診斷覆蓋率(diagnostic coverage),縮寫(xiě)為DC,是安全控制系統通過(guò)(自我)測試和監測措施,進(jìn)行診斷的有限性的度量。診斷覆蓋率存在于整個(gè)安全控制系統中,可以存在于一個(gè)元件、一個(gè)模塊或者整個(gè)安全控制系統。執行安全功能的安全控制(子)系統只有一個(gè)平均診斷覆蓋率DCavg。DC的值分4級給出(見(jiàn)表1)。
指標 | 范圍 |
無(wú) | DC<60% |
低 | 60%≤DC<90% |
中 | 90%≤DC<99% |
高 | DC≥99% |
表1 診斷覆蓋率(DC)
對于安全控制系統的應用設計,一般直接對元件或模塊層的DC進(jìn)行合理保守的估算,然后再采用平均公式利用各DC值計算DCavg
有些元件是自診斷的,制造商會(huì )直接給出診斷覆蓋率DC的值。如果制造商未給出,GB/T 16855.1-2018中附錄E列出了各類(lèi)措施的DC估計值。這些數值采用由四個(gè)分值(0%、60%、90%和99%)組成的粗略系統進(jìn)行分類(lèi)。常用的診斷覆蓋率(DC)的估計見(jiàn)表2(摘自GB/T 16855.1-2018表E.1):
診斷措施 | DC | 應用示例 |
輸入裝置 | ||
如果無(wú)法檢測到短路,對有動(dòng)態(tài)測試的輸入的交叉監控(用于多路I/O) | 90% | 采用雙通道輸入回路,但是無(wú)法檢測兩個(gè)輸入回路間的短路故障 |
對邏輯(L)中的輸入信號和中間結果進(jìn)行交叉監控、對程序流進(jìn)行臨時(shí)和邏輯軟件監控、以及靜態(tài)故障和短路的檢測(用于多路I/O) | 99% | 采用雙通道輸入回路,采用測試脈沖對兩個(gè)輸入通道進(jìn)行短路故障檢測 |
輸出裝置 | ||
間接監控(例如:通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)進(jìn)行監控,通過(guò)致動(dòng)器的電氣位置進(jìn)行監控) | 90%~99%,取決于實(shí)際應用 | 采用壓力檢測開(kāi)關(guān)進(jìn)行監控,以診斷閥的失效。應用中通常取90% |
直接監控(例如:控制閥的電氣位置監控,通過(guò)機械連接觸點(diǎn)元件監控機電裝置) | 99% | 通過(guò)監測帶強制斷開(kāi)觸點(diǎn)結構的接觸器的反饋觸點(diǎn),進(jìn)行危險失效的診斷 |
表2 診斷覆蓋率(DC)的估計
一旦知道了所有元件的DC值,就可以采用下面的近似計算公式(1)計算系統的DCavg值。此公式適合用于采用不同DC值的冗余通道的子系統的DCavg估計。
在 “確定系統類(lèi)別對應的指定架構”的文章中,對各個(gè)類(lèi)別進(jìn)行了描述。對照類(lèi)別的相關(guān)內容和本期內容,可以發(fā)現診斷覆蓋率DC與類(lèi)別Category是有關(guān)聯(lián)的。類(lèi)別B和1的安全控制系統的DC為0,即無(wú)DCavg;類(lèi)別2和3的安全控制系統的DC的最低要求為低,可達到中;類(lèi)別4的安全控制系統的DC則要求為高。