचित प्रक्रिया को परिभाषित करता है - प्रारंभिक अवधारणा से लेकर सिस्टम डीकमीशनिंग तक।
सुरक्षा जीवनचक्र पर जोर दिया जाता है:

खतरे की पहचान और जोखिम मूल्यांकन

सुरक्षा आवश्यकताओं की परिभाषा;

सुरक्षा डिज़ाइन कार्यान्वयन;

सत्यापन और सत्यापन;

रखरखाव और निरंतर सुधार.
यह प्रक्रिया सुनिश्चित करती है कि प्रणाली अपने संपूर्ण जीवनचक्र के दौरान सुरक्षा आवश्यकताओं को निरंतर पूरा करती रहे।

3.1 कार्यात्मक सुरक्षा का महत्व

कार्यात्मक सुरक्षा क्यों महत्वपूर्ण है?
सिस्टम की जटिलता बढ़ने के साथ, खासकर उद्योग, परिवहन और ऊर्जा जैसे उच्च जोखिम वाले वातावरण में, संभावित खतरे भी बढ़ जाते हैं। कार्यात्मक सुरक्षा का लक्ष्य विफलता जोखिमों की सक्रिय रूप से पहचान करना और उन्हें कम करना है ताकि यह सुनिश्चित हो सके:

  • कार्मिकों एवं उपयोगकर्ताओं की सुरक्षा;
  • उपकरणों का विश्वसनीय संचालन;
  • उद्यमों के लिए आर्थिक नुकसान को न्यूनतम करना।

विनिर्माण में, कार्यात्मक सुरक्षा प्रणालियां कारखानों को उपकरणों पर बेहतर नियंत्रण रखने, कार्यकुशलता में सुधार लाने, तथा डाउनटाइम कम करने में मदद करती हैं, जिससे समग्र उत्पादकता में वृद्धि होती है।

प्रमाणीकरण क्यों करें?

  • कानूनी आवश्यकतायें:कुछ उद्योगों और क्षेत्रों में कार्यात्मक सुरक्षा प्रमाणन को कानून द्वारा अनिवार्य कर दिया गया है।
  • बाजार पहुंच:बिना प्रमाणीकरण वाले उत्पादों को कुछ बाज़ारों में प्रतिबंधित किया जा सकता है।
  • ग्राहक विश्वास:अंतिम उपयोगकर्ताओं और सिस्टम इंटीग्रेटर्स को अक्सर आपूर्तिकर्ताओं से स्वतंत्र तृतीय-पक्ष प्रमाणन की आवश्यकता होती है।
  • बीमा अनुपालन:कई बीमा कम्पनियां कवरेज के लिए कार्यात्मक सुरक्षा प्रमाणीकरण की शर्त रखती हैं।
    प्रमाणन मानक आमतौर पर IEC 61508 या इसके उद्योग-विशिष्ट व्युत्पन्नों पर आधारित होते हैं।

3.2 आईईसी 61508: मौलिक कार्यात्मक सुरक्षा मानक

IEC 61508 कार्यात्मक सुरक्षा के लिए "मातृ मानक" है, जो विशिष्ट मानकों के बिना सभी उद्योगों पर लागू होता है। यह जोखिम मूल्यांकन पद्धति पर आधारित है और सिस्टम डिज़ाइन और कार्यान्वयन से लेकर सत्यापन तक व्यापक मार्गदर्शन प्रदान करता है।

IEC 61508 में सुरक्षा से संबंधित सिस्टम घटक शामिल हैं:

  • सेंसर (सिग्नल डिटेक्शन);
  • नियंत्रण तर्क इकाइयाँ (जैसे पीएलसी या एम्बेडेड नियंत्रक);
  • एक्चुएटर्स (जैसे, रिले, ब्रेक, अलार्म सिस्टम);
  • सॉफ्टवेयर घटक (फर्मवेयर और अनुप्रयोग तर्क सहित).

यह मानक मात्रात्मक जोखिम मूल्यांकन के आधार पर SIL आवश्यकताएं निर्धारित करता है, जिसमें निम्नलिखित शामिल हैं:

  • सिस्टम विफलताएं;
  • यादृच्छिक हार्डवेयर विफलताएं;
  • सॉफ्टवेयर तर्क या प्रणालीगत विफलताएँ।

3.3 उद्योग-विशिष्ट कार्यात्मक सुरक्षा मानक (IEC 61508 से व्युत्पन्न)

