安全仪表系统(SIS )
安全仪表系统(SIS)简介
![安全仪表系统(SIS)简介](https://img.taocdn.com/s3/m/e1d0c2f619e8b8f67c1cb971.png)
SIS分类
1.继电器系统 采用单元化结构,由继电器执行逻辑; 可靠性高,具有故障安全特性,电压适用范围宽,一次性投资较低; 体积大,灵活性差,进行功能修改或扩展不方便,无串行通信功能,无报告和文档 功能。 2.固态电络系统 采用模块化结构,采用独立固态器件通过硬接线来构成系统,实现逻辑功能; 结构紧凑,可进行在线测试,易于识别故障,易于更换和维护,可进行串行通信, 可配置成冗余系统; 灵活性不够,逻辑修改或扩展必须改变系统硬连线,大系统操作费用较高。 3.可编程电子系统 以微处理器技术为基础的 PLC ,采用模块化结构,通过微处理器和编程软件来执行 逻辑; 方便灵活的编程能力,有内部自测试和自诊断功能可进行双重化串行通信,可配置 成冗余或冗余容错系统,可带操作和编程终端,可带时序事件记录(SER); SIS应采用经TUV安全认证的PLC系统。
SIS工程设计中注意的问题
I/O模件应带光/电或电磁隔离,带诊断,带电插拔;
来自现场的三取二信号应分别接到三个不同的输入卡; SIS关联现场变送器或最终执行元件应由SIS系统供电; 当现场变送器信号同时用于SIS、DCS时,应先接到SIS系统后接到 DCS系统;
I/O模件连接的传感器和最终执行元件应设计成故障安全型; SIS 不应采用现场总线通信方式;
SIS系统设计选用原则
SIS独立于过程控制系统(DCS或其他系统),独立完成安全保护功能 。 当过程达到预定条件时,SIS动作,使被控制过程转入安全状态; 根据对过程危险性及可操作性分析,人员、过程、设备及环保要求, 安全度等级确定SIS的功能等级; SIS应设计成故障安全型; SIS应采用经TUV安全认证的PLC系统; SIS应具有硬件、软件诊断和测试功能; SIS构成应使中间环节最少;
安全仪表系统SIS的简介
![安全仪表系统SIS的简介](https://img.taocdn.com/s3/m/7dc0d07b777f5acfa1c7aa00b52acfc788eb9f5d.png)
安全仪表系统SIS的简介
安全仪表系统(Safety Instrumented System,SIS)是一种用于监控和保护工业过程的仪器和控制系统,旨在减轻或消除重大事故的影响。
以下是对安全仪表系统SIS的简介:
一、SIS的基本概念
安全仪表系统SIS是通过控制系统或仪器实现对工艺设施进行最终控制的一套系统。
其主要功能是在异常情况下实时检测工艺参数,并根据安全逻辑实现对设备的故障诊断、告警、切断并调整操作参数等。
二、SIS的组成
安全仪表系统SIS由控制器、传感器、执行器和可编程逻辑控制器(PLC)等各种设备组成。
控制器是SIS的核心部分,负责控制器与外部设备传输数据,进行安全逻辑计算等。
传感器可以实时检测工艺参数或设备状态,如果发现异常行为,则会立即向SIS发送警报信号。
执行器可以根据SIS的安全逻辑控制进行操作,自动切断故障源并保障生产运行。
三、SIS的应用领域
安全仪表系统SIS广泛应用于石油、化工、电力、制药、食品饮料等领域的自动化控制设备和系统中。
它们可以有效地保障工业生产和操作过程中人员、设备和环境的安全。
总之,安全仪表系统SIS是工业安全设备的重要组成部分,它对于预防万一事故、保障工业生产安全具有至关重要的作用。
安全仪表系统(SIS)简介
![安全仪表系统(SIS)简介](https://img.taocdn.com/s3/m/75c532d8ed3a87c24028915f804d2b160a4e8677.png)
为使一个工艺装置达到安全目标需在IEC61508与61511及ISA S84.01 安全标准的基础上,对工艺过程进行故障分析,采用风险评估的方法 ,来确定装置及SIS系统的SIL等级要求。
SIS分类
1.继电器系统 采用单元化结构, 由继电器执行逻辑; 可靠性高, 具有故障安全特性, 电压适用范围宽, 一次性投资较低; 体积大, 灵活性差, 进行功能修改或扩展不方便, 无串行通信功能, 无报告和文档功
2级宜采用冗余阀门;如采用单一阀门,电磁阀 宜冗余配置;
3级宜采用冗余阀门;冗余配置阀门可采用一个控制阀和一个切 断阀;
电磁阀设置原则:
看重系统的安全性时,冗余电磁阀宜采用“与”逻辑连接;
看重系统的可用性时,冗余电磁阀宜采用“或”逻辑连接;
