功能安全是工業系統或設備整體安全不可或缺的一部分，其中自動保護是確保安全的關鍵要求。功能安全系統由E/E/PE（電氣、電子、可編程電子）組成，在廣泛的應用中實現安全功能。

功能安全的基本原則是保護用戶/操作員在使用過程中免受任何類型的傷害。功能安全的范圍很廣，在不同的工業操作中各不相同，在這些操作中，大量的機器/設備要么單獨操作，要么協同操作。無論是電氣、電子或機電設備，都可能產生不同類型的潛在危險。總的來說，功能安全是對機器或系統在需要時立即實施安全和操作員保護措施信心的一種衡量。無論在何種情況，功能安全對于所有領域的安全生命周期都是必不可少的，無論是關于工業操作還是相關設備的解決方案。圖1中提供了關于相同故障類別的簡要，以定義安全裝置。

圖1 安全生命周期中的概念階段

IEC 61508為特定領域應用中的電氣、電子和其他可編程電子相關系統的功能安全標準提供了充分的見解。

圖2 特定行業的功能安全標準

隨著工業制造企業正在經歷快速轉型，功能安全已成為工業解決方案開發不可或缺的一部分，因為它可以避免系統故障，預測其影響或減少未知風險，并改變工程師設計系統的方式。市場領先者，提供各種系統級解決方案（如BMS、TMC、HIPPS、ESD和SCADA）以及設備級解決方案（如安全閥、制動器、傳感器等），并通過IEC 61508規定的各種功能安全措施來盡量降低相關風險。

圖3 功能安全實施的范圍

與任何功能安全解決方案相關的挑戰不僅與設備和相關軟件工具有關，還與其特定領域的用例有關（參見圖3）。安全標準的性質在不同行業領域因其應用而異。盡管半導體器件的進步為工業自動化中安全的有效實施鋪平了道路，但仍然存在一定的差距來審查器件級、系統級和操作級的潛在故障。

圖4 開發商獲得功能安全標準認證的技術問題

因此，TUV等認證機構在同意設備/系統應用于任何工業領域之前，都有嚴格的認證流程。該認證流程從構思階段開始，隨后是概念審查、基于需求的開發規劃、詳細的設計試驗以及對相關硬件和軟件組件的功能評估，最后是第三方檢查。整個程序具有傳統開發中所沒有的技術要求和流程。考慮到這種限制，為了避免設備中可能發生的故障以及其可能導致的危險，而進一步提高系統的安全性，有必要對冗余安全系統中使用的主設備MCU進行自診斷。瑞薩電子為此提供了相應的解決方案。

瑞薩電子為工業自動化應用提供尖端解決方案。產品組合包括工業級MCU/MPU、功率器件、傳感器、接口和連接解決方案等。從這些廣泛的產品組合中，無論是電機驅動、控制、傳感器、工業網絡還是通信應用，瑞薩通過整合功能安全的專用工業自動化解決方案，實現了應用開發的高效率。

瑞薩電子的專家通過在其產品組合中提供端到端支持來幫助客戶更快地進入市場。首先，瑞薩不僅提供全面的培訓，而且還為軟件解決方案的免費評估提供便利。在開發過程中，瑞薩電子的認證軟件有助于加快客戶的上市時間，并降低總擁有成本。認證的軟件解決方案可獲得商業許可，在整個產品開發過程中，還有可選的年度技術支持服務。

圖5 瑞薩功能安全解決方案環境

圖5列舉了瑞薩電子提供的解決方案，以支持基于細分市場的功能安全系統開發。瑞薩的功能安全解決方案為整個功能安全系統開發和認證過程的60%-70%提供支持。這包括概念階段的規范審查、MCU周圍功能安全所需的故障分析和診斷程序、冗余結構和外圍設備診斷、網絡的系統級診斷軟件，以及最后將這些提交給認證機構的文件。這使得設計人員可以根據自己的需要，以定制的方式設計和開發特定于設備的部件，從而獨立完成安全系統。

極具競爭力的瑞薩功能安全套件，可以確保開發人員只需專注于系統開發，因為基于MCU的軟件包和認證文件可隨時集成。我們的德國萊茵TV認證自測和SIL3系統軟件套件包括實現HFT=1系統配置的所有MCU診斷和安全任務。最后，IEC 61508功能安全系統開發文件指南為實現系統認證提供了額外的幫助。

總之，使用瑞薩功能安全解決方案套件可以有更多的時間來完成系統開發，從而降低整體成本，縮短上市時間。欲了解更多信息，請掃描下方二維碼訪問我們的網站查看IEC 61508功能安全解決方案，或聯系您當地的瑞薩銷售代表。

https://www.renesas.cn/cn/zh/application/industrial/factory-automation/safety/iec-61508-functional-safety-solution

1

END

1

往期推薦

1

【干貨分享】從零學習使用瑞薩RA6M4開發板

2

基于RA2L1的串口及J-Link的燒寫說明

3

全新入門級RA系列RA2E2單片機組，適用于DDR5 DIMM LED的控制應用

瑞薩電子 (TSE: 6723)

科技讓生活更輕松，致力于打造更安全、更智能、可持續發展的未來。作為全球微控制器供應商，瑞薩電子融合了在嵌入式處理、模擬、電源及連接方面的專業知識，提供完整的半導體解決方案。成功產品組合加速汽車、工業、基礎設施及物聯網應用上市，賦能數十億聯網智能設備改善人們的工作和生活方式。

更多信息，敬請訪問renesas.com