Datos de PFH avg y PFD avg

Controlador AADvance
Datos de PFH avg y PFD avg
PUBLICACIÓN: 1.2
DOCUMENTO: 553847
SSB Technology
Datos de PFH avg y PFD avg (Controlador AADvance)
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Este manual corresponde a la versión de AADvance: 1.2
ii
Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
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iii
Datos de PFH avg y PFD avg (Controlador AADvance)
Prólogo
Este documento contiene los datos de PFHavg y PFDavg para el controlador AADvance.
Incluye ejemplos de cómo calcular las cifras finales para distintas configuraciones de
controladores. Los datos respaldan las recomendaciones en el Manual de seguridad de
AADvance, doc. n.º: 553630.
Abreviaciones
iv
Abreviación
Descripción
FMPH
Failures Per Million Hours (Fallos por millón de horas)
HFT
Hardware Fault Tolerance (Tolerancia a fallos de hardware)
MTBF
Mean Time Between Failures (Tiempo medio entre fallos)
MTTR
Mean time to Repair (Tiempo medio de reparación)
MTI
Intervalo de prueba manual
PFDavg
Probability of Failure on Demand - average (Probabilidad de
fallo a demanda - promedio)
PFDe
Probability of Failure on Demand - energized to action
(Probabilidad de fallo a demanda - energizado para disparar)
PFDde
Probability of Failure on Demand - de-energized to action
(Probabilidad de fallo a demanda - desenergizado para
disparar)
PFHe
Probability of Failure per Hour - energized to action
(Probabilidad de fallo por hora - energizado para disparar)
PFHde
Probability of Failure per Hour - de-energized to action
(Probabilidad de fallo por hora - desenergizado para disparar)
SFF
Safe Failure Fraction (Fracción de falla segura)
SIF
Safety Instrumented System (Sistema instrumentado de
seguridad)
Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
Contenido
Capítulo 1
Introducción............................................................................................. 1-1
Tasas de fallos..................................................................................................................................................... 1-1
Datos de PFD: MTTR de 8 horas .................................................................................................................. 1-2
Datos de PFD: MTTR de 24 horas................................................................................................................ 1-4
Datos de PFH...................................................................................................................................................... 1-6
Fracción de falla segura (SFF) y Tolerancia a fallos de hardware (HFT)............................................... 1-7
Configuraciones del sistema............................................................................................................................ 1-7
Ejemplo 1 ....................................................................................................................................................... 1-7
Ejemplo 2 ....................................................................................................................................................... 1-8
Ejemplo 3 ....................................................................................................................................................... 1-8
Ejemplo 4 ....................................................................................................................................................... 1-9
Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
v
Datos de PFH avg y PFD avg (Controlador AADvance)
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vi
Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
Capítulo 1
Introducción
La información en este documento se ha compilado como parte de la certificación IEC
61508 de AADvance, y los modos de fallo y el Análisis de diagnóstico y efecto de
modo de fallo (Failure Mode Effect and Diagnostic Analysis, FMEDA) de cada módulo
han sido inspeccionados por TÜV Rheinland.
Las tablas a continuación proporcionan datos de PFDavg para los módulos AADvance
utilizados en las aplicaciones con un tiempo medio de reparación (MTTR) de 8 o 24
horas y con un intervalo de prueba manual (MTI) de 6 meses, 1 año, 5 años o 10 años.
Si el sistema AADvance se utilizará en una aplicación con otro MTTR o MTI, utilice los
datos de la siguiente columna con un MTTR o MTI superiores a los de la aplicación.
Si un sistema de desenergizar para disparar se configura para proporcionar un apagado
en el primer fallo, el MTTR tiene un efecto insignificante, por lo tanto, las tablas de los
datos de PFD se pueden utilizar para cualquier MTTR.
