SIS基本知识
SIS(安全仪表系统)系统讲义
第三十六页，共60页。
eDNA数据库——各服务之间的相互关系
服务目录（SVCDIR）
安全服务（SECURITY）
报警服务（ALSERV） 配置管理服务Ⅰ（CMCFG） 实时服务Ⅰ（SSERVER）
历史服务（HISTORY）
配置管理服务Ⅱ（CMCFG） 实时服务Ⅱ（SSERVER） 计算服务（SSERVER）
第三十七页，共60页。
应用服务（BLOBSERV） 计算配置管理服务（CMCFG）
eDNA数据库
服务目录（SVCDIR）
第二十九页，共60页。
eDNA数据库
4
eDNA数据库
第三十页，共60页。
eDNA数据库
eDNA = e ( Enterprise企业 )+ D(Distributed分布式)+ N (Network网络)+ A( Architecture结构)
eDNA是一个实时/历史数据库，它能够： 为企业提供实时和历史过程信息, 提供能有效表示过程信息的应用 提供通用的实时信息数据库
SIS(安全仪表系统)系统讲义
第一页，共60页。
SIS系统讲义
1 2 3 4 5
SIS概念知识 SIS网络结构 SIS关键技术 eDNA数据库 SIS的应用
第二页，共60页。
SIS概念知识
1
SIS概念知识
第三页，共60页。
SIS概念知识
1997年电力规划设计总院向国家电力公司上 报的文件中正式提出了火电厂厂级监控信息系 统（Supervisory Information System in Power Plant简称SIS）的概 念。SIS概念是第一个由我国专家根据计算机 技术发展现状，总结火电厂实时生产过程监控 和管理经验，自主提出的火电厂信息化中比较 重大的概念。
电厂SIS系统知识点
一：SIS系统整体架构整个SIS系统包括：SIS网络、存储生产过程数据的实时/历史数据库、存储配置信息的关系数据库、负责采集生产过程数据的接口机、承担计算机和业务逻辑处理的SIS应用服务器、负责SIS维护管理的SIS管理站、值长站。
1 SIS网络SIS网络采用以太网。
目前大部分SIS系统采用1000Mb/s的冗余以太网高速网络作为信息传递和数据传输介质，其他接点（接口机）的通信速率至少为100Mb/s。
SIS网络具有以下特点：(1)信息量大，要求数据通信能力强。
(2)对应的网络接口和系统种类多。
向上与MIS系统接口，向下与机组的DCS系统，水网、灰网、煤网等辅助车间程控系统等接口。
在实际应用中，应该采用两台互为备用的核心交换机作为SIS系统网络的核心。
（Cisco 4500系列即可）2 实时数据库系统一般采用两台高性能服务器和磁盘阵列构成，双机必须建立热备份机制。
3 功能站和客户机完成SIS应用功能和管理功能的计算机或服务器，称为功能站，包括数据库服务器、应用软件功能计算机或服务器、系统备份服务器、防病毒服务器、维护管理计算机。
系统内的其他计算机工作站称为客户机。
功能站通常包含：网络管理站、应用软件维护站、系统备份与防病毒服务器等。
(1)网络管理站：对SIS系统网络和数据库服务器进行管理、维护、开发及故障诊断。
(2)应用软件维护站：对SIS系统的各种功能软件进行管理和二次开发，以便实现电厂的实际需要。
(3)功能站：从数据库中取得生产过程信息、进行计算分析后，将结果存入数据库，以供客户机或其他系统调用。
（功能站采用工业PC机）(4)值长站：连接生产与管理的纽带，为全厂运行人员专用。
(5)客户机：SIS系统的终端设备，设置在生产办公楼和单元控制室。
（客户机一般采用普通PC机）4 接口机接口机是SIS网络连接底层自动化系统的设备。
提供SIS系统与下层控制网络(单元机组DCS、全厂水网络、全厂煤网络控制系统、全厂灰网络控制系统、远程RTU等)的数据接口。
023课件：SIS系统(1)
下面简单介绍E+HFMU 860参数设定: H0 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9
V0 测 零 量 液 探 零 量 输 测 测
量点程位头点程出量量
值校校测型值
阻距液
验验量号
尼离位
V1~V9 继电 器等
…
…
…
…
…
…
…
…
…
E+HFMU90系列参数设定按说明书逐步去修改,都是 菜单式的,要更深的研究就要仔细阅读说明书.
