安全仪表系统(SIS)培训(高端培训)
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工程师培训资料
• 标题：安全仪表系统（SIS）培训（高端培训） • 培训人：xx
安全标准
在工艺生产过程中，存在各种各样的工艺参数和工艺设备状 态，这些参数和状态被检测出来就是过程信号。生产中当这 些参数控制在规定的范围内时，说明生产过程处于正常状态； 超出这个范围说明出现异常，要求以声光形式提醒操作者采 取调节措施（参数调整或设备适当操作）或者通过预定的程 序使其恢复到正常值范围内，这个声光表现形式称为报警， 根据预定程序的操作就是联锁； 如果异常进一步扩大，为防止事故发生而采取的局部或整体 生产装置停车的仪表系统，称为安全仪表系统（SIS），或紧 急停车系统（ESD），它是生产过程中的一种自动安全保护系 统，能对石油化工等生产过程中可能发生的危险（超出安全 限定）及不采取措施而继续恶化的状态进行及时地响应和保 护，使其进入预定的安全停车状态，从而保证人员、设备、 生产和装置的安全。
3.DCS是“动态”系统，它始终对过程变量连续进行检测、运 算和控制，对生产过程进行动态控制，确保产品的质量和产
量；
4.SIS是“静态”系统，正常工况时，它始终监视生产装置的 运行，系统输出不变，对生产过程不产生影响，非正常工况
下时，它将按照预先的设计进行逻辑运算，使生产装置安全
联锁或停车；
5.SIS比DCS在可靠性、可用性上要求更严格，IEC61508、 IEC61511、ISA S84.01、SH/T3018强烈推荐SIS与DCS硬件独立设 置。
联锁保护系统设置： 根据《石油化工安全仪表系统设计规范》SH/T3018-2003有关 要求，安全仪表系统应符合下列规定。 独立 安全联锁保护和停车系统独立于过程控制系统，以降低控制 功能和安全功能同时失效的概率，使联锁和停车系统不依附 于过程控制系统就能独立完成自动保护联锁的安全功能。见 图 “独立的安全仪表系统”。
安全仪表系统（SIS） 获得TÜV莱茵的SIL3认证
莱茵TUV认证的功能安全设计工程师
适用于 Ø 紧急停车系统（ESD： Emergency Shut Down ） Ø 燃烧炉管理系统（BMS： Burner Management System ）
注：又称为“锅炉炉膛安全监控系统”，即FSSS（Furnace Safety Supervision System）
n SOE查看
安安全全工控程制师站站（CPU + I/O)
n CPU: PowerPC（主频：330MHz） n 内存: 128MB n 支持的I/O 模块：AI/DI/DO
系统架构
安全相关部分和非安全相关部分物理上隔离 完全的三重化架构
功能安全相 关的部分
与DCS的集成
与其他的DCS系统集成
Ø 通过Modbus通讯集成（支持冗余）
Ø 火灾及气体检测系统（FGS： Fire & Gas System ） Ø 紧急避断系统（ETS： Emergency Trip System）
安全工程师站
交换机
安全控制站
专用 I/O 电缆
操作员站
安全工程师站
n 编程语言: FBD, LD, ST* (IEC61131-3)
n 在线监视
操n 作系员统站维可护以与工程师站共用 n 逻辑也仿可真与DCS侧共用
DCS侧失效不影响 SIS侧安全
无无缝缝集系成统的集优势成的优势
n 信息集成（过程、设备、报警） n 节省系统软、硬件成本
DCS
SIS
灵活的系统规模
R
R
R
R
操作员站 主机笼
Hale Waihona Puke Baidu
操作员站 主机笼
小规模
n 单机笼
- 支持最多220I/O点； - 220点系统响应时间小于30ms。
通用安全标准
由于SIS属于保护装置的安全仪表系统，所以对SIS控制器本身安 全要求很高，有关国际机构对控制器的可靠性、安全性制定了相
关的安全标准，并对相关控制器产品和使用的编程软件平台、应
