診斷覆蓋率(diagnostic coverage),縮寫為DC,是安全控制系統通過(自我)測試和監測措施,進行診斷的有限性的度量。診斷覆蓋率存在于整個安全控制系統中,可以存在于一個元件、一個模塊或者整個安全控制系統。執行安全功能的安全控制(子)系統只有一個平均診斷覆蓋率DCavg。DC的值分4級給出(見表1)。
指標 | 范圍 |
無 | 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列出了各類措施的DC估計值。這些數值采用由四個分值(0%、60%、90%和99%)組成的粗略系統進行分類。常用的診斷覆蓋率(DC)的估計見表2(摘自GB/T 16855.1-2018表E.1):
診斷措施 | DC | 應用示例 |
輸入裝置 | ||
如果無法檢測到短路,對有動態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,但是無法檢測兩個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行交叉監控、對程序流進行臨時和邏輯軟件監控、以及靜態故障和短路的檢測(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輸入通道進行短路故障檢測 |
輸出裝置 | ||
間接監控(例如:通過壓力開關進行監控,通過致動器的電氣位置進行監控) | 90%~99%,取決于實際應用 | 采用壓力檢測開關進行監控,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,通過機械連接觸點元件監控機電裝置) | 99% | 通過監測帶強制斷開觸點結構的接觸器的反饋觸點,進行危險失效的診斷 |
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 “確定系統類別對應的指定架構”的文章中,對各個類別進行了描述。對照類別的相關內容和本期內容,可以發現診斷覆蓋率DC與類別Category是有關聯的。類別B和1的安全控制系統的DC為0,即無DCavg;類別2和3的安全控制系統的DC的最低要求為低,可達到中;類別4的安全控制系統的DC則要求為高。