IEC 61069-4:1997

Industrial-process measurement and control - Evaluation of system properties for the purpose of system assessment - Part 4: Assessment of system performance

Covers the method to be used to systematically assess the performance of industrial-process measurement and control systems. The contents of the corrigendum of December 1997 have been included in this copy.

Mesure et commande dans les processus industriels - Appréciation des propriétés d'un système en vue de son évaluation - Partie 4: Evaluation des caractéristiques de fonctionnement d'un système

Couvre la méthode à utiliser pour évaluer de manière systématique les caractéristiques de fonctionnement des systèmes de mesure et commande des processus industriels. Le contenu du corrigendum de décembre 1997 a été pris en considération dans cet exemplaire.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 22-Dec-1997
• ICS: 25.040.40 - Industrial process measurement and control
• Technical Committee: SC 65A - System aspects
• Drafting Committee: WG 8 - TC 65/SC 65A/WG 8
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 15-Jun-2016
• Completion Date: 26-Oct-2025

Relations

• Revised: IEC 61069-4:2016 - Industrial-process measurement, control and automation - Evaluation of system properties for the purpose of system assessment - Part 4: Assessment of system performance
• Effective Date: 05-Sep-2023

Overview

IEC 61069-4:1997 is an important international standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC) that focuses on industrial-process measurement and control systems. Specifically, this part of the series provides a systematic method for assessing the performance of these systems. As part of the IEC 61069 collection, it complements the broader guidelines on evaluation of system properties by concentrating on the assessment of operational characteristics such as accuracy, response time, and capacity.

This standard serves industries reliant on precise measurement and control processes, offering a structured approach to evaluate system efficiency and suitability. The December 1997 corrigendum has been integrated into this edition, ensuring up-to-date technical content.

Key Topics

• Scope of Performance Assessment
  Defines the method for evaluating key performance properties of industrial-process control systems, ensuring reliability and effectiveness.

• Performance Properties Defined

  • Accuracy: Measures how closely system output corresponds to the true value.
  • Response Time: Time taken for the system to react to changes, crucial for dynamic process environments.
  • Capacity: System’s ability to handle process demands without degradation in performance.

• System Requirements and Specifications Review

  • Critical examination of the System Requirements Document (SRD) and System Specification Document (SSD) to ensure proper evaluation criteria are defined.

• Assessment Procedure
  Step-by-step process including:

  • Analysis of requirements and specifications
  • Designing a detailed evaluation program
  • Execution of the evaluation according to set criteria

• Evaluation Techniques

  • Analytical methods: Theoretical assessment based on system design and performance models.
  • Empirical methods: Real-world testing and measurements under operational conditions.
  • Testing under influencing conditions: Examination of performance in presence of external variables to validate robustness.

• Reporting
  Guidance on proper documentation and reporting of assessment results to facilitate decision-making and record-keeping.

Applications

IEC 61069-4:1997 is essential for professionals involved in the design, verification, and maintenance of industrial measurement and control systems. Typical applications include:

• Manufacturing plants requiring reliable process control to maintain product quality and safety.
• Chemical processing industries where precise measurement and control determine operational efficiency and hazard prevention.
• Energy and utilities sectors for optimized control systems that ensure stability and performance under varying load conditions.
• Automation system designers who need standardized assessment methods to guarantee system performance before deployment.

By applying the methodologies in this standard, organizations can ensure systems meet operational requirements, improve reliability, reduce downtime, and comply with international best practices.

Related Standards

IEC 61069-4:1997 is part of the IEC 61069 series on industrial-process measurement and control system evaluation, which includes:

• Part 1: General Considerations and Methodology – Provides overarching guidance and methodology for system property evaluation.
• Part 2: Methodology to be Applied for Evaluation – Details systematic approaches to the evaluation process.
• Part 3: Evaluation of System Functionality (under development) – Focuses on functional aspects of control systems.
• Part 5: Evaluation of System Dependability – Addresses system reliability and fault tolerance.
• Parts 6 to 8: Under study, covering operability, safety, and non-task-related properties.

For terminology and symbols relevant to this standard, reference is made to:

• IEC 60050 – International Electrotechnical Vocabulary
• IEC 60027, 60417, 60617 – Graphical and letter symbol standards used in electrical engineering.