n/a
n/a
具体操作： 首先 给MultiRanger 100／200 上电。 改变参数 注意：如果参数值不允许改变，进入锁定参数（P000）并键
入安全码。 1. 由运行模式开始，按编程键 然后按显示键 使设备
进入编程模式。 2.按显示键 选择参数值区域。 3.按增加 或减少 选择参数号进行修改。 4.键入参数号（例如820），键入三位数后，参数值显示出来
运行模式和编程模式显示含义
运行模式
1 索引类型 2 索引 3 主要读数 4 单位 5 高/高高报警 6 物位显示 7 加料显示 8 放料显示 9 低/低低报警 10 编程的继电器 11 动作的继电器 12 辅助读数 13正常读数 14失效状态保持操作
编程模式
索引类型 索引
参数值 单位 辅助功能
n/a 卷动图标 卷动图标 n/a 编程的继电器 动作的继电器 参数号
我SIS系统,现场工艺的治安归我管！将风险降低！
SIS与DCS的区别
DCS
SIS
作用（功能） 工作
使生产过程在正常 工况乃至最佳工况 下运行
动态、连续
超限安全停车 静态、间断
测量点数量
SIS 基本知识
1.SIS基本知识1.1.SIS定义SIS系统(Safety Instrumented System)，是对石油化工、电力等行业生产装置可能发生的危险或不采取措施将继续恶化的状态进行及时响应和保护，使生产装置进入一个预定义的安全停车工况，从而使危险降低到可以接受的最低程度，以保证人员、设备、生产装置和环境的安全。
它是一种安全仪表联锁系统，根据不同标准和应用场合，有时也称为：紧急停车系统（Emergency Shutdown）1.2.SIS由来∙生产装置规模的日趋扩大∙高温、高压、易燃、易爆等连续性生产装置本身的危险∙大型机组、机械等重要设备的保护∙对安全和环境的要求越来越高若发生事故将会造成人员、财产、环境等方面的重大损失和影响！因此越来越多的场合需要采用SIS系统。
1.3.SIS应用领域SIS主要保护对象为人身、设备、财产和环境的安全，因此适用于能造成以上各项损害的场合，主要有：∙石油液化气开采（平台）、油气输送和储存∙石油化工装置∙化工装置∙电力、锅炉、核电∙交通、冶金、环保、汽车制造∙大型机械、旋转设备各行业使用SIS的常见装置有：油气及炼油装置：催化裂化、加氢精制、加氢裂化、催化重整、丙烷脱沥青、硫磺回收、罐区消防和火灾报警、变压吸附、制氢、火焰与气体检测、油气输送及存储、油气开采平台等等石化装置：乙烯裂解、聚丙烯、高压聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈、芳烃、环己酮、PTA、丁二烯等等石化深加工装置化工装置：造气、合成氨、农药、磷肥、涂料、乙炔、乙酰、醋酸等锅炉电力：锅炉燃烧、汽机停机系统、核电其它：冶金、交通、汽车制造、建材、环保、造纸、大型机械、旋转设备等领域1.4.SIS基本构成一般典型的SIS系统主要包括检测部分、逻辑控制单元和最终执行部分，再配合相应的软件组成。
通常与基本过程控制系统（比如DCS系统）有通讯要求，共同组成生产装置的过程仪表控制系统。
2.SIS产品的标准和认证2.1.主要标准SIS产品所遵从的国际标准主要有：国际电工委员会IEC61508标准电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全1997，其中规定将过程安全所需要的安全等级划分为4级（SIL1~SIL4）；∙美国仪表学会ISA-S84.01标准流程工业安全仪表系统的应用1998称安全系统为安全仪表系统(Safety Instrument System,SIS)， ISA－S84.01与IEC61508类似，根据系统不响应安全联锁要求的概率（即失效率PFD）将安全等级划分为3级（SIL1-SIL3），认为IEC61508定义的SIL4不存在于过程工业中；∙德国标准化委员会DIN(Deutsches Institut fǖr Normung) V19250及DIN V VDE0804根据估计危险的损害程度、危险区域内人员存在的可能性、短时间内防止危险发生的可能性及出现危险事故的可能性等四个风险参数将过程风险定义为8级（AK1～AK8）；∙欧洲机器安全标准EN954-1危险等级分为B，1，2，3，4五个等级，针对安全控制系统，按照对故障的承受能力和出现故障后安全功能的作用，对应于危险等级的五个等级，机器设备的控制系统中安全控制部分也可分为以上五个等级危险等级依次增高，等级4为最高的危险等级。
(完整版)SIS基本知识
1.SIS基本知识1.1.SIS定义SIS系统(Safety Instrumented System)，是对石油化工、电力等行业生产装置可能发生的危险或不采取措施将继续恶化的状态进行及时响应和保护，使生产装置进入一个预定义的安全停车工况，从而使危险降低到可以接受的最低程度，以保证人员、设备、生产装置和环境的安全。
它是一种安全仪表联锁系统，根据不同标准和应用场合，有时也称为：紧急停车系统（Emergency Shutdown）1.2.SIS由来•生产装置规模的日趋扩大•高温、高压、易燃、易爆等连续性生产装置本身的危险•大型机组、机械等重要设备的保护•对安全和环境的要求越来越高若发生事故将会造成人员、财产、环境等方面的重大损失和影响！因此越来越多的场合需要采用SIS系统。
1.3.SIS应用领域SIS主要保护对象为人身、设备、财产和环境的安全，因此适用于能造成以上各项损害的场合，主要有：•石油液化气开采（平台）、油气输送和储存•石油化工装置•化工装置•电力、锅炉、核电•交通、冶金、环保、汽车制造•大型机械、旋转设备各行业使用SIS的常见装置有：油气及炼油装置：催化裂化、加氢精制、加氢裂化、催化重整、丙烷脱沥青、硫磺回收、罐区消防和火灾报警、变压吸附、制氢、火焰与气体检测、油气输送及存储、油气开采平台等等石化装置：乙烯裂解、聚丙烯、高压聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈、芳烃、环己酮、PTA、丁二烯等等石化深加工装置化工装置：造气、合成氨、农药、磷肥、涂料、乙炔、乙酰、醋酸等锅炉电力：锅炉燃烧、汽机停机系统、核电其它：冶金、交通、汽车制造、建材、环保、造纸、大型机械、旋转设备等领域1.4.SIS基本构成一般典型的SIS系统主要包括检测部分、逻辑控制单元和最终执行部分，再配合相应的软件组成。
通常与基本过程控制系统（比如DCS系统）有通讯要求，共同组成生产装置的过程仪表控制系统。
