隨著社會進(jìn)步，政府和企業(yè)在安全方面的投入日益增大。為了改善效益，越來越多的儀表與自動化企業(yè)正在著手向安全領(lǐng)域轉(zhuǎn)產(chǎn)，如傳統(tǒng)生產(chǎn)DCS的企業(yè)向SIS領(lǐng)域進(jìn)軍、傳統(tǒng)的PLC企業(yè)轉(zhuǎn)而生產(chǎn)安全PLC、傳統(tǒng)的儀表企業(yè)開始研制安全型儀表等等。但如果不能正確理解與掌握“安全性”問題，不了解產(chǎn)品應(yīng)具備什么安全特征，這樣的轉(zhuǎn)產(chǎn)是有很大風(fēng)險的。
本文介紹一下儀表與自動化產(chǎn)品的安全性問題，同時介紹其產(chǎn)品具有的安全特征。
一、安全性問題的基礎(chǔ)
安全性表現(xiàn)產(chǎn)品的安全品質(zhì)，是通過設(shè)計、制造出來的，但只靠產(chǎn)品無法維持。安全有其自身特點(diǎn)，不了解其基本概念與方法，僅靠原有的自動化技術(shù)知識是不能合理地處理安全性問題的。
從事安全工作的人必須深刻了解以下幾個要點(diǎn)：
(1)安全的對象是人
我們說，自動化控制系統(tǒng)可以用來保護(hù)人、環(huán)境與設(shè)備，但安全的最終關(guān)注點(diǎn)在人，也就是說，安全的對象是人。是人就會有人性的弱點(diǎn)，出了事故就要考慮承擔(dān)法律責(zé)任。要充分考慮所有與人有關(guān)的安全模式，執(zhí)行安全標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)避風(fēng)險，避免法律糾紛。
·理解人性弱點(diǎn)，增加生理學(xué)知識
由于人性的弱點(diǎn)，會產(chǎn)生無知、好奇、恐慌等不良情緒，誤判導(dǎo)致錯誤操作最終導(dǎo)致事故，應(yīng)盡可能對上述所有異常行為采取相應(yīng)措施，如果不能，也需要對使用者規(guī)定一般的素質(zhì)要求，針對不同的種類考慮不同的限制，規(guī)定相應(yīng)的界限。
舉一些例子。某飛機(jī)進(jìn)入著陸姿勢時開關(guān)已經(jīng)扳向自動操縱方式，但飛行員錯誤地認(rèn)為處于手動位置，并持續(xù)地扳動操縱桿，結(jié)果自動裝置向相反方面動作，最終導(dǎo)致了墜機(jī)事故。某段鐵路的兩個信號表示不同線路的狀態(tài)，司機(jī)由于看錯了相鄰的信號而發(fā)生撞車事故。有很多安全事故的原因違反了技術(shù)人員的常識，是技術(shù)人員所不能理解的。如電梯中有開門和關(guān)門兩個按鈕，電路設(shè)計時會充分考慮按下任意按鈕時電梯應(yīng)做出的反映，但乘客可能會同時按下兩個按扭，或者以極微小的時差按下兩個按鈕。對于這種“游戲”動作估計不足，就會導(dǎo)致電梯非正常停車，結(jié)果把乘客關(guān)在電梯中，不得不靠外面的救援。
這類錯誤很多，安全產(chǎn)品開發(fā)時應(yīng)從生理學(xué)的角度進(jìn)行深入研究，并找出避免出錯的措施；充分考慮異常的動作、對狀況判斷失誤等“可預(yù)見與不可預(yù)見的”事件，即使萬一出錯，也應(yīng)該有補(bǔ)救的方法，不至于最終導(dǎo)致事故。
·了解與人有關(guān)的安全模式。
研究安全模式就是找出產(chǎn)品使用過程中所有可能導(dǎo)致人員傷害的機(jī)制與可能性。
自動化產(chǎn)品與系統(tǒng)的安全模式主要分為兩類。第一類是與功能失效相關(guān)的安全模式，在領(lǐng)域內(nèi)人們稱這類安全為功能安全，如緊急停車系統(tǒng)的故障會導(dǎo)致危險時無法緊急停機(jī)；第二類是產(chǎn)品在使用過程中對人體產(chǎn)生如觸電、電擊、熱燙、著火、爆炸、機(jī)械等直接的傷害，在領(lǐng)域內(nèi)人們稱這類安全為電氣安全、機(jī)械安全與防爆安全。
(2)安全需要高成本
為“安全”而設(shè)計的自動化產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)會比原來只考慮功能結(jié)構(gòu)時復(fù)雜，成本也會增加。如果不肯下功夫增成本，就會制造出危險的產(chǎn)品，一旦發(fā)生事故，造成巨大的損失。
(3)危險特點(diǎn)要了解
應(yīng)用于安全領(lǐng)域的儀表與自動化產(chǎn)品，承擔(dān)著“在生產(chǎn)過程中監(jiān)測與安全有關(guān)的狀態(tài)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)故障與異常，及時采取措施以避免事故發(fā)生”的重要任務(wù)，但不同的應(yīng)用領(lǐng)域危險特點(diǎn)不同，不了解這些特點(diǎn)，輕易轉(zhuǎn)產(chǎn)到“安全領(lǐng)域”，容易忽視新的應(yīng)注意的問題點(diǎn)，導(dǎo)致重要損失。
例如，某工廠在加工過程中使用大量酒精，由于設(shè)置在廠房頂部的排風(fēng)扇發(fā)生故障，致使酒精濃度上升，引起爆炸。分析事故原因時，發(fā)現(xiàn)原來設(shè)計安全控制方案時已經(jīng)預(yù)料到風(fēng)扇故障會導(dǎo)致爆炸危險，所以設(shè)計安裝了安全聯(lián)鎖裝置來監(jiān)視電動機(jī)轉(zhuǎn)速，保證電動機(jī)停時生產(chǎn)線停。但沒料到的是，傳動皮帶輪脫落導(dǎo)致不能排氣，這種故障在一般的工廠是通過使用者定期檢查皮帶張力時發(fā)現(xiàn)的，但這家工廠的屋頂非常高，維修人員無法到達(dá)，安全控制方案的設(shè)計者沒有充分考慮該廠的實際情況。在安全控制方案存在嚴(yán)重缺陷的情況下，安全聯(lián)鎖裝置設(shè)計得再好、產(chǎn)品再可靠，安全性也沒有保障。
(4)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范很重要
重大事故是低概率事件，一個企業(yè)不可能都經(jīng)歷過，企業(yè)內(nèi)的個人沒有學(xué)習(xí)過有關(guān)經(jīng)驗，這與通過積累經(jīng)驗取得進(jìn)步的質(zhì)量管理是完全不同的，因此，借鑒外部他人的經(jīng)驗，執(zhí)行行業(yè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)是十分重要的。
比如說，功能安全標(biāo)準(zhǔn)是歐美等國安全控制領(lǐng)域的專家多年經(jīng)驗的總結(jié)，它不但提出了一整套完整的實現(xiàn)安全的方案，還規(guī)定了從控制方案提出、實現(xiàn)直到停用的整個生命周期中所有相關(guān)人員的工作目標(biāo)與職責(zé)，建立了與安全控制相關(guān)的法律責(zé)任體系。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是保證安全的重要措施，同時也是規(guī)避風(fēng)險、免除法律責(zé)任的重要手段。