Following IEC 61069-4:1997 facilitates alignment with international best practices, ensuring consistent and reliable performance assessment in industrial process measurement and control systems.

Standards Content (Sample)

Publication 61069-4 de la CEI IEC Publication 61069-4
(Première édition – 1997) (First edition – 1997)
Mesure et commande dans les processus Industrial-process measurement
industriels – Appréciation des propriétés and control – Evaluation of system properties
d'un système en vue de son évaluation – for the purpose of system assessment –
Part 4: Assessment of system performance
Partie 4: Evaluation des caractéristiques de
fonctionnement d'un système
CORRIGENDUM 1
Page 52 English text overleaf
Remplacer la figure C.2 existante par la figure C.2 amendée suivante:
E/S vers l’opérateur E/S système extérieur
Impri-
mante
Disque
Interface vers Sous-système Interface système
l’opérateur d’archivage extérieur
Alimen- Communi- Alimen- Communi- Alimen- Communi-
tation cation tation cation tation cation
Réseau de bus
Alimen- Communi- Alimen- Communi-
...

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
61069-4
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1997-08
Mesure et commande dans les
processus industriels –
Appréciation des propriétés d’un système
en vue de son évaluation –
Partie 4:
Evaluation des caractéristiques
de fonctionnement d’un système
Industrial process measurement and control –
Evaluation of system properties for the purpose
of system assessment –
Part 4:
Assessment of system performance
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61069-4:1997
Numéros des publications Numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from the 1st January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. issued with a designation in the 60000 series.
Publications consolidées Consolidated publications
Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,
Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to
indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication
publication de base incorporant l’amendement 1, et la incorporating amendment 1 and the base publication
publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.
et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept under
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état constant review by the IEC, thus ensuring that the
actuel de la technique. content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de Information relating to the date of the reconfirmation of
reconfirmation de la publication sont disponibles dans the publication is available in the IEC catalogue.
le Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à ces révisions, à l'établis- Information on the revision work, the issue of revised
sement des éditions révisées et aux amendements editions and amendments may be obtained from
peuvent être obtenus auprès des Comités nationaux de IEC National Committees and from the following
la CEI et dans les documents ci-dessous: IEC sources:
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
• Annuaire de la CEI • IEC Yearbook
Accès en ligne* On-line access*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour régulièrement Published yearly with regular updates
(Accès en ligne)* (On-line access)*
Terminologie, symboles graphiques Terminology, graphical and letter
et littéraux symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur For general terminology, readers are referred to
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
technique International (VEI). (IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
symbols for use on equipment. Index, survey and
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas. Graphical symbols for diagrams.
Publications de la CEI établies par IEC publications prepared by the same
le même comité d'études technical committee
L'attention du lecteur est attirée sur les listes figurant The attention of readers is drawn to the end pages of
à la fin de cette publication, qui énumèrent les this publication which list the IEC publications issued
publications de la CEI préparées par le comité by the technical committee which has prepared the
d'études qui a établi la présente publication. present publication.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre. * See web site address on title page.

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
61069-4
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1997-08
Mesure et commande dans les
processus industriels –
Appréciation des propriétés d’un système
en vue de son évaluation –
Partie 4:
Evaluation des caractéristiques
de fonctionnement d’un système
Industrial process measurement and control –
Evaluation of system properties for the purpose
of system assessment –
Part 4:
Assessment of system performance
© IEC 1997 Droits de reproduction réservés ⎯ Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun any form or by any means, electronic or mechanical,
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photo- including photocopying and microfilm, without permission in
copie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
International Electrotechnical Commission 3, rue de Varembé Geneva, Switzerland
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CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
V
PRICE CODE
International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 61069-4 © CEI:1997
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
INTRODUCTION . 8
Articles
1 Domaine d'application. 12
2 Références normatives . 12
3 Définitions . 14
4 Propriétés des caractéristiques de fonctionnement. 14
4.1 Généralités. 14
4.2 Caractéristiques de fonctionnement . 16
4.3 Précision . 18
4.4 Temps de réponse. 18
4.5 Capacité . 18
5 Examen critique du cahier des charges du système (CdC) . 20
6 Examen critique du cahier des spécifications du système (CdS). 22
7 Procédure d'évaluation . 22
7.1 Généralités. 22
7.2 Analyse du cahier des charges et du cahier des spécifications du système. 22
7.3 Conception du programme d'évaluation. 26
7.4 Programme d'évaluation . 28
8 Techniques d'appréciation . 28
8.1 Généralités. 28
8.2 Techniques analytiques d'appréciation . 30
8.3 Techniques empiriques d'appréciation. 30
8.4 Essais sous conditions d'influence . 36
9 Exécution et rédaction du compte rendu d'évaluation . 36
Annexes
A Liste de contrôle des informations devant être fournies dans le CdC . 38
B Exemple de mise en forme des informations recueillies dans les CdC et CdS. 42
C Modèle d'une appréciation . 48
D Bibliographie . 68