2.SIS产品的标准和认证2.1.主要标准SIS产品所遵从的国际标准主要有：•国际电工委员会IEC61508标准电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全1997，其中规定将过程安全所需要的安全等级划分为4级（SIL1~SIL4）；•美国仪表学会ISA-S84.01标准流程工业安全仪表系统的应用1998称安全系统为安全仪表系统(Safety Instrument System,SIS)， ISA－S84.01与IEC61508类似，根据系统不响应安全联锁要求的概率（即失效率PFD）将安全等级划分为3级（SIL1-SIL3），认为IEC61508定义的SIL4不存在于过程工业中；•德国标准化委员会DIN(Deutsches Institut fǖr Normung) V19250及DIN V VDE0804根据估计危险的损害程度、危险区域内人员存在的可能性、短时间内防止危险发生的可能性及出现危险事故的可能性等四个风险参数将过程风险定义为8级（AK1～AK8）；•欧洲机器安全标准EN954-1危险等级分为B，1，2，3，4五个等级，针对安全控制系统，按照对故障的承受能力和出现故障后安全功能的作用，对应于危险等级的五个等级，机器设备的控制系统中安全控制部分也可分为以上五个等级危险等级依次增高，等级4为最高的危险等级。
SIS系统培训讲义
SIS系统培训讲义SIS系统共分为以下五个部分：一、SIS与DCS区别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;DCS是动态系统,它始终对过程变量进行检测、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；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；sis比DCS在可靠性、可用性上要求更严格。
DCS是动态控制，SIS是静态控制。
DCS是在线冗余，在线定期切换，若其中有一个坏掉，系统将自动切换好的通道。
SIS是三重化冗余。
二、TRICON系统硬件介绍1、TRICON主系统机架主系统机架包括（1）高密度主机架（2）高密度扩展机架（3）I/O扩展总线接口一个主机架最多有14个扩展机架（a扩展机架：与主机架的距离30米，b远程机架：与主机架的距离12公里。
连接电缆#9000和#9001）2、TRICON系统硬件介绍主机架前三个物理机架装主处理器，每个机架均是三重化的，第四个物理机架是通讯卡的专用槽位。
在机架中一个逻辑槽位要占用两个物理槽位，逻辑槽位是IO点所占用的槽位，若是点数多就放在C2-C15的十四个扩展机架中，扩展机架离开主机架将毫无意义。
在主机架中有一钥匙开关分为四个档位（1）RUN(运行)通常为只读操作方式，主处理器正在工作，这时不允许对程序变量进行修改。
（2）PROGRAM(程序)用于程序下载和检查，这时允许对程序变量进行修改和软件的上传下载。
（3）STOP(停止)停止输入和输出，停止控制程序。
（4）REMOTE(遥控)允许对程序变量进行修改，但不允许下装。
但在现场操作中最好用软开关进行控制硬开关容易将旋钮拨至停止开关状态，造成现场控制程序停止。
在主机架的卡件上有几个指示灯，当系统送电时瞬间下件红灯亮（若出现自检测则说明插件已插好等待一会绿灯亮）。
SIS基本知识与选型参考
SIS基本知识和选型参考1、SIS基本知识 (3)1．1 SIS定义 (3)1．2 SIS由来 (3)1．3 SIS应用领域 (3)1．4 SIS基本构成 (4)2、SIS产品的标准和认证 (4)2．1 主要标准 (4)2．2 SIS产品的认证 (5)3、SIS产品的市场状况 (6)3．1 SIS产品种类 (6)3．2中控集成SIS产品 (6)3．3 SIS应用类型 (7)4、SIS产品的设计和选用 (7)4．1 SIS产品的设计和选用原则 (7)4．2 中控SIS系统目标客户定位及产品介绍 (8)4．2．1 GE 90-70 GMR 三重化冗余系统 (8)4．2．2 GE SafetyNet (12)4．2．3 HIMA H41q/H51q (13)4．3 GE 90-70 GMR SIS一个实例 (15)1、SIS基本知识1．1 SIS定义SIS系统(Safety Instrumented System)，是对石油化工、电力等行业生产装置可能发生的危险或不采取措施将继续恶化的状态进行及时响应和保护，使生产装置进入一个预定义的安全停车工况，从而使危险降低到可以接受的最低程度，以保证人员、设备、生产装置和环境的安全。
它是一种安全仪表联锁系统，根据不同标准和应用场合，有时也称为：紧急停车系统（Emergency Shutdown）1．2 SIS由来➢生产装置规模的日趋扩大➢高温、高压、易燃、易爆等连续性生产装置本身的危险➢大型机组、机械等重要设备的保护➢对安全和环境的要求越来越高若发生事故将会造成人员、财产、环境等方面的重大损失和影响！因此越来越多的场合需要采用SIS系统。
1．3 SIS应用领域SIS主要保护对象为人身、设备、财产和环境的安全，因此适用于能造成以上各项损害的场合，主要有：➢石油液化气开采（平台）、油气输送和储存➢石油化工装置➢化工装置➢电力、锅炉、核电➢交通、冶金、环保、汽车制造➢大型机械、旋转设备➢……各行业使用SIS的常见装置有：油气及炼油装置：催化裂化、加氢精制、加氢裂化、催化重整、丙烷脱沥青、硫磺回收、罐区消防和火灾报警、变压吸附、制氢、火焰与气体检测、油气输送及存储、油气开采平台等等石化装置：乙烯裂解、聚丙烯、高压聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈、芳烃、环己酮、PTA、丁二烯等等石化深加工装置化工装置：造气、合成氨、农药、磷肥、涂料、乙炔、乙酰、醋酸等锅炉电力：锅炉燃烧、汽机停机系统、核电其它：冶金、交通、汽车制造、建材、环保、造纸、大型机械、旋转设备等领域1．4 SIS基本构成一般典型的SIS系统主要包括检测部分、逻辑控制单元和最终执行部分，再配合相应的软件组成。
安全仪表系统(SIS)介绍
在外界因素作用下可以改变接通或断开到 点状态的电气器件。
二、SIS的基本原则
SIS被定义为实现一个或多个安全仪表功能 的仪表系统。SIS包括测量仪表、逻辑运算 器和最终元件、关联软件及部件。目前， 仪表保护系统IPS、安全联锁系统SIS （Safety Interlocking System）、紧急停车系 统ESD、压力保护系统HIPPS和火气保护系 统F&GS等都属于安全仪表系统的范畴。
理，保证生产装置的平稳运行；SIS用于监 视生产装置的运行状况，对出现异常工况 迅速处理，使危害降到最低，使人员和生 产装置处于安全状态。