En este capítulo
Tasas de fallos...................................................................................................... 1-1
Datos de PFD: MTTR de 8 horas ................................................................... 1-2
Datos de PFD: MTTR de 24 horas................................................................. 1-4
Datos de PFH ...................................................................................................... 1-6
Fracción de falla segura (SFF) y Tolerancia a fallos de hardware (HFT) 1-7
Configuraciones del sistema............................................................................. 1-7
Tasas de fallos
Las siguientes tasas de fallos corresponden a los módulos de AADvance:
Tabla 1:
Tasas de fallo de módulos AADvance
Módulo
Descripción del módulo
MTBF años FPMH
T9110
Módulo de procesador
95
1.19
T9401
Módulo de entrada digital, 24 V CC, 8 canales,
aislado
93
1,22
T9402
Módulo de entrada digital, 24 V CC, 16 canales,
aislado
53
2,15
T9431
Módulo de entrada analógica, 8 canales, aislado
93
1,22
T9432
Módulo de entrada analógica, 16 canales, aislado
53
2,15
T9451
Módulo de salida digital, 24 V CC, 8 canales,
aislado, común
95
1,19
Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
1-1
Datos de PFH avg y PFD avg (Controlador AADvance)
Datos de PFD: MTTR de 8 horas
Las siguientes tablas proporcionan los datos de probabilidad de fallos a demanda para
las configuraciones energizar para disparar y desenergizar para disparar de la Función
instrumentada de seguridad (SIF). El intervalo de pruebas manuales es el que se indica
Tabla 2:
Módulo
Datos de PFD para una SIF con un MTI = 6 meses
Descripción del módulo
PFDde
PFDe
Simple
Doble
Triple
Simple
Doble
Triple
T9110
Módulo de procesador
6,16E-5
2,43E-7
2,58E-7
7,88E-5
4,07E-7
4,32E-7
T9401
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 8 canales, aislado
2,25E-6
2,16E-7
2,16E-7
3,59E-6
2,27E-7
2,27E-7
T9402
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 16 canales, aislado
2,25E-6
2,16E-7
2,16E-7
3,59E-6
2,27E-7
2,27E-7
T9431
Módulo de entrada analógica, 8
canales, aislado
2,25E-6
2,16E-7
2,16E-7
3,59E-6
2,27E-7
2,27E-7
T9432
Módulo de entrada analógica, 16
canales, aislado
2,25E-6
2,16E-7
2,16E-7
3,59E-6
2,27E-7
2,27E-7
T9451
Módulo de salida digital, 24 V CC, 7,67E-6
8 canales, aislado, común
1,53E-6
2,18E-5
2,19E-7
Tabla 3:
Módulo
Datos de PFD para una SIF con un MTI = 1 año
Descripción del módulo
PFDde
PFDe
Simple
Doble
Triple
Simple
Doble
Triple
T9110
Módulo de procesador
1,20E-4
4,58E-7
5,15E-7
1,54E-4
7,75E-7
8,69E-7
T9401
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 8 canales, aislado
3,89E-6
4,28E-7
4,28E-7
6,02E-6
4,46E-7
4,47E-7
T9402
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 16 canales, aislado
3,89E-6
4,28E-7
4,28E-7
6,02E-6
4,46E-7
4,47E-7
T9431
Módulo de entrada analógica, 8
canales, aislado
3,89E-6
4,28E-7
4,28E-7
6,02E-6
4,46E-7
4,47E-7
T9432
Módulo de entrada analógica, 16
canales, aislado
3,89E-6
4,28E-7
4,28E-7
6,02E-6
4,46E-7
4,47E-7
T9451
Módulo de salida digital, 24 V CC, 1,37E
8 canales, aislado, común
4,07E-5
4,09E-7
1-2
2,73E-6
Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
Tabla 4:
Módulo
