こんにちは！今回はIEC 62061の7.4.4について解説をお届けします。この記事では、機械の安全関連制御システムにおける診断機能の実現に焦点を当て、それぞれのポイントについて詳しく説明します。
概要
IEC 62061の7.4.4では、各サブシステムが適切な診断機能を提供することで、アーキテクチャの制約と時間あたりの危険故障確率（PFH）の要件を満たす必要が説明されています。診断機能は、系統的な故障の回避と制御に対する要件を満たし、診断機能の明確な説明と分析が提供されなければなりません。
診断機能の実現に対する要件
7.4.4は、診断機能の実現に関するセクションです。これらの診断機能は、システムの信頼性と安全性を確保するために重要です。
1. サブシステムと診断機能
各サブシステムは、アーキテクチャの制約とPFH（時間あたりの危険故障確率）の要件を満たすために必要な診断機能を提供する必要があります。これにより、システム全体の安全性が向上し、故障が発生した場合に適切な対処が可能になります。
2. 診断機能の独立性
診断機能は、安全機能とは異なる構造を持つことができ、同じサブシステム、SCSの他のサブシステム、または安全機能を実行しないSCSのサブシステムによって実行できます。これにより、システム全体の冗長性が向上し、故障が局所化されやすくなります。
3. 診断機能の要件
診断機能は、系統的な故障の回避と制御に対する適用可能な要件を満たす必要があります。これにより、システムが安全であることが保証され、潜在的な問題が未然に防がれます。
4. 診断機能のチェック
サブシステムの診断機能のテストに適用される時間制約は、安全機能に適用されるものとは異なることがあります。また、診断機能のチェックの必要性は、安全インテグリティレベル、要求率、使用される技術、およびアプリケーション固有の機能などの要素に依存することがあります。これは、診断機能の実装がシステムの特性とニーズに合わせて柔軟に適応できることを意味します。
5. SCS診断機能の説明と分析
SCS診断機能の明確な説明、故障検出/反応、および関連する安全機能の安全インテグリティへの寄与に関する分析が提供されなければなりません。これにより、設計エンジニアはシステムの安全性を確保し、最適な診断機能を実装できるようになります。
6. PFHの推定と診断機能のテスト
SCS診断機能は、PFHおよび系統的な安全インテグリティが対応する安全機能で指定されているものと同じであるように最低限実装される必要があります。また、PFHが安全機能で指定されたものよりも1桁大きい場合、診断機能が操作可能であるかどうかを判断するためのテストが実施されなければなりません。この診断機能のテストは、サブシステムのプルーフテスト間隔中に等間隔で最低10回実施されなければなりません。。
7. 診断機能とアーキテクチャ制約
診断機能の実現に関するアーキテクチャ制約は、ハードウェアの安全インテグリティには適用されません。これにより、診断機能の実装が柔軟で効率的に行われることができます。
8. 診断機能のテストカバレッジ
診断機能のテストは、可能な限り診断機能を実装する部分の100％をカバーすることを目指しています。これにより、システム全体の安全性が向上し、故障が発生した場合に適切な対処が可能になります。
9. 診断機能の実装
診断機能がSCSのロジックソルバーによって実装されている場合、診断機能の故障が安全機能の故障として明らかになる可能性があるため、診断機能の別のテストを実行する必要はありません。これにより、テストの効率が向上し、システム全体のコストを節約できます。
10. テスト手段
テストは、外部手段（例：テスト機器）または内部ダイナミックチェック（例：ロジックソルバー内に埋め込まれた）を使って実行できます。この多様性は、設計エンジニアがシステムのニーズに応じて最適なテスト方法を選択できることを意味します。
まとめ
ここまでの解説をまとめると、IEC 62061の7.4.4は、診断機能の実現に関する重要なガイダンスを提供しています。これらの診断機能は、システムの安全性と信頼性を維持するために不可欠です。各サブシステムは、適切な診断機能を提供することで、システム全体の冗長性が向上し、故障が局所化されやすくなります。また、診断機能は独立した機能であり、柔軟に実装されることができます。診断機能は、システムの安全性を確保し、最適な診断機能を実装するために、設計エンジニアに適用可能な要件を満たすことが求められます。
この記事を通して、診断機能の実現に関する重要なポイントを把握し、システムの安全性と信頼性を向上させる方法について理解が深まることを願っています。それでは、安全で信頼性の高いシステム設計に向けて、最善を尽くしましょう！