2、DCS是“动态”系统，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； SIS是“静态”系统，正常工况时，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；非正常工况时，按照 预先的设计进行逻辑运算，使生产装置安
安全完整性等级/safety integrity level
安全功能的等级，安全完整性等级由低到 高为SIL1~SIL4。
危险失效/dangerous failure 可能导致安全仪表系统处于潜在危险或丧 失功能的失效。 测量仪表/sensor SIS的组成部分，用于测量过程变量的设备。 逻辑控制器/logic solver SIS的组成部分，用于测量过程变量的设备。 最终元件/final element SIS的组成部分，执行逻辑控制器指令或设 定的动作，使过程达到安全状现场 电磁干扰等，从而可以较好地应用于各种 工业环境。
5.响应速度快
SIS系统的实时性很好，从输入变化到输出 变化的响应时间一般在50～100ms，一些小 型SIS系统的响应时间更短。
(完整版)SIS基本知识
1.SIS基本知识1.1.SIS定义SIS系统(Safety Instrumented System)，是对石油化工、电力等行业生产装置可能发生的危险或不采取措施将继续恶化的状态进行及时响应和保护，使生产装置进入一个预定义的安全停车工况，从而使危险降低到可以接受的最低程度，以保证人员、设备、生产装置和环境的安全。
它是一种安全仪表联锁系统，根据不同标准和应用场合，有时也称为：紧急停车系统（Emergency Shutdown）1.2.SIS由来•生产装置规模的日趋扩大•高温、高压、易燃、易爆等连续性生产装置本身的危险•大型机组、机械等重要设备的保护•对安全和环境的要求越来越高若发生事故将会造成人员、财产、环境等方面的重大损失和影响！因此越来越多的场合需要采用SIS系统。
1.3.SIS应用领域SIS主要保护对象为人身、设备、财产和环境的安全，因此适用于能造成以上各项损害的场合，主要有：•石油液化气开采（平台）、油气输送和储存•石油化工装置•化工装置•电力、锅炉、核电•交通、冶金、环保、汽车制造•大型机械、旋转设备各行业使用SIS的常见装置有：油气及炼油装置：催化裂化、加氢精制、加氢裂化、催化重整、丙烷脱沥青、硫磺回收、罐区消防和火灾报警、变压吸附、制氢、火焰与气体检测、油气输送及存储、油气开采平台等等石化装置：乙烯裂解、聚丙烯、高压聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈、芳烃、环己酮、PTA、丁二烯等等石化深加工装置化工装置：造气、合成氨、农药、磷肥、涂料、乙炔、乙酰、醋酸等锅炉电力：锅炉燃烧、汽机停机系统、核电其它：冶金、交通、汽车制造、建材、环保、造纸、大型机械、旋转设备等领域1.4.SIS基本构成一般典型的SIS系统主要包括检测部分、逻辑控制单元和最终执行部分，再配合相应的软件组成。
通常与基本过程控制系统（比如DCS系统）有通讯要求，共同组成生产装置的过程仪表控制系统。
2.SIS产品的标准和认证2.1.主要标准SIS产品所遵从的国际标准主要有：•国际电工委员会IEC61508标准电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全1997，其中规定将过程安全所需要的安全等级划分为4级（SIL1~SIL4）；•美国仪表学会ISA-S84.01标准流程工业安全仪表系统的应用1998称安全系统为安全仪表系统(Safety Instrument System,SIS)， ISA－S84.01与IEC61508类似，根据系统不响应安全联锁要求的概率（即失效率PFD）将安全等级划分为3级（SIL1-SIL3），认为IEC61508定义的SIL4不存在于过程工业中；•德国标准化委员会DIN(Deutsches Institut fǖr Normung) V19250及DIN V VDE0804根据估计危险的损害程度、危险区域内人员存在的可能性、短时间内防止危险发生的可能性及出现危险事故的可能性等四个风险参数将过程风险定义为8级（AK1～AK8）；•欧洲机器安全标准EN954-1危险等级分为B，1，2，3，4五个等级，针对安全控制系统，按照对故障的承受能力和出现故障后安全功能的作用，对应于危险等级的五个等级，机器设备的控制系统中安全控制部分也可分为以上五个等级危险等级依次增高，等级4为最高的危险等级。
安全仪表系统(SIS)
安全仪表系统（SIS）SIS是一种经专门机构认证，具有一定安全完整性水平，用于降低生产过程风险的仪表安全保护系统；当工艺条件达到或超过安全极限时，SIS应具备引导工艺过程停车的功能。
它不仅能响应生产过程因超过安全极限而带来的风险，而且能检测和处理自身的故障，从而按预定条件或程序使生产过程处于安全状态，以确保人员、设备及工厂周边环境的安全。
按照SIS的定义，下述系统均属于安全仪表系统：安全联锁系统（Safety Interlock System—SIS）安全关联系统（Safety Related System—SRS）仪表保护系统（Instrument Protective System—IPS）透平压缩机集成控制系统（Integrated Turbo & Compressor Control System—ITCC）火灾及气体检测系统（Fire and gas systems—F&G）紧急停车系统（Emergency Shutdown Device—ESD）燃烧管理系统（Burner Management System）列车自动防护系统（ATP）安全仪表系统与过程控制系统（如DCS、PLC等）有明显的区别。
过程控制系统是执行常规生产功能的控制系统,过程控制系统以“表征生产过程的参量”为被控制量，使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。
过程控制系统执行基本过程控制功能以达到生产过程的操作要求；安全仪表系统则是监视生产过程的状态,判断危险条件,防止风险的发生或者减轻风险造成的后果。
控制系统是主动的、动态的；而安全仪表系统则是被动的、休眠的。
在大部分时间,装置的正常运行都是靠基本控制系统,而在这时的安全仪表系统是没有任何作用的,只有在发生危险且基本控制系统已经无法控制时,安全仪表系统才发挥作用。
过程控制系统与安全仪表系统都有发生失效的可能,对于过程控制系统来说,其大部分的失效都会在运行过程中很明显地表现出来,包括温度、压力、流量等的不正常,那么必定会影响生产过程的运行,由此产生的故障现象马上会展现出来。
SIS 基础知识