Datos de PFD para una SIF con un MTI = 5 años
Descripción del módulo
PFDde
PFDe
Simple
Doble
Triple
Simple
Doble
Triple
T9110
Módulo de procesador
5,19E-4
2,18E-6
3,55E-6
7,52E-4
3,72E-6
5,95E-6
T9401
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 8 canales, aislado
1,70E-5
2,12E-6
2,12E-6
2,55E-5
2,20E-6
2,21E-6
T9402
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 16 canales, aislado
1,70E-5
2,12E-6
2,12E-6
2,55E-5
2,20E-6
2,21E-6
T9431
Módulo de entrada analógica, 8
canales, aislado
1,70E-5
2,12E-6
2,12E-6
2,55E-5
2,20E-6
2,21E-6
T9432
Módulo de entrada analógica, 16
canales, aislado
1,70E-5
2,12E-6
2,12E-6
2,55E-5
2,20E-6
2,21E-6
T9451
Módulo de salida digital, 24 V CC, 6,16E-6
8 canales, aislado, común
1,23E-5
1,92E-4
1,97E-6
Tabla 5:
Módulo
Datos de PFD para una SIF con un MTI = 10 años
Descripción del módulo
PFDde
PFDe_
Simple
Doble
Triple
Simple
Doble
Triple
T9110
Módulo de procesador
1,18E-3
4,35E-6
9,79E-6
1,50E-3
7,42E-6
1,63E-5
T9401
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 8 canales, aislado
3,34E-5
4,24E-6
4,25E-6
4,97E-5
4,40E-6
4,41E-6
T9402
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 16 canales, aislado
3,34E-5
4,24E-6
4,25E-6
4,97E-5
4,40E-6
4,41E-6
T9431
Módulo de entrada analógica, 8
canales, aislado
3,34E-5
4,24E-6
4,25E-6
4,97E-5
4,40E-6
4,41E-6
T9432
Módulo de entrada analógica, 16
canales, aislado
3,34E-5
4,24E-6
4,25E-6
4,97E-5
4,40E-6
4,41E-6
T9451
Módulo de salida digital, 24 V CC, 1,22E-5
8 canales, aislado, común
2,43E-5
3,81E-4
4,00E-6
Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
1-3
Datos de PFH avg y PFD avg (Controlador AADvance)
Datos de PFD: MTTR de 24 horas
Las siguientes tablas proporcionan los datos de probabilidad de fallos a demanda para
las configuraciones energizar para disparar y desenergizar para disparar de la Función
instrumentada de seguridad (SIF). El intervalo de pruebas manuales es el que se indica.
Tabla 6:
Módulo
Datos de PFD para una SIF con un MTI = 6 meses
Descripción del módulo
PFDde
PFDe
Simple
Doble
Triple
Simple
Doble
Triple
T9110
Módulo de procesador
6,71E-5
2,98E-7
3,17E-7
8,69E-5
4,88E-7
5,20E-7
T9401
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 8 canales, aislado
3,48E-6
2,24E-7
2,24E-7
5,92E-6
2,04E-7
2,40E-7
T9402
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 16 canales, aislado
3,48E-6
2,24E-7
2,24E-7
5,92E-6
2,04E-7
2,40E-7
T9431
Módulo de entrada analógica, 8
canales, aislado
3,48E-6
2,24E-7
2,24E-7
5,92E-6
2,04E-7
2,40E-7
T9432
Módulo de entrada analógica, 16
canales, aislado
3,48E-6
2,24E-7
2,24E-7
5,92E-6
2,04E-7
2,40E-7
T9451
Módulo de salida digital, 24 V CC, 1,10E-6
8 canales, aislado, común
2,21E-6
2,76E-5
2,77E-7
Tabla 7:
Módulo
Datos de PFD para una SIF con un MTI = 1 año
Descripción del módulo
PFDde
PFDe
Simple
Doble
Triple
Simple
Doble
Triple
T9110
Módulo de procesador
1,26E-4
5,13E-7
5,77E-7
1,62E-4
8,56E-7
9,62E-7
T9401
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 8 canales, aislado
5,12E-6
4,36E-7
4,36E-7
8,35E-6
4,60E-7
4,60E-7
T9402
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 16 canales, aislado
5,12E-6
4,36E-7
4,36E-7
8,35E-6
4,60E-7
4,60E-7
T9431
Módulo de entrada analógica, 8
canales, aislado
