凡是涉及到保证人身安全和环境保护的电气元器件，无论是隔离器、安全继电器还是现场总线，自动化系统的使用者们都必须对其使用的设备按照SIL标准进行评估。PROCESS杂志的记者在Achema展会上对技术领先的自动化企业进行了采访，介绍了他们的最新研发成果。

在本年度的Achema展会期间，“功能安全”话题无处不在，很多自动化元器件上都标有SIL符号。尽管一些基本的安全问题都没能得到解决，例如在现场总线系统中的应用。

可以用不同的方法进行SIL评估，例如图解分析法、 层次分析法和矩阵分析法等。R.Stahl公司自动化技术产品生产经理Andre Fritsch先生认为，上述这些风险分析方法都偏理论，他说：“在实际生产中，往往不会直接应用这些分析方法。在按照这些方法进行安全评估之前，流程设备的运营商们首先启动运行流程设备，简单按照SIL 3安全等级进行评估认证。”这种方法对于流程设备运营商来讲，是一种经济实用的方法。Fritsch先生说：“80%的流程设备按照SIL2安全等级进行评估就足够了。”

供应商需要解决的问题

安全产品供应商，例如Stahl公司，虽然是供应流程设备主控制系统和现场总线仪器设备的供应商，但他们清楚目前存在的问题，即SIL认证对于数字化的现场总线系统意义不大。当前的主控系统和现场总线仪器设备几乎都不适合在按照SIL标准进行分类的现场总线系统中使用。这种缺乏合适的主控系统和仪器设备的现象也反应在流程设备运营商的自动化解决方案中。Fritsch先生说：“尽管在规划和设计流程工艺设备时，有越来越多的现代化的远程监控设备或者现场总线仪器设备能够满足用户的需求，但是具有SIL安全认证的现场总线仪器设备是非常有限的。”Stahl公司在本届Achema展会期间展出了自主开发，适合于SIL 3等级的检测信号转换器。有了这一检测信号转换器，用户可以按照单通道结构或者双通道结构的SIL 3安全等级的要求和规定扩展Ex i-级检测端隔离式安全栅的循环检测。

Fritsch先生指出，FF现场总线系统已经成功推出了SIL 3解决方案（F-SIF），但目前现场总线仪器设备和主控系统供应商还没有推出合适的配套产品。“用户的要求给了我们很大的压力，他们不希望得到的解决方案是由现场总线系统、远程I/O系统和安全隔离器组成的大杂烩。”Fritsch先生希望能够通过以太网提供相应SIL安全等级的解决方案，因为目前用户对这一技术的兴趣非常浓厚。

安全认证

尽管SIL认证是流程设备运营商的事情，在IEC 61508标准中没有明确规定仪器设备要有SIL认证证书，但具有独立的第三方认证是未来仪器设备发展的趋势，第三方认证机构包括Dekra和TüV等。自动化产品生产厂家之间的竞争对认证审核的发展起到了推波助澜的作用。“设备的认证费用是不起任何作用的支出，它既不能提高产品质量也不能提高产品应用的安全性。”Fritsch先生评判说道。尽管如此，没有任何一家自动化技术生产厂商会放弃认证。Phoenix公司推出的安全继电器通过了SIL 3安全等级认证。无论是紧急停车系统（ESD）还是防火密封系统（F&G）和耦合器都应可靠地把信号传递出去。“我们既有断电保护的安全模块，也有得电保护的安全模块。”Phoenix公司安全输入输出系统和网络市场经理Wolfgang Boll先生介绍说道：“为了可靠地接通标准模块，我们提供了集成的监控电路，在出现电路断路时该监控电路会向主控系统发出一个报警信号。”

通过了SIL安全完整性等级认证的流程设备也可以在易燃易爆危险场合中使用。相关标准和技术规范的比较结果表明，这两大领域是相互交织在一起的。“易燃易爆安全防护和安全完整性等级（SIL）的要求非常相似。”Stahl公司研发生产的一种简单的易燃易爆隔离装置满足SIL2级安全保护的要求。“这适用于那些简单的、品质高的易燃易爆安全防护仪器设备。但不能移植到Remote远程I/O系统中。”Fritsch先生说。

小结

从目前的情况看来，自动化产品的生产厂家们都相继推出了最高安全等级和具有认证证书的产品，但是SIL还没有真正进入基于现场总线技术的自动化领域之中。“因为流程设备的主控系统和现场总线的仪器设备还不是按照安全完整性等级标准（SIL）进行设计的，无法真正实现最佳的安全保障。”Fritsch先生说。他估计，最早会在4~5年内出现合适的解决方案。

通过SIL认证的自动化控制元器件

PRCOESS杂志的记者参观了Achema展会11号大厅的展品，发现了很多符合DIN EN 61508标准的产品，包括最新隔离器、安全继电器和执行机构产品：

R.Stahl公司推出了ISpac系列9160型检测数据转换器。这是按照SIL 3级标准设计生产的新产品。这种转换器除了降低功率消耗和减少Hart信号的衰减之外，在SIL应用中有着更好的性能。它提高了电气设计的灵活性，有着更短的信号传输时间，可以更快地根据输入的变化反应出输出的信号。

Phoenix Contact公司研发生产具有SIL 3认证证书的安全继电器，它集成了检验脉冲过滤器，这一脉冲过滤器与合适的电流调节电路延长了安全继电器的使用寿命。其预设端子可以与各种常规系统连接起来，协调工作。

Weidmüller公司研发生产的SCS 24 V DC安全继电器通过了SIL 3认证，可在流程设备的急停电路和流程设备的部件中使用。它的状态显示屏能够准确地显示继电器的功能，由两个黄色的LED二极管，一个安全电路和监控电路构成，监控电路有单独的供电电路。这大大方便了故障的分析和诊断。在SCS 24V DC安全继电器中，除了有安全保护断电之外，24~230V AC/DC电压信号也会被隔离并报告给主控系统。

Auma公司推出了一种新型执行机构，一种在微处理器控制下具有SIL 2认证证书的执行机构。在AC控制器中的SIL安全保护模块中集成了简单部件，例如：晶体管、电阻和电容器等，在出现故障时能够诊断驱动装置故障。另外，用户还可以选购带有冗余配置，适合于在SIL3级要求的环境中工作的变型类型。