SIS 基础知识SIS 基础知识(安全仪表系统)提纲概要1. The International Safety Standards 国际安全标准2. Definition of a Safety System 安全系统的相关概念3. TUV4. Voting architectures 表决结构5. SIS Architecture 安全仪表系统的结构6. Flow chart for design of SIF 设计流程图7. CASE STUDY--- SIL 案例学习8. HAZOP分析1. The International Safety Standards国际安全标准•TÜV (1984)DIN V 19250 / VDE V 0801 (Germany)– Risk classification 1989风险等级1989– Safety system requirements安全系统要求•ANSI / ISA S84.01 (USA) 1996–Safety procedure安全流程–Safety Life Cycle安全生命周期–Safety Integrity Levels(SIL)安全完整性等级IEC 61508IEC 61511那么，为什么IEC 有两个安全标准呢？IEC 61508 ( 第1 – 7部分)的标题为可编程电子安全系统的功能安全，是针对工业领域产品制造商和应用商的一个全面综合的、以性能为导向的功能安全标准。
在欧洲，IEC 61508 的七个组成部分以EN 61508 的形式出版，任何与其冲突的CENELEC 或CEN 国家标准都被随之而孤立。
IEC 61508 曾被一些过程工业工厂用于执行安全仪表系统（SIS）。
但早期的过程工业在采用该标准之后发现其相当麻烦，并且该标准对过程工业如何达到其要求的阐述不甚明确，有太多的模糊空间。
在慎重考虑之后，IEC标准委员会选取、协调并重新编写了IEC61508 的相关章节，形成了专用于过程工业的IEC 61511 。
安全仪表系统(SIS )培训讲义 PPT
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SIS的相关标准及认证机构
在国内石化行业中应用的SIS产品中，经过TUV认证的主要 有：
Tricon、Triden，美国Triconex公司开发用于压缩机综合 控制（ITCC）和紧急停车系统。安全等级为AK6 （SIL3）。 FSC（Fail safe control），由荷兰P&F（Pepper&Fuchs） 公司开发，1994年被Honeywell公司收购。安全等级可达 AK6（SIL3）
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SIS的相关标准及认证机构
Regent Trusted，美国ICS利用宇航技术开发的安全系统。 安全等级AK4~AK6（SIL2~SIL3）； GMR90-70，美国GE Fanuc公司开发。其中GMR90-70(模 块式冗余容错)的安全等级为class 5（2oo3），class 4 （1oo2）和class 5（2oo2）； TRIGUARD SC300E， AUGUST公司开发，1999年成为 ABB集团成员之一，安全等级为class 5和class 6，系统结 构为2oo3； Safeguard 400&300，ABB Industry公司开发，系统结构 1oo2D。
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SIS安全仪表系统
如图2所示，这是一个气液分离容器A液位控制的安 全仪表功能回路图。对这个安全仪表功能完整的描述 是：当容器液位开关达到安全联锁值时，逻辑运算器 （图3）使电磁阀2断电，则切断进调节阀膜头信号， 使调节阀切断容器A进料，这个动作要在3秒内完成， 安全等级必须达到SIL2。这是一个安全仪表功能的 完整描述，而所谓的安全仪表系统，则是类似一个或 多个这样的安全仪表功能的集合。
你们好
安全仪表系统(SIS )
安全仪表入门知识点总结
安全仪表入门知识点总结安全仪表（Safety Instrumented Systems，SIS）是一种能够保护人员、设备和环境安全的自动化系统，它通过监测和控制工业过程中的危险事件，以减少事故发生的可能性。
安全仪表在化工、石油、天然气、电力等行业中具有广泛的应用。
下面将从安全仪表的基本原理、设计和运行维护等方面，总结一些入门知识点。
1. 安全仪表的基本原理安全仪表是由传感器、逻辑控制器、执行器和人机界面组成的系统。
其基本原理是通过监测过程中的危险事件，如温度、压力、液位等异常情况，并在出现问题时采取控制措施，以达到保护人员和设备安全的目的。
传感器是安全仪表系统的核心部件，它能够将过程中的物理量转换为电信号，并传输给逻辑控制器。
比如温度传感器、压力传感器、液位传感器等。
逻辑控制器是安全仪表系统的大脑，它根据传感器的信号，判断过程是否处于安全状态，如果出现危险事件，则采取相应的控制措施，比如关闭阀门、断开电源等。
执行器是逻辑控制器的执行部件，它能够通过控制信号，对过程中的设备进行控制。
比如电动阀门、紧急切断阀门等。
人机界面是安全仪表系统与操作人员进行交互的接口，它能够显示系统的运行状态，并让操作人员进行相应的操作。
2. 安全仪表的标准和规范安全仪表系统的设计、运行维护都需要遵循相应的标准和规范，以保证系统的可靠性和安全性。
常用的标准包括IEC 61508，IEC 61511，ISA S84等。
这些标准包括了对安全仪表系统的功能安全要求、设计原则、验证验证方法、运行维护等多个方面的规定。
其中IEC 61508是对功能安全的基本要求，它包括了对安全仪表系统的整个生命周期的要求，包括了设计、实施、运行维护等多个方面。
IEC 61508将安全仪表系统分为了几个不同的安全完整性水平（SIL），不同的SIL要求系统在设计和运行维护方面的不同要求。
IEC 61511是针对过程工业中用于实现功能安全的SIS系统的标准，它进一步明确了安全仪表系统的设计、实施、运行维护等方面的具体要求。
安全仪表系统SIS培训
4. 可探测的“危险失效”，可转换信号为 为“安全失效”，把工艺带回安全状态；
5. 不可探测的“危险失效”，不能被系统 设别，会导致安全事故。
安全可探测 ( SD)
( SU) 安全不可探测
危险失效
60%
S D
40%
安全失效
危险不可探测 ( DU)
DCS Indicator/
AlarmaTI/来自 CardESD SYSTEM
S SOV
I-P S SOV
SIS基本概念
SIS基本概念
一． 安全仪表系统（SIS）：
① 由多个变送器，逻辑处理器和终端元 件组成;