61069-4 © IEC:1997 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
INTRODUCTION . 9
Clause
1 Scope. 13
2 Normative references . 13
3 Definitions . 15
4 Performance properties . 15
4.1 General . 15
4.2 Performance. 17
4.3 Accuracy . 19
4.4 Response time. 19
4.5 Capacity . 19
5 Review of system requirements document (SRD) . 21
6 Analysis of system specification document (SSD). 23
7 Assessment procedure . 23
7.1 General . 23
7.2 Analysis of the SRD and the SSD. 23
7.3 Designing the assessment programme. 27
7.4 Assessment programme . 29
8 Evaluation techniques. 29
8.1 General . 29
8.2 Analytical evaluation techniques. 31
8.3 Empirical evaluation techniques . 31
8.4 Testing under influencing conditions . 37
9 Execution and reporting of the assessment . 37
Annexes
A Checklist on information to be given in the SRD . 39
B Example documentation of collated information from the SRD and the SSD. 43
C Model of an evaluation. 49
D Bibliography. 69

– 4 – 61069-4 © CEI:1997
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
MESURE ET COMMANDE DANS LES PROCESSUS INDUSTRIELS –
APPRÉCIATION DES PROPRIÉTÉS D'UN SYSTÈME
EN VUE DE SON ÉVALUATION –
Partie 4: Evaluation des caractéristiques
de fonctionnement d'un système
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61069-4 a été établie par le sous-comité 65A: Aspects systèmes,
du comité d'études 65 de la CEI: Mesure et commande dans les processus industriels.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
65A/231/FDIS 65A/240/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.

61069-4 © IEC:1997 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
_________
INDUSTRIAL-PROCESS MEASUREMENT AND CONTROL –
EVALUATION OF SYSTEM PROPERTIES FOR
THE PURPOSE OF SYSTEM ASSESSMENT –
Part 4: Assessment of system performance
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61069-4 has been prepared by subcommittee 65A: System aspects,
of IEC technical committee 65: Industrial-process measurement and control.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
65A/231/FDIS 65A/240/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.

– 6 – 61069-4 © CEI:1997
La figure 1 indique les relations entre la présente partie et les autres parties de la CEI 61069,
ainsi que la position relative de la présente partie dans la norme.
La partie 1 fournit un guide complet qui, en tant que tel, est destiné à constituer une publication
autonome.
La partie 2 détaille la méthodologie d'évaluation.
Les parties 3 à 8 fournissent un guide pour l'évaluation de groupes spécifiques de propriétés.
La division des propriétés en différentes parties numérotées de 3 à 8 a été choisie afin de
regrouper les propriétés apparentées.
La CEI 61069 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général: Mesure et
commande dans les processus industriels – Appréciation des propriétés d'un système en vue
de son évaluation.
Partie 1: Considérations générales et méthodologie
Partie 2: Méthodologie à appliquer pour l'évaluation
Partie 3: Evaluation de la fonctionnalité d'un système (à l'étude)
Partie 4: Evaluation des caractéristiques de fonctionnement d'un système
Partie 5: Evaluation de la sûreté de fonctionnement d'un système
Partie 6: Evaluation de l'opérabilité d'un système (à l'étude)
Partie 7: Evaluation de la sécurité d'un système (à l'étude)
Partie 8: Evaluation de propriétés d'un système qui ne sont pas liées à sa tâche même
(à l'étude)
Les annexes A, B, C et D sont données uniquement à titre d’information.
Le contenu du corrigendum du mois de décembre 1997 a été pris en considération dans cet
exemplaire.
61069-4 © IEC:1997 – 7 –
The relation of this part to the other parts of IEC 61069 and the relative place of this part within
this standard is shown in figure 1.
Part 1 provides the overall guidance and as such is intended as a stand-alone publication.
Part 2 details the assessment methodology.
Parts 3 to 8 provide guidance on the assessment of specific groups of properties.
The division of properties in parts 3 to 8 have been chosen so as to group together related
properties.
IEC 61069 consists of the following parts, under the general title: Industrial-process
measurement and control – Evaluation of system properties for the purpose of system
assessment.
Part 1: General considerations and methodology
Part 2: Assessment methodology
Part 3: Assessment of system functionality (under consideration)
Part 4: Assessment of system performance
Part 5: Assessment of system dependability
Part 6: Assessment of system operability (under consideration)
Part 7: Assessment of system safety (under consideration)
Part 8: Assessment of non-task-related system properties (under consideration)
Annexes A, B, C and D are for information only.
The contents of the corrigendum of December 1997 have been included in this copy.