用于SIS程序的标准功能块等进行等级认证。 IEC61508国际电工组织制定的国际标准，用于确定过程、交通、 医药工业等的安全周期(Safety life cycle)，对设备的完整性、设计、 操作、测试和维护提出要求，主要针对制造商和设备供应商。标
安全仪表系统(Safety Instrumented System - SIS)包括传感器、 逻辑运算器和最终执行元件。
SIS传感器选用： 独立设置原则：
1级 SIS传感器可与DCS共用； 2级 SIS传感器宜与DCS分开； 3级 SIS传感器应与DCS分开；
冗余选择原则：保证系统的安全性时，采用“或”逻辑结构； 保证系统的可用性时，采用“与”逻辑结构；当系统的安全 性和可用性均需保证时，采用“三取二”逻辑结构；
三、系统概述
三、系统概述
三、系统概述
1.对于SIS系统，要求甲级资质的设计院承接设 计工作。 2.需要设计院提供给我方的连锁关系图纸，并 加盖设计院出图章。 3.我方可提供安全生产许可证等证件，配合甲 方企业完成安监等部门的安全验收工作。
三、系统概述
1.对于新上的SIS系统，要求每个测量数值安装 3个不同位置的仪表。 2.对于改造项目的SIS系统，建议要求每个测量 数值安装2个不同位置的仪表。 3. 国内使用的SIS系统，对现场仪表的SIS等级 无严格要求，但对于安全栅需要具有SIL等级的 安全栅（目前常用的安全栅品牌为MTL、P+F,能 达到SIL2等级）
准根据发生故障的可能性分成四个SIL等级，即
等级 一级
表示符号 描述
SIL1
每年故障危险的平均概率为0.1～0.01
二级
三级 四级
SIL2
SIL3 SIL4
每年故障危险的平均概率为0.01～0.001 每年故障危险的平均概率为0.001～0.0001 每年故障危险的平均概率为0.0001～0.00001
传感器宜采用隔爆型的变送器（压力、差压、差压流量、差 压液位、温度），不宜采用开关型传感器；传感器由SIS系统 供电。
SIS与DCS区别 1.DCS用于生产过程的连续测量、常规控制（连续、顺序、间 歇等）、操作控制管理，保证生产装置的平稳运行；
2.SIS用于监视生产装置的运行状况，对出现异常工况迅速进 行处理，使危害降到最低，使人员和生产装置处于安全状态；
• 标题：安全仪表系统（SIS）培训（高端培训） • 培训人：xx
安全标准
在工艺生产过程中，存在各种各样的工艺参数和工艺设备状 态，这些参数和状态被检测出来就是过程信号。生产中当这 些参数控制在规定的范围内时，说明生产过程处于正常状态； 超出这个范围说明出现异常，要求以声光形式提醒操作者采 取调节措施（参数调整或设备适当操作）或者通过预定的程 序使其恢复到正常值范围内，这个声光表现形式称为报警， 根据预定程序的操作就是联锁； 如果异常进一步扩大，为防止事故发生而采取的局部或整体 生产装置停车的仪表系统，称为安全仪表系统（SIS），或紧 急停车系统（ESD），它是生产过程中的一种自动安全保护系 统，能对石油化工等生产过程中可能发生的危险（超出安全 限定）及不采取措施而继续恶化的状态进行及时地响应和保 护，使其进入预定的安全停车状态，从而保证人员、设备、 生产和装置的安全。
3.DCS是“动态”系统，它始终对过程变量连续进行检测、运 算和控制，对生产过程进行动态控制，确保产品的质量和产
量；
4.SIS是“静态”系统，正常工况时，它始终监视生产装置的 运行，系统输出不变，对生产过程不产生影响，非正常工况
下时，它将按照预先的设计进行逻辑运算，使生产装置安全
联锁或停车；
5.SIS比DCS在可靠性、可用性上要求更严格，IEC61508、 IEC61511、ISA S84.01、SH/T3018强烈推荐SIS与DCS硬件独立设 置。
联锁保护系统设置： 根据《石油化工安全仪表系统设计规范》SH/T3018-2003有关 要求，安全仪表系统应符合下列规定。 独立 安全联锁保护和停车系统独立于过程控制系统，以降低控制 功能和安全功能同时失效的概率，使联锁和停车系统不依附 于过程控制系统就能独立完成自动保护联锁的安全功能。见 图 “独立的安全仪表系统”。
安全仪表系统（SIS） 获得TÜV莱茵的SIL3认证
莱茵TUV认证的功能安全设计工程师