② 工艺偏离正常值时，能把系统带回安 全状态；
SIS基本概念
二．安全仪表功能（SIF）
Pressure = X
Temp. = Y
Volume = Z
3. 针对性的（Specificity）; 4. 可审计的（Auditability）。
三、独立保护层
独立保护层，是能防止工艺系统隐患发生的装置、系统或行动。
1. 主动独立保护层
2. 被动独立保护层
• 基本工艺控制系统
• 围堰/围堤
• 报警人工干预
五．SIL定义
1. 一个SIF回路的PFD（失效率），是 SIF三个子系统PFD加和。即变送器、 逻辑处理器、终端元件的加和；
2. 单个仪表PFD = 1 - e - DU*TI/2的， 约等于 D *TI/2（参见IEC61508）；
3. D为危险失效率，由仪表商提供； 4. TI为仪表调试频率，由业主定义；
• 全开的排气筒
• 安全泄放阀门
SIS基本知识
SIS基本知识火力发电厂厂级监控信息系统SIS北京华电天仁电力控制技术有限公司目录1 SIS的基本概念 (1)1.1 SIS的产生背景 (1)1.2 SIS定义 (2)1.3 SIS能为发电企业带来什么 (3)1.4 SIS应用概况 (4)2 SIS在火电厂自动化信息化系统中的位置 (5)3 SIS主要功能 (8)3.1 生产过程信息采集、处理和监视 (9)3.2 经济指标、性能计算分析和操作指导 (10) 3.2.1 机组级性能计算和分析 (10)3.2.2 厂级性能计算和分析 (10)3.2.3 机组经济性指标分析 (11)3.2.4 运行优化曲线和设备操作指导 (11)3.3 运行调度 (11)3.3.1 机组级运行调度 (11)3.3.2 厂级运行调度 (11)3.3.3 系统监控方式 (12)3.4 优化运行控制 (12)3.5 设备状态监测和故障诊断 (13)3.5.1 设备状态监测 (13)3.5.2 机组运行故障诊断 (13)3.5.3 机组寿命管理 (13)3.5.4 汽轮发电机组振动监测数据管理 (13) 3.5.5 金属状态检测监督 (13)3.6 机组在线性能试验 (14)3.7 其它功能 (14)3.7.1 发电厂远程技术服务网络的连接 (14)3.7.2 机组仿真系统的连接 (14)3.8 应用功能集成原则 (14)1 SIS的基本概念1.1 SIS的产生背景为了迎接新技术革命的挑战，20世纪80年代以来，人们把推进企业的信息化和管理的现代化作为推进企业升级、增强其核心竞争力的重要手段。
当前，我国电力工业正处于新的跨跃式发展时期，同时，也面临着前所未有的挑战，主要表现在：①电力体制改革使电力企业逐步走向市场化、国际化，电力企业必须面对市场化的竞争。
②对电力生产供应的质量与安全性提出了更高的要求。
特别是在电力供应相对短缺的形势下，如何进一步降低设备故障率，减少非计划停运，保证电能供应质量，对国计民生有着重要的意义。
SIS系统简略介绍
1.什么是SISSIS是英文“Supervisory Information System in Plant Level”的简称，其中文名称是：厂级监控信息系统。
SIS不是一个外来名词，它诞生于中国，最早于1997年由时任中国电力规划设计总院专家委员会委员的侯子良教授提出。
按照侯子良的定义，SIS系统“主要为全厂实时生产过程综合优化服务的生产过程实时管理和监控的信息系统”，是介于底层控制系统（DCS）和管理信息系统（MIS）之间的“中间件”。
2.SIS的定位电厂一般有机、炉、电、控、辅机几个生产环节，每个专业承担不同的生产分工，采用不同的生产过程，每个过程都有一些相关控制系统，一般称之为底层系统。
对底层数据进行统一管理，并通过分析工具和数学模型，对这些数据进行二次利用，可帮助电厂改进生产管理，提高生产效率；同时，二次分析数据又可以为管理信息系统（MIS）所用，从而帮助企业管理层进行未来决策。
正是上述需求催生了SIS。
SIS的作用是：采集下层所有机组级/车间级控制系统的生产实时数据，实现厂级的状态监测、性能计算、优化运行、操作指导、故障诊断、寿命管理以及负荷分配等功能；将机组状态信息和性能信息发送给上层的MIS系统。
SIS处于具有高精度、高速度、高可靠性要求的DCS系统与实时性要求不高的MIS系统之间，是电厂自动化、信息化架构中的过渡层面，起到隔离作用。
SIS与DCS之间的区别：SIS与MIS之间的区别：3.SIS在数字化电厂中的作用•全厂生产过程信息的采集器、存贮器、处理器；•与生产过程有关信息的提供者；•其它高级应用的数据平台；4.系统集成SIS是一个对全厂生产过程的信息进行处理的计算机应用系统，同其它计算机应用系统一样，S IS需要硬件和网络系统的系统集成。
SIS与一般的系统集成项目一样，需要考虑如下内容：•服务器选型•网络设备选型；•网络规划；•综合布线规划；•电源规划；SIS独有的内容：•与其它系统（DCS、MIS）的隔离规划，包括物理隔离，单向传输等；•高于MIS系统的冗余配置和安全性规划；5.数据库构建SIS系统不选用关系型数据库，而是选用实时数据库，原因是：1. SIS需要保存大量的数据，如果这些数据不加以压缩而直接存贮，则数据会很快占满磁盘空间。
SIS基本知识及选型参考
SIS 主要保护对象为人身、设备、财产和环境的安全，因此适用于能造成以上各项损害 的场合，主要有：
? 石油液化气开采（平台） 、油气输送和储存 ? 石油化工装置 ? 化工装置 ? 电力、锅炉、核电 ? 交通、冶金、环保、汽车制造 ? 大型机械、旋转设备 ? …… 各行业使用 SIS 的常见装置有： 油气及炼油装置： 催化裂化、 加氢精制、 加氢裂化、 催化重整、 丙烷脱沥青、 硫磺回收、
4． 2．1 GE 90-70 GMR 三重化冗余系统 ........................................................... 8 4． 2．2 GE SafetyNet ......................................................................................... 12 4． 2．3 HIMA H41q/H51q ..................................................................................... 13 4． 3 GE 90-70 GMR SIS 一个实例 ............................................................................ 15
3、SIS产品的市场状况 . ...............
