iec61508培训

IEC61508标准,电子电气标准

IEC61508标准

概述

2000年5月，国际电工委员会正式发布了IEC61508标准，名为《电气/电子/可编程电子安全系统的功能安全》，与之对应的我国国家标准正在制定中。该标准分七部分，涉及1000

多个规范。

由电气和电子部件构成的系统，多年来在许多领域中执行安全功能;以计算机为基础的系统在许多领域中用于非安全目的，但也越来越多地用于安全目的。当前计算机、集成电路等技术的发展已经渗透到所有工业领域，计算能力的极大增加彻底改变了工厂和工业过程的控制，也改变了安全控制策略。对于包含有电子、电气设备，计算机软、硬件的系统，要用于关系到人身财产安全的领域中时，进行规范的安全指导是十分必要的。

TEC61508针对由电气/电子/可编程电子部件构成的、起安全作用的电气/电子/可编程电子系统(E/E/PE)的整体安全生命周期，建立了一个基础的评价方法。目的是要针对以电子为基础的安全系统提出一个一致的、合理的技术方案，统筹考虑单独系统(如传感器、通信系统、控制装置、执行器等)中元件与安全系统组合的问题。

TEC61508的七个部分内容分别为:

第1部分:一般要求，描述了主要概念、组织、生命期、文档编制、引导证据及SIL的定义。

第2部

61508-3 ? IEC: 1997 1 Version 12.0 05/12/97

COMMISSION CEI ELECTROTECHNIQUE IEC INTERNATIONALE 61508-3

INTERNATIONAL

ELECTROTECHNICAL COMMISSION

Functional safety of electrical/electronic/

programmable electronic safety-related systems

Part 3:

Software requirements

61508-3 ? IEC: 1997 2 Version 12.0 05/12/97

Contents

Foreword ................................................................................................................................................ 4 Introduction .....................................

功能安全相关、IEC61508-2010

IEC61508-2010-6 公式解释

张屹2012年3月21日

摘要

明晰了IEC61508计算PFD和PFH需要的基本概念，包括低要求和高要求模式、失效的分类、以及PFD和PFH的定义。给出了IEC61508计算PFD和PFH的基本原理，解释了公式的导出过程，从而能够更精确的进行相关计算，尤其是符合实际中的各种假设和应用条件，最终保证计算结果的正确性。

关键字：功能安全、IEC61508、PFD、PFH

1 引言

IEC61508-2010-6（后称61508）给出计算PFD和PFH的公式，但是实际评价系统安全性指标很难直接应用这些公式。61508只对1oo1、1oo2、2oo2、1oo2D、2oo3、1oo3共6种结构的PFDavg和PFH给出计算公式，不能覆盖所有安全相关系统的所有结构。另外61508对公式本质，即推导过程没有给出详尽的描述，尤其是各种假设和应用条件与公式的密切联系没有体现出来，因此直接应用这些公式很可能导致错误的结果。所以有必要对61508各个公式进行详细的解释，有助于61508中的公式更好的投入实际应用中。

2 基本概念解释

2.1 低要求（Low demand）模式、高要求（High d

IEC101,104规约入门培训IEC101/104规约

培训大纲1. 2. 3. 4.

IEC规约简介 IEC-101规约 IEC-104规约 集中答疑

培训大纲

IEC规约简介

IEC主要规约IEC规约 适用范围 厂站与调度主站 间通讯 电量主站与站内 抄表终端通讯 通讯方式

IEC-101 IEC-102 IEC-103IEC-104

串行

与站内继电保护 设备间通讯厂站与调度主站 间通讯

串行以太网4

101与104的比较 1.相同点 适用范围：厂站与主站之间 规约结构：应用层定义相同

2.不同点 通讯方式：101串行、104以太网 服务类型：101多采用非平衡传输 104多采用平衡传输5

101规约的两个版本97版 链路地址长度 传输原因长度 1个字节 1个字节

02版1个或2个字节 1个或2个字节 1个或2个字节 2个或3个字节 3字节或7字节6

应用层公共地址 1个字节 长度 信息体地址长度 2个字节 信息体时间 3字节

培训大纲

IEC-101规约

索引1. 2.

体系结构 规约链路层

3.4.

规约应用层应用服务

5.6.

常见帧解析97版和02版差异8

体系结构应用层

索引

表示层 会话层传输层 网络层 应用层 应用层 传输层

网络层链路层 物理层104规约9

链路层物理

精心整理,对比两种标准差异

IEC 62108编号 项 目1 2 外观检查 电参数测量

试 验 条 件无重大可视缺陷

项 目外观检查

户外DNI>700W/m2,风速<6m/S,晴空。暗电流I-V测试 最大功率确定 从0.9-1.6Isc,测量10个电阻数值。太阳模拟器测试 功率衰减<8%,自然光测试下功率衰减<13% 环境条件，25°C±10°C。RH<75%,加上2倍的Vsys和 1000V电压，持续2分钟。测量500V时的电阻。组件面 积≤0.1 m2,则绝缘电阻>50 MΩ;否则绝缘电阻乘组 绝缘试验 件面积≥5MΩ·m2;总的绝缘电阻应始终大于1 MΩ, 如果是双重绝缘，总的绝缘电阻应始终大于10 MΩ; 从-40-85 °C,循环1000次；T>25℃时，加上1.25 Isc,十个电周期,每天循环10-18次。无明显外观缺陷 。符合电绝缘与湿绝缘要求。 T=85°C,RH=85%保持1 000小时。无明显外观缺陷。在 从腔体中取出后2到4个小时后符合条款电绝缘与湿绝 先热循环预处理，再Tmax=85,RH=85%,保持20h,然后4 小时内冷却到-40℃。循环20次 至少10次，