उद्योग व्युत्पन्न मानक विवरण
प्रक्रिया उद्योग आईईसी 61511 रासायनिक और पेट्रोकेमिकल संयंत्रों जैसी सतत नियंत्रण प्रक्रियाओं के लिए
मशीनरी आईईसी 62061 मशीनरी उपकरण और रोबोटिक प्रणालियों के लिए
ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स आईएसओ 26262 सड़क वाहन इलेक्ट्रॉनिक/विद्युत प्रणालियों के लिए
एयरोस्पेस डीओ-178सी / डीओ-254 नागरिक विमानन सॉफ्टवेयर/हार्डवेयर विकास और सत्यापन के लिए
चिकित्सा उपकरण आईईसी 62304 चिकित्सा सॉफ्टवेयर जीवनचक्र प्रबंधन को कवर करता है
परमाणु उद्योग आईईसी 61513 परमाणु ऊर्जा संयंत्र उपकरण और नियंत्रण प्रणालियों के लिए
घरेलू उपकरण/उपभोक्ता सामान आईईसी 60730 स्वचालित नियंत्रण उपकरणों की सुरक्षा पर ध्यान केंद्रित करें

4.0 IEC 61508 उद्योग 4.0 के लिए एक महत्वपूर्ण मानक क्यों है?

उद्योग 4.0 के विकास और स्वचालन और कनेक्टिविटी में वृद्धि के साथ, IEC 61508 कार्यात्मक सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए एक महत्वपूर्ण मानक बन गया है। यह विशेष रूप से निम्नलिखित के लिए महत्वपूर्ण है:

  • सिस्टम जटिलता का प्रबंधन:आईईसी 61508 उद्योग 4.0 प्रणालियों की बढ़ती जटिल वास्तुकला को संभालने के लिए एक संरचित दृष्टिकोण प्रदान करता है, जिसमें सेंसर, एक्चुएटर्स और नियंत्रण प्रणालियों का समन्वित संचालन शामिल है, जो यह सुनिश्चित करता है कि जटिलता सुरक्षा से समझौता न करे।
  • जोखिम न्यूनीकरण:जैसे-जैसे स्वचालन बढ़ता है, सिस्टम विफलताओं का जोखिम भी बढ़ता है। IEC 61508 सिस्टम जीवनचक्र के दौरान जोखिम की पहचान और शमन के लिए मार्गदर्शन प्रदान करता है - डिजाइन से लेकर डीकमीशनिंग तक - निरंतर और विश्वसनीय सुरक्षा सुनिश्चित करता है।
  • अंतर-संचालनीयता सुनिश्चित करना:उद्योग 4.0 के लिए विविध प्रणालियों और उपकरणों का निर्बाध एकीकरण आवश्यक है। IEC 61508 एक एकीकृत सुरक्षा ढांचा प्रदान करता है, जो यह सुनिश्चित करता है कि विभिन्न विक्रेता और प्लेटफ़ॉर्म सुरक्षा से समझौता किए बिना आपस में काम कर सकें।
  • स्वायत्त प्रणालियों की विश्वसनीयता बढ़ाना:सॉफ्टवेयर-नियंत्रित औद्योगिक प्रणालियों को व्यापक रूप से अपनाए जाने के साथ, सॉफ्टवेयर विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है। IEC 61508 सुरक्षा-महत्वपूर्ण सॉफ्टवेयर विकास के लिए स्पष्ट आवश्यकताओं को परिभाषित करता है, जिससे उद्यमों को स्थिर और विश्वसनीय बुद्धिमान सिस्टम बनाने में मदद मिलती है।
  • अनुपालन का प्रदर्शन:आईईसी 61508 का पालन करने से न केवल उद्यमों को विनियामक और उद्योग मानकों को पूरा करने में मदद मिलती है, बल्कि बाजारों और नियामकों के लिए सुरक्षा के प्रति उनकी प्रतिबद्धता भी प्रदर्शित होती है, जिससे ब्रांड की प्रतिष्ठा और प्रतिस्पर्धात्मक बढ़त बढ़ती है। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जब सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुबंधों के लिए बोली लगाई जाती है या विनियमित बाजारों में प्रवेश किया जाता है।

आईईसी 61508 न केवल उद्योगों में कार्यात्मक सुरक्षा के लिए आधार तैयार करता है, बल्कि डिजिटल परिवर्तन के युग में लचीले, विश्वसनीय और प्रमाणित प्रणालियों के निर्माण के लिए रोडमैप भी प्रदान करता है।

5.0 《IEC 61508 IEC 61508:2010 PDF》 पर अनुशंसित संसाधन

🔗 आईईसी 61508:2010 पीडीएफ डाउनलोड करें

🔗 आईईसी 61508 और कार्यात्मक सुरक्षा-2022

6.0 आईईसी 61508 और एसआईएल – अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

6.1 आईईसी 61508 क्या है और यह किन उद्योगों पर लागू होता है?