5,12E-6
4,36E-7
4,36E-7
8,35E-6
4,60E-7
4,60E-7
T9432
Módulo de entrada analógica, 16
canales, aislado
5,12E-6
4,36E-7
4,36E-7
8,35E-6
4,60E-7
4,60E-7
T9451
Módulo de salida digital, 24 V CC,
8 canales, aislado, común
1,70E-6
3,41E-6
4,65E-6
4,68E-7
1-4
Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
Tabla 8:
Módulo
Datos de PFD para una SIF con un MTI = 5 años
Descripción del módulo
PFDde
PFDe
Simple
Doble
Triple
Simple
Doble
Triple
T9110
Módulo de procesador
5,96E-4
2,24E-6
3,64E-6
7,60E-4
3,80E-6
6,09E-6
T9401
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 8 canales, aislado
1,82E-5
2,13E-6
2,13E-6
2,78E-5
2,22E-6
2,22E-6
T9402
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 16 canales, aislado
1,82E-5
2,13E-6
2,13E-6
2,78E-5
2,22E-6
2,22E-6
T9431
Módulo de entrada analógica, 8
canales, aislado
1,82E-5
2,13E-6
2,13E-6
2,78E-5
2,22E-6
2,22E-6
T9432
Módulo de entrada analógica, 16
canales, aislado
1,82E-5
2,13E-6
2,13E-6
2,78E-5
2,22E-6
2,22E-6
T9451
Módulo de salida digital, 24 V CC,
8 canales, aislado, común
6,49E-6
1,30E-5
1,98E-4
2,03E-6
Tabla 9:
Módulo
Datos de PFD para una SIF con un MTI = 10 años
Descripción del módulo
PFDde
PFDe
Simple
Doble
Triple
Simple
Doble
Triple
T9110
Módulo de procesador
1,18E-3
4,40E-6
9,91E-6
1,51E-3
7,50E-6
1,65E-5
T9401
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 8 canales, aislado
3,46E-5
4,54E-6
4,25E-6
5,21E-5
4,42E-6
4,43E-6
T9402
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 16 canales, aislado
3,46E-5
4,54E-6
4,25E-6
5,21E-5
4,42E-6
4,43E-6
T9431
Módulo de entrada analógica, 8
canales, aislado
3,46E-5
4,54E-6
4,25E-6
5,21E-5
4,42E-6
4,43E-6
T9432
Módulo de entrada analógica, 16
canales, aislado
3,46E-5
4,54E-6
4,25E-6
5,21E-5
4,42E-6
4,43E-6
T9451
Módulo de salida digital, 24 V CC,
8 canales, aislado, común
1,25E-5
2,50E-5
3,87E-4
4,07E-6
Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
1-5
Datos de PFH avg y PFD avg (Controlador AADvance)
Datos de PFH
La siguiente tabla proporciona los datos de probabilidad de fallos por hora para las
configuraciones energizar para disparar y desenergizar para disparar de la SIF diseñadas
para aplicaciones de demanda alta.
Tabla 10:
Módulo
Datos de PFH
Descripción del módulo
PFDde
PFDe
Simple
Doble
Triple
Simple
Doble
Triple
3,45E-9
3,57E-6
3,42E-8
5,06E-9
5,29E-9
T9110
Módulo de procesador
2,69E-8
T9401
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 8 canales, aislado
7,48E-10 4,77E-10 4,78E-10
1,11E-9
8,22E-6
8,25E-10
T9402
Módulo de entrada digital, 24 V
CC, 16 canales, aislado
7,48E-10 4,77E-10 4,78E-10
1,11E-9
8,22E-6
8,25E-10
T9431
Módulo de entrada analógica, 8
canales, aislado
7,48E-10 4,77E-10 4,78E-10
1,11E-9
8,22E-6
8,25E-10
T9432
Módulo de entrada analógica, 16
canales, aislado
7,48E-10 4,77E-10 4,78E-10
1,11E-9
8,22E-6
8,25E-10
T9451
Módulo de salida digital, 24 V CC, 7,47E-5
8 canales, aislado, común
8,64E-9
3,63E-9
1-6
1,49E-9
Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
Fracción de falla segura (SFF) y Tolerancia a fallos de hardware (HFT)
La siguiente tabla proporciona los datos de SFF y HFT para las configuraciones de SIF
para los modos energizar para disparar y desenergizar para disparar.