– 8 – 61069-4 © CEI:1997
INTRODUCTION
La présente partie de la CEI 61069 traite de la méthode qu'il convient d'utiliser pour évaluer les
caractéristiques de fonctionnement des systèmes de mesure et de commande des processus
industriels.
Evaluer un système consiste à juger, sur la base d'éléments concrets, de sa bonne aptitude à
remplir une mission ou un ensemble de missions spécifiques.
Pour obtenir tous les éléments nécessaires, il faudrait procéder à une appréciation complète
(c'est-à-dire dans toutes les conditions d'influence) de toutes les propriétés du système qui
contribuent à remplir la mission ou l'ensemble de missions spécifiques considérées.
Cela étant rarement réalisable dans la pratique, la démarche qui guidera l'évaluation d'un
système consiste à:
– identifier les points critiques des propriétés du système qui sont concernées pour
l'accomplissement de la mission;
– planifier l'appréciation des propriétés concernées du système avec un effort rentable
pour les différentes propriétés.
Lors de l'évaluation d'un système, il est essentiel de garder à l'esprit le besoin d'obtenir une
augmentation maximale de la confiance dans la bonne aptitude à l'emploi du système, compte
tenu des contraintes pratiques de coût et de temps.
Une évaluation ne peut être entreprise que si une mission a été imposée (ou attribuée) ou si
une mission type peut être définie. En l'absence de mission, on ne peut évaluer le système;
toutefois il est toujours possible de spécifier et de réaliser des appréciations (telles que
définies dans la CEI 61069-1) qui pourront servir lors d'évaluations menées par d'autres.
Dans ce cas, on peut utiliser la norme en tant que guide pour planifier une appréciation et
suivre ses procédures pour effectuer les appréciations; l'appréciation des propriétés d'un
système fait en effet partie intégrante de l'évaluation de ce système.

61069-4 © IEC:1997 – 9 –
INTRODUCTION
This part of IEC 61069 deals with the method which should be used to assess the performance
of industrial process measurement and control systems.
Assessment of a system is the judgement, based on evidence, of the system's suitability for a
specific mission or class of missions.
To obtain total evidence would require complete (i.e. under all influencing conditions)
evaluation of all system properties relevant to the specific mission or class of missions.
Since this is rarely practical, the rationale on which an assessment of a system should be
based is:
– to identify the criticality of each of the relevant system properties;
– to plan for evaluation of the relevant system properties with a cost effective dedication of
effort to the various properties.
In conducting an assessment of a system it is crucial to bear in mind the need to gain a
maximum increase in confidence in the suitability of a system within practical cost and time
constraints.
An assessment can only be carried out if a mission has been stated (or given) or if any mission
can be hypothesized. In the absence of a mission, no assessment can be made; however,
evaluations (as defined in IEC 61069-1) can still be specified and be carried out for use in
assessments performed by others.
In such cases, the standard can be used as a guide for planning an evaluation and it provides
procedures for performing evaluations, since evaluations are an integral part of assessment.