UL 和IEC 标准对比

目前，中国生产的厨房小家电正大批量出口到欧美各国，出口产品需要符合IEC、UL等标准才能在海外市场销售。但目前厨房小家电的UL和IEC标准尚未被协调一致，还需要做一些复杂的工作去协调标准之间的差异。同时，UL标准也在不断更新，以尽量减少将来协调标准差异的障碍。

UL 和IEC 标准对比

IEC的小家电标准主要由两部分组成：IEC60335-1标准对家用及类似用途电器产品的安全提出一般要求，与IEC60335-1标准配套使用的还有IEC6

0335-2系列标准。IEC60335-2系列标准是IEC60335-1标准的补充，分别针对各类家电产品制定。厨房小家电共有4项IEC60335-2系列标准，即IEC6 0335-2-9、IEC60335-2-13、IEC60335

-2-14和IEC60335-2-15。IEC60335-2-9即《烤架、烤面包机和类似的轻便式烹饪设备的特定要求》，同时也适用于华夫饼机、制面包机、烤炉、烧烤架、烘盘等类似用途小家电产品；IEC

60335-2-13即《热油炸锅、油煎锅和类似产品的特定要求》；IEC60335-2-15即《液体加热产品的特定要求》，适用于咖啡壶、电水壶、蒸煮

IEC的含义以及IEC529

IEC是英文International Electrotechnical Commission 的缩写，中文意思可以理解为：国际电工技术委员会；国际电工标准机构。该组织应属于国际标准化组织ISO（International Organization for Standardization）的分支机构。

IEC的主要成员包括：澳大利亚、奥地利、比利时、加拿大、捷克斯洛伐克、埃及、法国、德国、匈牙利、以色列、荷兰、挪威、波兰、南非、瑞典、土耳其、美国等。

IEC529标准由IEC制定，最早版本于1976年出版，后经过1978年的修订以及1984年的勘误等。IEC529标准主要规定“防护度等级”即“Classification of degrees of protection provided by enclosures”。 IEC529作为国际性标准，非IEC成员国家的企业当然也可以遵守该标准。

仪器的防水防尘等级

目前，日本产全站仪的防水防尘等级标示多依据IEC60529标准（1989）。根据IEC529标准，在各厂家仪器资料中提到的“防水防尘等级”严格地讲应该是“防护度等级”；在下面的说明中就直接用“防护度等级”称谓，

IEC61850规约报文分析

IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，它是由国际电工委员会第57技术委员会(IECTC57)的3个工作组10,11,12(WG10/11/12)负责制定的。此标准参考和吸收了已有的许多相关标准,其中主要有:IEC870-5-101远动通信协议标准;IEC870-5-103继电保护信息接口标准;UCA2.0(UtilityCommunicationArchitecture2.0)(由美国电科院制定的变电站和馈线设备通信协议体系);ISO/IEC9506制造商信息规范MMS (ManufacturingMessageSpecification)。变电站通信体系IEC61850将变电站通信体系分为3层:变电站层、间隔层、过程层。在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范(MMS)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)以太网或光纤网。在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。变电站内的智能电子设备(IED,测控单元和继电保护)均采用统一的协议,通过网络进行信息交换。IEC61850的特点是1)面向对象建模;2)抽象通信服务接口;3)面向实时的

电力系统通讯管理机给调度上送数据时，主要以IEC104规约为主。但104对大部分人来说还是不容易搞清楚。主要是IEC104里面功能比较全，所以涉及方面太多。本文只在通讯帧格式方面举例说明一下。帮助大家了解IEC104的通讯方式。

IEC104处理遥测一般是整型数据，有的调度要求浮点上送，可以参考文章“浮点型IEEE-754转成整型数据方法”。

一、四遥信息体基地址范围 “可设置104调度规约”有1997年和2002年两个版本，在流程上没有什么变化，02版只是在97版上扩展了遥测、遥信等信息体基体址，区别如下： 类别 遥信 遥测 遥控 设点 电度

1997版基地址 1H------400H 701H------900H B01H------B80H B81H------COOH C01H------C80H

2002版基地址 1H------4000H 4001H------5000H 6001H------6100H 6201H------6400H 6401H------6600H

二、一些报文字节数的设置 类别

公共地址字节数 传输原因字节数 信息体地址字节数

配置方式 2 2 3

此配置要根据主站来定，有的主站可能设为1，1，2，我们要

IEC60875-5-104规约介绍 和报文分析

概论 必读文件《中华人民共和国电力行业标准》 idtIEC60870-5-104:2002

技术背景适应和引导电力系统调度自动化的发展，规范调 度自动化及远动设备的技术性能

IEC104应用层与IEC101完全相同，是 101的网络化访问

重点内容IEC104规约结构

通讯特点-报文重传机制，端口号工程实现要点

平衡传输方式典型报文序列

规约结构(1)- 模型应用层 (101) 表示层会话层 传输层(TCP)

app

socket

网络层(IP) 链路层物理层

ISO参考模型

101的应用层 + TCP/IP提供的传输功能

规约结构(2)- 适用网络 局域网(两层交换机连接的单网段、三层交换机或路由器连接的多网段)

广域网 (X.25、FR(帧中继)、ATM(异步传输模式) 、ISDN(综合服务数据网络) ) 基于TCP/IP的面向连接的网络服务。 IP网络本身的数据完整和安全性机制。 可采取的其他安全措施：客户端限制访问； 路由表限制访问；数据软硬件加密。

规约结构(3)- APCI控制信息起动字符 68H APDU 长度(最大, 253) 控制域八位位组 1 控制域八位位组 2 控制域八位位组 3 控制