Nota: SFFde corresponde a un sistema energizado normalmente que se desenergiza
para disparar.
Tabla 11:
Datos SFFe, SFFde y HFT de módulo
Módulo
Descripción del módulo
SFFde
SFFe
HFT
T9110
Módulo de procesador
>90%
>90%
0
T9401
Módulo de entrada digital, 24 V CC, 8 canales,
aislado
>99%
>99%
0
T9402
Módulo de entrada digital, 24 V CC, 16 canales,
aislado
>99%
>99%
0
T9431
Módulo de entrada analógica, 8 canales, aislado
>99%
>99%
0
T9432
Módulo de entrada analógica, 16 canales, aislado
>99%
>99%
0
T9451
Módulo de salida digital, 24 V CC, 8 canales,
aislado, común
>99%
>99%
0
Configuraciones del sistema
Los cálculos de PFH y PFD se derivan de la Sección 6 de IEC 61508 y los ejemplos a
continuación muestran cómo se utilizan los cálculos para definir la probabilidad de
fallos para una SIF.
Ejemplo 1
Este ejemplo ilustra una SIF SIL3 con una entrada de señal y una salida de señal; tiene
un MTI de 1 año y un MTTR de 8 horas, se configura como una disposición
desenergizada para disparar.
Consulte la tabla 3
AADvance SIF PFDavg = PFDavg (ip) + PFDavg (procesador) + PFDavg (op)
= 4,28E-7 + 4,58E-7 + 2,73E-6
= 2,56E-6
Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
1-7
Datos de PFH avg y PFD avg (Controlador AADvance)
Ejemplo 2
Este ejemplo ilustra una SIF SIL3 con 2 entradas en el mismo módulo y 1 salida con un
MTI de 1 año y un MTTR = 8 horas, configurada como 1oo2 desenergizar para
disparar.
Consulte la tabla 3
AADvance SIF PFD avg = PFDavg (ip) + PFDavg (procesador) + PFDavg (op)
= 4,28E-7 + 4,58E-7 + 2,73E-6
= 2,56E-6
Ejemplo 3
SIF SIL3 con 2 entradas en módulos de entrada diferentes y 1 entrada con un intervalo
de pruebas manuales de 1 año y un MTTR = 8 horas como 1oo2 desenergizar para
disparar.
Consulte la tabla 3
AADvance SIFPFDavg = (PFDavg (ip)) 2 + (1,0% x PFDavg (ip)) + PFDavg (procesador) + PFDavg
(op)
= (4,28E-7) 2 + (1% x 4,28E-7) + 4,58E-7 + 1,37E-6
= 1,84E-6
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Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
Ejemplo 4
Este ejemplo ilustra una SIF SIL3 con 1 entrada y 2 salidas con un intervalo de pruebas
manuales de 1 año y un MTTR = 8 horas como 1oo2 desenergizar para disparar.
Consulte la tabla 3
AADvance SIF PFDavg = PFDavg (io) + PFDavg (procesador) + (PFDavg(op)) 2 + 1,0% x PFDavg
(op)
= 4,28E-7 = 4,58E-7 + ((2,73E-6) 2 + (1,0% x 4,07E-6)
= 9,00E-7
Documento: 553847 Publicación: 1.2: July 2011
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