– 10 – 61069-4 © CEI:1997
Partie 1:
Considérations générales et
méthodologie
Domaine d'application
Définitions
Bases d'une évaluation
Considérations relatives à l'évaluation
Le système
Propriétés
Conditions d'influence
Procédures d'évaluation
Définition des objectifs
Conception et schéma
Partie 2:
Méthodologie
Analyse des objectifs
Analyse des exigences
Analyse des spécifications
Planification Conception du programme d'évaluation
Moyens
Expertise
Temps
Budget
Protocole Exécution du programme d'évaluation
Directives et suivi
Partie 3: Fonctionnalité
Partie 4: Caractéristiques de fonctionnement
Partie 5: Sûreté de fonctionnement
Partie 6: Opérabilité
Partie 7: Sécurité
Partie 8: Propriétés non liées à la tâche
Rapport d'évaluation
Figure 1 – Disposition d'ensemble de la CEI 61069

61069-4 © IEC:1997 – 11 –
Part 1:
General considerations
and methodology
Scope
Definitions
Basis of assessment
Assessment consideration
The system
Properties
Influencing conditions
Assessment procedure
Definition of the objectives
Design and layout
Part 2:
Methodology
Analysis of objectives
Analysis of system requirements
Analysis of specification
Planning Design of assessment programme
Facilities
Expertise
Time
Funds
Protocol Execution of assessment programme
Monitor and control
Part 3: Functionality
Part 4: Performance
Part 5: Dependability
Part 6: Operability
Part 7: Safety
Part 8: NTR properties
Assessment report
Figure 1 – General layout of IEC 61069

– 12 – 61069-4 © CEI:1997
MESURE ET COMMANDE DANS LES PROCESSUS INDUSTRIELS –
APPRÉCIATION DES PROPRIÉTÉS D'UN SYSTÈME
EN VUE DE SON ÉVALUATION –
Partie 4: Evaluation des caractéristiques
de fonctionnement d'un système
1 Domaine d'application
La présente partie de la CEI 61069 couvre la méthode à utiliser pour évaluer de manière
systématique les caractéristiques de fonctionnement des systèmes de mesure et commande
des processus industriels.
La méthodologie d'évaluation détaillée dans la CEI 61069-2 est appliquée afin d'obtenir le
programme d'évaluation des caractéristiques de fonctionnement.
Les propriétés composantes des caractéristiques de fonctionnement sont analysées et les
critères à prendre en compte lorsque l'on évalue les caractéristiques de fonctionnement sont
décrits.
Il est fait mention de différentes techniques d'évaluation des caractéristiques de
fonctionnement qui se complètent mutuellement.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente partie de la CEI 61069.
Au moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif
est sujet à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur la présente partie de la
CEI 61069 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes
des documents normatifs indiqués ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le
registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60068, Essais d'environnement
CEI 60721, Classification des conditions d'environnement
CEI 60902:1987, Mesure et commande dans les processus industriels – Termes et définitions
CEI 61000, Compatibilité électromagnétique (CEM)
CEI 61069-1: 1991, Mesure et commande dans les processus industriels – Appréciation des
propriétés d'un système en vue de son évaluation – Partie 1: Considérations générales et
méthodologie
CEI 61069-2: 1993, Mesure et commande dans les processus industriels – Appréciation des
propriétés d'un système en vue de son évaluation – Partie 2: Méthodologie à appliquer pour
l'évaluation
CEI 61298-2: 1995, Dispositifs de mesure et de commande des processus – Méthodes et
procédures générales d'évaluation des performances – Partie 2: Essais dans les conditions de
référence
61069-4 © IEC:1997 – 13 –
INDUSTRIAL-PROCESS MEASUREMENT AND CONTROL –
EVALUATION OF SYSTEM PROPERTIES FOR
THE PURPOSE OF SYSTEM ASSESSMENT –
Part 4: Assessment of system performance
1 Scope
This part of IEC 61069 covers the method to be used to systematically assess the performance
of industrial-process measurement and control systems.
The assessment methodology detailed in IEC 61069-2 is applied to obtain the performance
assessment programme.
The subsidiary performance properties are analyzed, and criteria to be taken into account when
assessing performance are described.
References are made to different supplementary performance evaluation techniques.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this part of IEC 61069. At the time of publication, the editions indicated
were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to agreements based
on IEC 61069 are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions
of the normative documents indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers of
currently valid International Standards.
IEC 60068,
Environmental testing
IEC 60721, Classification of environmental conditions
IEC 60902: 1987, Industrial-process measurement and control – Terms and definitions
IEC 61000, Electromagnetic compatibility (EMC)
IEC 61069-1: 1991, Industrial-process measurement and control – Evaluation of system
properties for the purpose of system assessment – Part 1: General considerations and
methodology
IEC 61069-2: 1993, Industrial-process measurement and control – Evaluation of system
properties for the purpose of system assessment – Part 2: Assessment methodology
IEC 61298-2: 1995, Process measurement and control devices – General methods and
procedures for evaluating performance – Part 2: Tests under reference conditions