6
3． 1 SIS 产品种类 ........................................................................................................ 6 3． 2 中控集成 SIS 产品 ........................................................................................... 6 3． 3 SIS 应用类型 .......................................................................................................... 7
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火力发电厂厂级监控信息系统SIS北京华电天仁电力控制技术有限公司目录1 SIS的基本概念 (1)1.1 SIS的产生背景 (1)1.2 SIS定义 (2)1.3 SIS能为发电企业带来什么 (3)1.4 SIS应用概况 (4)2 SIS在火电厂自动化信息化系统中的位置 (5)3 SIS主要功能 (8)3.1 生产过程信息采集、处理和监视 (9)3.2 经济指标、性能计算分析和操作指导 (10)3.2.1 机组级性能计算和分析 (10)3.2.2 厂级性能计算和分析 (10)3.2.3 机组经济性指标分析 (11)3.2.4 运行优化曲线和设备操作指导 (11)3.3 运行调度 (11)3.3.1 机组级运行调度 (11)3.3.2 厂级运行调度 (11)3.3.3 系统监控方式 (12)3.4 优化运行控制 (12)3.5 设备状态监测和故障诊断 (13)3.5.1 设备状态监测 (13)3.5.2 机组运行故障诊断 (13)3.5.3 机组寿命管理 (13)3.5.4 汽轮发电机组振动监测数据管理 (13)3.5.5 金属状态检测监督 (13)3.6 机组在线性能试验 (14)3.7 其它功能 (14)3.7.1 发电厂远程技术服务网络的连接 (14)3.7.2 机组仿真系统的连接 (14)3.8 应用功能集成原则 (14)1 SIS的基本概念1.1 SIS的产生背景为了迎接新技术革命的挑战，20世纪80年代以来，人们把推进企业的信息化和管理的现代化作为推进企业升级、增强其核心竞争力的重要手段。
当前，我国电力工业正处于新的跨跃式发展时期，同时，也面临着前所未有的挑战，主要表现在：①电力体制改革使电力企业逐步走向市场化、国际化，电力企业必须面对市场化的竞争。
②对电力生产供应的质量与安全性提出了更高的要求。
特别是在电力供应相对短缺的形势下，如何进一步降低设备故障率，减少非计划停运，保证电能供应质量，对国计民生有着重要的意义。
③我国作为一个资源相对匮乏的国家，实施可持续发展战略是我国的必然选择。
与发达国家供电煤耗率相比（200MW以上机组320g/kW.h），我国供电煤耗有着很大差距（相差40g/kW.h以上）。
因此，降低我国发电煤耗、减少污染排放、节源水资源，具有重要的意义。
④长期以来电力企业形成的计划经济经营管理模式需要经历不断的改革与创新，包括引入先进的管理理念、管理模式和管理技术，并建立起与之相适应的管理队伍。
1996年，原电力工业部颁发的《电力工业信息化九五计划与2010年建设纲要》指出，电力工业信息化的指导思想是：⑴加速实现电力工业信息化，推动电力工业经济增长由粗放型向集约形方向转变。
⑵以经济效益为中心，运用现代化手段为电力工业从规划、建设、生产、交换到消费等全过程的经营活动提供优质服务，为电力工业的科学决策提供服务。
⑶以市场需求为导向，适应电力工业体制改革的需要，逐步为完善和发展中国电力市场经济体制提供必要的技术基础。
《纲要》为我国电力工业的信息化进程指明了方向。
从20世纪80年代开始，DCS的普及和MIS的广泛应用，使发电企业的信息化水平大幅度提高，缩小了与世界先进国家之间在电力企业生产管理和运行水平上的差距，也为进一步提升电力企业的信息化水平和实现现代化管理奠定了基础。
1997年，我国专家首先提出了火电厂厂级监控信息系统（SIS）的概念和实现框架，明确工作的主要任务和目标。
2000年，国家经贸委颁发的《火力发电厂设计技术规程》（DL5000－2000）规定：“当电厂规划容量为1200MW及以上，单机容量为300MW及以上时，可设置厂级监控信息系统。
”由此，在我国展开了SIS的研究开发和应用的局面。
1.2 SIS定义火力发电厂厂级监控信息系统（SIS――Supervisory Information System）。
火力发电厂厂级监控信息系统是为火电厂建立全厂生产过程实时和历史数据平台、为全厂生产过程提供综合优化服务、实现生产过程实时管理和监控的信息系统。
SIS 以现有DCS（集散控制系统）、PLC（可编程控制器）及其它数据采集控制装置为基础，以先进的计算机网络及数据库技术为平台，以若干运行优化软件为支撑，在全厂范围内实现生产实时信息的共享，是生产管理与经营决策的基础，是提高全厂生产安全经济性的重要保证。
SIS是电厂自动化、信息化系统中的新概念，仍处于发展过程中。
因此，要给SIS下一个确切的、完整的定义是困难的。
事实上，很多厂家生产的关于火电厂监控、优化、管理的软件产品都具有SIS的特征，但从各自对应用的理解出发，给出了特点鲜明的软件名称与定义。
一般来说，SIS具有以下基本特征：●SIS是一个厂级监控系统●SIS是生产过程优化系统●SIS是生产管理系统●SIS是一个信息系统企业信息化的关键是信息集成。
信息集成的基本观点一是强调一个企业的各个生产环节是不可分割的，需要作为一个整体来考虑；二是强调生产各个环节可以通过信息的采集、传递、处理加以控制与管理，也就是采用信息技术的观点。