适用于 Ø 紧急停车系统（ESD： Emergency Shut Down ） Ø 燃烧炉管理系统（BMS： Burner Management System ）
注：又称为“锅炉炉膛安全监控系统”，即FSSS（Furnace Safety Supervision System）
n SOE查看
安安全全工控程制师站站（CPU + I/O)
n CPU: PowerPC（主频：330MHz） n 内存: 128MB n 支持的I/O 模块：AI/DI/DO
系统架构
安全相关部分和非安全相关部分物理上隔离 完全的三重化架构
功能安全相 关的部分
与DCS的集成
与其他的DCS系统集成
Ø 通过Modbus通讯集成（支持冗余）
Ø 火灾及气体检测系统（FGS： Fire & Gas System ） Ø 紧急避断系统（ETS： Emergency Trip System）
安全工程师站
交换机
安全控制站
专用 I/O 电缆
操作员站
安全工程师站
n 编程语言: FBD, LD, ST* (IEC61131-3)
n 在线监视
操n 作系员统站维可护以与工程师站共用 n 逻辑也仿可真与DCS侧共用
DCS侧失效不影响 SIS侧安全
无无缝缝集系成统的集优势成的优势
n 信息集成（过程、设备、报警） n 节省系统软、硬件成本
DCS
SIS
灵活的系统规模
R
R
R
R
操作员站 主机笼
Hale Waihona Puke Baidu
操作员站 主机笼
小规模
n 单机笼
- 支持最多220I/O点； - 220点系统响应时间小于30ms。
通用安全标准
由于SIS属于保护装置的安全仪表系统，所以对SIS控制器本身安 全要求很高，有关国际机构对控制器的可靠性、安全性制定了相
关的安全标准，并对相关控制器产品和使用的编程软件平台、应
用于SIS程序的标准功能块等进行等级认证。 IEC61508国际电工组织制定的国际标准，用于确定过程、交通、 医药工业等的安全周期(Safety life cycle)，对设备的完整性、设计、 操作、测试和维护提出要求，主要针对制造商和设备供应商。标
安全仪表系统(Safety Instrumented System - SIS)包括传感器、 逻辑运算器和最终执行元件。
SIS传感器选用： 独立设置原则：
1级 SIS传感器可与DCS共用； 2级 SIS传感器宜与DCS分开； 3级 SIS传感器应与DCS分开；
冗余选择原则：保证系统的安全性时，采用“或”逻辑结构； 保证系统的可用性时，采用“与”逻辑结构；当系统的安全 性和可用性均需保证时，采用“三取二”逻辑结构；
三、系统概述
三、系统概述
三、系统概述
1.对于SIS系统，要求甲级资质的设计院承接设 计工作。 2.需要设计院提供给我方的连锁关系图纸，并 加盖设计院出图章。 3.我方可提供安全生产许可证等证件，配合甲 方企业完成安监等部门的安全验收工作。
三、系统概述
1.对于新上的SIS系统，要求每个测量数值安装 3个不同位置的仪表。 2.对于改造项目的SIS系统，建议要求每个测量 数值安装2个不同位置的仪表。 3. 国内使用的SIS系统，对现场仪表的SIS等级 无严格要求，但对于安全栅需要具有SIL等级的 安全栅（目前常用的安全栅品牌为MTL、P+F,能 达到SIL2等级）
准根据发生故障的可能性分成四个SIL等级，即
等级 一级
表示符号 描述
SIL1
每年故障危险的平均概率为0.1～0.01
二级
三级 四级
SIL2
SIL3 SIL4
每年故障危险的平均概率为0.01～0.001 每年故障危险的平均概率为0.001～0.0001 每年故障危险的平均概率为0.0001～0.00001
传感器宜采用隔爆型的变送器（压力、差压、差压流量、差 压液位、温度），不宜采用开关型传感器；传感器由SIS系统 供电。
SIS与DCS区别 1.DCS用于生产过程的连续测量、常规控制（连续、顺序、间 歇等）、操作控制管理，保证生产装置的平稳运行；
2.SIS用于监视生产装置的运行状况，对出现异常工况迅速进 行处理，使危害降到最低，使人员和生产装置处于安全状态；