– 14 – 61069-4 © CEI:1997
CEI 61298-3: —, Dispositifs de mesure et de commande des processus – Méthodes et
procédures générales d'évaluation de performances – Partie 3: Essais pour la détermination
1)
des effets des grandeurs d'influence
CEI 61298-4: 1995, Dispositifs de mesure et de commande des processus – Méthodes et
procédures générales d'évaluation de performances – Partie 4: Contenu du rapport
d'évaluation
CEI 61326-1, —, Matériels électriques de mesure, de commande et de laboratoire –
1)
Prescriptions relatives à la CEM – Partie 1: Prescriptions générales
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 61069, les définitions suivantes s'appliquent:
3.1 caractéristiques de fonctionnement: Précision et vitesse avec lesquelles le système
exécute ses tâches dans des conditions définies.
3.2 précision: Degré de concordance entre le transfert d'information spécifié et celui qui est
réalisé lorsqu'il est exécuté par le système dans des conditions définies.
3.3 temps de réponse: Intervalle de temps entre l'initiation d'un transfert d'information et
l'instant où la réponse correspondante est mise à disposition dans des conditions définies.
3.4 capacité: Nombre maximal de transferts d'information donnés que le système est capable
d'exécuter dans un intervalle de temps donné, sans qu'il y ait d'influence sur l'une quelconque
des propriétés du système.
3.5 transfert d'information: Transformation ou transport d'une information entrant dans le
système à sa limite en une information dérivée sortant du système à sa limite.
4 Propriétés des caractéristiques de fonctionnement
4.1 Généralités
Il convient qu'un système soit en mesure d'exécuter des tâches de mesure et de commande
des processus industriels avec précision et dans un temps spécifié (temps de réponse). Si
plusieurs tâches doivent être exécutées, il convient que le système les traite sans faire
obstacle à l'exécution des autres tâches, et c'est en cela que le nombre de tâches qui peuvent
être exécutées dans une fenêtre temporelle (capacité de traitement) est important et dépend
de la capacité du système.
Pour évaluer les caractéristiques de fonctionnement d'un système, il est donc nécessaire
d'identifier et d'évaluer les composantes qui déterminent les caractéristiques de fonction-
nement.
La figure 2 indique la hiérarchie des composantes des caractéristiques de fonctionnement.
——————
1)
A publier.
61069-4 © IEC:1997 – 15 –
IEC 61298-3: —, Process measurement and control devices – General methods and
1)
procedures for evaluating performance – Part 3: Tests for the effects of influence quantities
IEC 61298-4: 1995, Process measurement and control devices – General methods and
procedures for evaluating performance – Part 4: Evaluation report content
IEC 61326-1: — Electrical equipment for measurement, control and laboratory use – EMC
1)
requirements – Part 1: General requirements
3 Definitions
For the purpose of this part of IEC 61069, the following definitions apply:
3.1 performance: The precision and speed with which the system executes its tasks under
defined conditions.
3.2 accuracy: The closeness of agreement between the specified and the realized
information translation executed by the system under defined conditions.
3.3 response time: The time interval between the initiation of an information translation and
the instant when the associated response is made available under defined conditions.
3.4 capacity: The maximum number of given information translations the system is able to
execute within a defined period of time, without influencing any of the system properties.
3.5 information translation: A conversion or conveyance of information entering the system
at its boundary into derived information exiting the system at its boundary.
4 Performance properties
4.1 General
A system should be able to execute industrial-process measurement and control tasks with
accuracy and within a specified time (response time). If several tasks are to be executed the
system should handle these without obstructing the execution of the other tasks, and hence the
number of tasks which can be executed within a time frame (throughput) is important and
depends on the capacity of the system.
To assess the performance of a system it is therefore necessary to identify and assess the
subsidiary properties that determine performance.
Figure 2 shows the performance hierarchy.
__________
1)
To be published.
– 16 – 61069-4 © CEI:1997
Caractéristiques de
fonctionnement
Précision Temps de réponse Capacité
Figure 2 – Hiérarchie des composantes des caractéristiques de fonctionnement
4.2 Caractéristiques de fonctionnement
Les caractéristiques de fonctionnement ne peuvent pas être évaluées directement mais ne
peuvent être déterminées que par analyse et essais de leurs propriétés composantes.
Pour être en mesure de déterminer les propriétés composantes, il est nécessaire d'analyser le
système en termes de transferts d'information.
Il est nécessaire d'examiner les propriétés composantes pour chacun des flux d'information
traversant le système.
Les caractéristiques de fonctionnement d'un système sont principalement déterminées par la
conception de ce système, et dans une moindre mesure par des facteurs qui peuvent être
introduits (aussi bien par voie matérielle que logicielle) durant les étapes de fabrication et
d'intégration du système.
Il convient de noter que les propriétés composantes des caractéristiques de fonctionnement
sont interdépendantes.
Un système ne peut pas avoir une mesure unique de ses caractéristiques de fonctionnement
car des tâches distinctes peuvent utiliser différents transferts d'information. De plus, ces
transferts d'information peuvent être interdépendants lorsqu'ils partagent des ressources
communes.
Lorsqu'un système accomplit plusieurs tâches, leurs caractéristiques de fonctionnement
peuvent être différentes et il faut effectuer une analyse individuelle de chacune de ces tâches.
Les caractéristiques de fonctionnement ne peuvent être décrites par un seul nombre, tant qu'il
n'existe pas un modèle de synthèse approprié. Les propriétés composantes peuvent être
quantifiées; elles sont déterministes avec des éléments probabilistes, du fait notamment des
interdépendances.
61069-4 © IEC:1997 – 17 –
Performance
Accuracy Response time Capacity
Figure 2 – Performance hierarchy
4.2 Performance
Performance cannot be assessed directly, but can only be determined by analysis and testing
of its subsidiary properties.
To be able to determine the subsidiary properties it is necessary to analyze the system in terms
of information translations.
It is necessary to examine the subsidiary properties for each of the information flows through
the system.
The performance of a system is mainly determined by the design of the system, and to a lesser
extent by factors which can be introduced (through both hardware and software) during the
manufacturing and integration stages of the system.
It should be noted that the subsidiary performance properties are mutually dependent.
A system may not have a single performance measure because various tasks can utilize a
different amount of information translations. Moreover, these information translations can be
mutually dependent when they share common facilities.
When a system accomplishes several tasks, their performance can vary, and for each of these
tasks a separate analysis is required.
Performance cannot be described by a single number, as long as there does not exist a
suitable synthesis model. The subproperties can be quantified; they are deterministic with
probabilistic elements, due to interdependencies, etc.