信息集成的核心问题是网络、数据库和软件，其中软件包括系统软件和功能软件。
SIS的基本结构就是网络＋数据库＋软件。
如果进一步把电厂中的DCS＋SIS ＋MIS视为一个系统，仍然是网络＋数据库＋软件，是一个典型的信息集成系统。
其中，网络、数据库、系统软件是基础，功能软件是核心，是关键。
1.3 SIS能为发电企业带来什么▓建立全厂统一的生产信息平台发电厂中有多套自动化信息系统，由于各台机组、各控制系统之间相对独立，致使信息不能共享，机组与机组之间、一台机组的各个辅助系统之间存在信息孤岛。
SIS为消除信息孤岛问题提供了完善的解决方案。
全厂各台机组和各辅助车间的生产网络通过网络接口与监控信息系统相联，实现生产数据的完全监视与长期保存。
生产和管理人员能够及时获取各个机组和子系统的运行参数，监视设备的运行情况，提高电厂生产和管理的信息化水平。
▓实现数据的深层次加工和提炼，使您快捷得到所关心的信息现代大型发电厂每时每刻都在产生大量的数据，然而这些数据后面到底隐含着哪些有用的信息？SIS通过对设备（系统）原始数据的提炼、加工、处理，将其转化为具有一定意义的信息，如：当前机组运行在什么状态？还有多大的安全余量和经济潜力？主要部件需要在什么时候维修或更换？当前运行成本是多少？同时，SIS还针对发电企业特点，设计了高效的信息发布系统，使使用者能够在最短的时间内找到自己所关心的信息，且信息发布界面是可以按角色定制的。
▓以提高运行经济性为目的的优化操作指导系统目前我国发电机组生产运行水平还不高，供电煤耗与世界先进水平还有较大差距（200MW以上机组统计相差约60克标煤每千瓦时），节能潜力巨大。
SIS 通过机组及厂级性能计算与分析，实时找出引起当前煤耗偏高的原因，如运行参数调整问题，设备检修问题，系统设计问题等，并将其划分为运行可控、检修可控和不可控损失，以便针对性的给出运行或检修指导，从而大大提高机组运行经济性。
▓快速分析设备系统故障，及时给出设备风险评估和智能预警火电厂拥有数量众多、类型复杂的主、辅设备。
保证设备的安全稳定运行是生产管理人员最关心、花费时间和精力最多的问题，但也是故障最多、处理起来最困难的问题。
SIS采用先进的数据融合技术实现设备系统故障的快速导出、故障分析与诊断、故障预测与预警：若发生故障时，能够快速导出其故障首出，保护动作顺序，相关参数越限状态，实现对故障进行快速分析，缩短故障分析处理时间；综合分析故障前后相关信息，结合设备（系统）模型及运行专家经验，给出故障原因，指导故障维修；设备风险评估和智能预警对设备系统存在的风险和隐患及时提醒，对设备发生的劣化性提前预警，有效防止设备损坏和突发事件的发生，充分保障设备和机组的安全性。
▓提高设备检修水平，降低生产成本引入实时数据的设备动态管理先进技术，突破传统点检定修的概念，实现真正意义上的设备状态检修，大大降低生产成本。
1.4 SIS应用概况SIS概念提出后，SIS伴随着我国电力工业及电力自动化的发展逐渐进入了一个高速成长的阶段。
到目前为止，国内投入运行的SIS项目已达10余个，在建SIS项目已达几十个。
新建机组几乎全部设计了SIS。
SIS的开发、应用出现了欣欣向荣的局面，极大地促进了我国电站自动化、信息化建设。
为使SIS在我国健康发展，国家发改委2003年873号文“关于下达2003年行业标准补充计划的通知”，确定由电力行业热工自动化标准化技术委员会委托西安热工研究院和华北电力大学编写火电厂厂级监控信息系统技术条件。
2004年6月21日，中国电机工程学会和国家电网公司科技信息部在天津市蓟县召开了我国第一个SIS技术鉴定会，对由华北电力大学（北京华电天仁电力控制技术公司）和天津大唐盘山发电有限责任公司联合研制开发的"火电厂厂级优化控制和管理系统（SIS）"进行了技术鉴定。
中国电机工程学会理事长、原国家电力公司副总经理和热工自动化领导小组组长陆延昌任主任委员。
副主任委员由中国电力投资集团公司副总经理张晓鲁、清华大学教授/院士倪维斗、国家电网公司刘建明主任、电力行业热工自动化标委会主任委员侯子良教授组成。
该系统通过了清华得实公司的安全评估，北京市电子产品质量检测中心的软件产品登记测试，公安部计算机信息系统安全产品质量监督检验中心对康派安全网通测试，以及鉴定委员会测试组的测试。
该项目以高评价顺利通过鉴定，标志着SIS发展进入了一个新的里程碑。
《火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》(送审稿)审查会召开2004年7月7日，电力行业热工自动化标委会在京组织会议对《火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》送审稿和《火电厂厂级监控信息系统实时/历史数据库系统基准测试规范》预审稿进行了审查。
会议通过的《技术条件》和《测试规范》，明确了SIS的技术内涵与外延，不仅为SIS厂商指明了技术发展方向，也使用户更为了解SIS，为SIS更为有效的应用和规范SIS市场打下了坚实的基础。
2 SIS在火电厂自动化信息化系统中的位置电厂信息化层次结构可以简单归结为三层：PCS, SIS, MIS。
PCS（Process Control System）为生产过程控制系统，处于信息化的底层，一方面完成生产过程的监视与控制，另一方面还负责收集生产过程数据，向上一级传送。
PCS层典型的装置有DCS（Distributed Control System—分散控制系统）、PLC（Programable Logic Controller—可编程控制器）、NCS（Network Control System—网络控制系统）等。
SIS为监控信息系统，从PCS接收信息，完成信息存储、分析，生产监控和管理、运行优化等功能。