IEC 61508 इलेक्ट्रिकल, इलेक्ट्रॉनिक और प्रोग्रामेबल इलेक्ट्रॉनिक (E/E/PE) सुरक्षा-संबंधी प्रणालियों के लिए एक अंतरराष्ट्रीय कार्यात्मक सुरक्षा मानक है। यह कई क्षेत्र-विशिष्ट मानकों के लिए आधारभूत या "मूल" मानक के रूप में कार्य करता है और औद्योगिक स्वचालन, प्रक्रिया नियंत्रण, ऊर्जा, परिवहन और चिकित्सा उपकरणों जैसे उद्योगों में लागू होता है।

6.2 एसआईएल (सुरक्षा अखंडता स्तर) क्या है और इसके कितने स्तर हैं?

एसआईएल जोखिम को बनाए रखने या कम करने के लिए सुरक्षा कार्य के लिए आवश्यक प्रदर्शन का एक माप है। इसे चार स्तरों में वर्गीकृत किया गया है:

  • एसआईएल 1(सबसे कम अखंडता)
  • एसआईएल 2
  • एसआईएल 3
  • एसआईएल 4(सर्वोच्च अखंडता)

प्रत्येक स्तर विफलता की संभावना की एक विशिष्ट सीमा और बढ़ती हुई कठोर विकास और सत्यापन आवश्यकताओं से मेल खाता है।

6.3 आवश्यक SIL स्तर का निर्धारण कैसे किया जाता है?

आईईसी 61508 के अनुसार, एसआईएल निर्धारण तीन मुख्य मानदंडों पर आधारित है:

  • सिस्टम क्षमता– सुरक्षा आवश्यकताओं के साथ कार्यात्मक अनुपालन
  • वास्तु संबंधी बाधाएं– संरचनात्मक अखंडता और अतिरेक (उदाहरण के लिए, एसएफएफ)
  • यादृच्छिक हार्डवेयर विफलता संभावना– PFDavg या PFH का उपयोग करके परिमाणित

सामान्य मूल्यांकन उपकरणों में HAZOP, FMEA, FMEDA, और जोखिम मैट्रिक्स शामिल हैं।

6.4 कार्यात्मक सुरक्षा क्या है और यह सामान्य सुरक्षा से किस प्रकार भिन्न है?

कार्यात्मक सुरक्षा सिस्टम सुरक्षा का वह हिस्सा है जो उचित सिस्टम व्यवहार के माध्यम से खतरनाक स्थितियों के लिए स्वचालित प्रतिक्रिया सुनिश्चित करता है। यह इस पर ध्यान केंद्रित करता है:

  • जोखिमों को रोकना या कम करना असफलता पर
  • सुरक्षा तंत्रों को स्वचालित रूप से सक्रिय करना (जैसे, आपातकालीन शटडाउन, अग्नि शमन)

निष्क्रिय सुरक्षा (जैसे, अग्नि दरवाजे, चेतावनी लेबल) नहीं कार्यात्मक सुरक्षा का हिस्सा माना जाता है।

6.5 एसआईएल प्रमाणीकरण क्यों प्राप्त करें?

  • कानूनी अनुपालन: कुछ उद्योगों या देशों में अनिवार्य
  • बाजार पहुंच: गैर-प्रमाणित उत्पादों को महत्वपूर्ण क्षेत्रों में प्रवेश करने से प्रतिबंधित किया जा सकता है
  • ग्राहक विश्वास: ग्राहकों और इंटीग्रेटर्स को अक्सर तीसरे पक्ष द्वारा प्रमाणित घटकों की आवश्यकता होती है
  • बीमा आवश्यकताएँ: कई बीमाकर्ता कार्यात्मक सुरक्षा अनुपालन को अनिवार्य बनाते हैं

6.6 उद्योग 4.0 के संदर्भ में IEC 61508 क्यों महत्वपूर्ण है?

IEC 61508 यह सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है सुरक्षित स्वचालन और सिस्टम अंतरसंचालनीयता आधुनिक स्मार्ट कारखानों में यह मदद करता है:

  • जटिल प्रणाली सुरक्षा डिजाइन की संरचना
  • संपूर्ण जीवनचक्र में जोखिम को कम करना
  • सॉफ़्टवेयर विश्वसनीयता अपेक्षाओं को परिभाषित करना
  • विक्रेता-तटस्थ प्रणाली एकीकरण का समर्थन करना
  • सुरक्षा अनुपालन का प्रदर्शन और विश्वास का निर्माण

 

संदर्भ

dra.com/iec-61508/#61508-1

www.tuvsud.com/en-sg/services/functional-safety/iec-61508

www.perforce.com/blog/qac/what-iec-61508-safety-integrity-levels-sils

www.gt-engineering.it/en/insights/functional-safety-300321/iec-61508-all-parts/

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