– 18 – 61069-4 © CEI:1997
4.3 Précision
La précision d'un transfert d'information englobe les éléments suivants:
– conformité* ;
– hystérésis;
– zone d'insensibilité;
– erreur de répétabilité;
– erreur de reproductibilité;
– résolution.
Les termes et définitions relatifs à ces éléments figurent dans la CEI 60902.
La précision s'exprime en termes quantitatifs par une valeur absolue ou relative.
4.4
Temps de réponse
Le temps de réponse d'un transfert d'information englobe les éléments successifs ci-après:
– acquisition de l'information, qui dépend de la constante de temps des filtres d'entrée
(matériels et/ou logiciels) et des temps de cycle des entrées;
– traitement de l'information, qui dépend du temps de cycle du traitement;
– activation des sorties, qui dépend des temps des filtres de sortie (matériels et/ou
logiciels) et des temps de cycle des sorties.
Chacun des éléments du transfert d'information cités ci-dessus peut être exécuté cycliquement
de manière synchrone ou asynchrone.
Il convient de prêter attention au fait que le temps de réponse global d'un transfert
d'information n'est pas simplement la somme des éléments constitutifs, du fait des
interdépendances. Par exemple, une nouvelle information peut survenir alors que l'exécution
du transfert d'information correspondant est déjà engagée, ce qui entraîne une augmentation
du temps de réponse.
Le temps de réponse est différent pour chaque transfert d'information et dépend des priorités
affectées aux autres tâches, des réglages des temps de cycle, de l'activation des mécanismes
de crédibilité, etc.
Le temps de réponse peut être quantifié pour des tâches individuelles. Sa valeur peut contenir
des éléments probabilistes dépendant de l'exactitude avec laquelle on peut contrôler
l'évaluation et/ou les conditions d'essais, de l'utilisation des ressources partagées, etc.
4.5 Capacité
La capacité d'un système dépend du nombre d'éléments du système, de la manière dont ceux-
ci sont partagés entre les fonctions participant aux transferts d'information et du ou des temps
de cycle des éléments.
La capacité d'un système donné est fixe et ne peut être changée que par une modification du
système.
——————
* La «conformité», telle qu'utilisée dans cette norme, n'est pas limitée uniquement aux conditions statiques, mais
il convient qu'elle comporte également des considérations dynamiques qui peuvent être influencées par des
facteurs pouvant eux-mêmes être inhérents à la conception du système.

61069-4 © IEC:1997 – 19 –
4.3 Accuracy
The accuracy of an information translation comprises the following elements:
*
– conformity ;
– hysteresis;
– dead band;
– repeatability error;
– reproducibility error;
– resolution.
The terms and definitions relating to these elements are given in IEC 60902.
Accuracy is expressed in quantitative terms as an absolute or relative value.
4.4
Response time
The response time of an information translation comprises the following consecutive elements:
– information collection, which depends on the time constant of input filters (hard and/or
software) and input cycle times;
– information processing, which depends on the processing cycle time;
– output actuation, which depends on the times of output filters (hard and/or software) and
output cycle times.
Each of the above elements of the information translation can be executed in a synchronous or
asynchronous way.
Attention should be paid to the fact that the overall response time of an information translation
is not simply the sum of the constituent elements, due to interdependencies. For example, new
information can coincide in time with a running information translation resulting in an increase
in response time.
The response time differs with respect to each information translation, and depends on priority
settings of concurrent tasks, cycle time settings, activated credibility mechanisms, etc.
The response time can be quantified for individual tasks. Its value can contain probabilistic
elements depending on the exactness to which evaluation and or test conditions can be
controlled, the use of shared resources, etc.
4.5
Capacity
The capacity of a system depends on the number of system elements, the way in which these
are shared between the functions within the information translations and the element cycle
time(s).
The capacity of a given system is fixed and can only be changed through a system
modification.
__________
*
"Conformity" as used in this standard is not restricted to static conditions only, but should include dynamic
considerations, which can be affected by factors that may be embedded in the design of a system.

– 20 – 61069-4 © CEI:1997
La capacité d'un système ne peut pas être mesurée directement, mais peut être évaluée en
mesurant la capacité de réserve que possède le système pour chacun des transferts
d'information.
La capacité de réserve pour un transfert d'information particulier est la différence entre le
nombre maximal de transferts d'information de ce type (charge de 100 %) et le nombre de
référence de ce même type de transfert d'information défini dans le cahier des charges du
système (CdC) (charge de base) que le système peut exécuter dans un intervalle de temps
donné et dans des conditions de référence données. Lorsque l'on mesure la capacité de
réserve d'un transfert d'information particulier, la valeur d’aucune propriété du système ne doit
être dégradée.
Pour des systèmes capables d'effectuer différents transferts d'information, on ne peut exprimer
la capacité de réserve par un seul nombre.
Dans ce cas, on peut exprimer la capacité de réserve par un vecteur de valeurs calculées à
partir du nombre maximal de chaque type de transfert d'information que peut exécuter le
système dans un intervalle de temps donné, les autres transferts d'information étant maintenus
constants aux valeurs exigées dans le CdC, et la valeur d'aucune propriété du système n'étant
dégradée.
On peut obtenir une indication de la capacité de réserve du système en calculant pour chaque
transfert d'information un facteur de charge:
nombre de transferts d'information indiqué dans le CdC/unité de temps
_________________________________________________________
facteur de charge =
nombre maximal de transferts d'information mesurés/unité de temps
Pour chaque valeur, il convient d'indiquer des informations précises et détaillées sur les
conditions dans lesquelles la mesure a été effectuée.
Le modèle ci-dessus peut être mis en oeuvre dans un calculateur pour simuler
...