电磁阀应采用长期带电,低功耗,隔爆型;
SIS逻辑运算器设计选用
能。 2.固态电络系统 采用模块化结构, 采用独立固态器件通过硬接线来构成系统, 实现逻辑功能; 结构紧凑, 可进行在线测试, 易于识别故障, 易于更换和维护, 可进行串行通信, 可
配置成冗余系统; 灵活性不够, 逻辑修改或扩展必须改变系统硬连线, 大系统操作费用较高。 3.可编程电子系统 以微处理器技术为基础的PLC, 采用模块化结构, 通过微处理器和编程软件来执行逻辑
安全联锁系统 (Safety Interlocking System - SIS)
什么是安全仪表系统?SIS安全仪表系统
![什么是安全仪表系统?SIS安全仪表系统](https://img.taocdn.com/s3/m/1dfd0da00242a8956aece42f.png)
什么是安全仪表系统?SIS安全仪表系统1、什么是安全仪表系统在IEC61508中,SIS被称为安全相关系统(Safety Related System),将被控对象称为被控设备(EUC)。
IEC61511将安全仪表系统SIS定义为用于执行一个或多个安全仪表功能(Safety Instrumented Function,SIF)的仪表系统。
SIS是由传感器(如各类开关、变送器等)、逻辑控制器、以及最终元件(如电磁阀、电动门等)的组合组成,如图1所示。
IEC61511又进一步指出,SIS可以包括,也可以不包括软件。
另外,当操作人员的手动操作被视为SIS的有机组成部分时,必须在安全规格书(Safety Requirement Specification,SRS)中对人员操作动作的有效性和可靠性做出明确规定,并包括在SIS的绩效计算中。
从SIS的发展过程看,其控制单元部分经历了电气继电器(Electrical)、电子固态电路(Electronic)和可编程电子系统(Programmable Electronic System),即E/E/PES三个阶段。
安监总局116号文件国家安全监管总局于2014年11月13日下发《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理指导意见(安监总管三〔2014〕116号)》该意见涉及到了生产,设计,管理等多个方面。
HAZOP分析,SIL等级评估,安全系统验证,老装置安全系统安全等级评估,安全系统改造等,这些工作将在今后几年中越来越多,越来越重要!下图为由PES构成的SIS图1 SIS的构成SIS安全仪表系统(1) SIF安全仪表功能可以是安全仪表保护功能,也可以是安全仪表控制功能,或包含这两者。
(2) 需要说明的是,这里所说的安全仪表控制功能,是指以连续模式(Continuous Mode)。
安全仪表系统sis
![安全仪表系统sis](https://img.taocdn.com/s3/m/a1b1e64717fc700abb68a98271fe910ef12dae80.png)
安全仪表系统sis安全仪表系统(SIS)是一种用于监控和控制工业过程中的安全装置,它通过监测过程变量并在发生异常时采取相应的控制措施,以确保系统在安全状态下运行。
SIS在工业生产中起着至关重要的作用,它能够有效地预防事故的发生,保障生产设备和人员的安全。
首先,SIS的核心是安全仪表,它包括传感器、控制器和执行器三部分。
传感器用于采集过程变量,如温度、压力、流量等,控制器对传感器采集到的信号进行处理,并根据预设的安全逻辑进行判断,最后执行器根据控制器的指令来进行相应的控制操作。
这一系列的动作构成了SIS的核心功能,保障了工业过程的安全运行。
其次,SIS的设计需要满足一系列的标准和规范,以确保其可靠性和安全性。
在设计SIS时,需要对工艺流程进行全面的分析,确定潜在的危险源和安全风险,然后制定相应的安全逻辑和控制策略。
同时,SIS的硬件设备和软件系统也需要符合相关的国际标准,如IEC 61508和IEC 61511等,以确保其可靠性和稳定性。
另外,SIS的运行和维护也是至关重要的。
一旦SIS出现故障或失效,可能会导致严重的安全事故,因此对SIS的运行状态进行定期的监测和检测是必不可少的。
此外,对SIS的维护和保养也需要严格按照相关的规程和标准进行,以确保其在关键时刻能够可靠地发挥作用。
最后,随着工业自动化技术的不断发展,SIS也在不断地进行创新和改进。
新型的传感器、控制器和执行器的应用,使得SIS在安全性和可靠性上都得到了进一步的提升。
同时,人工智能和大数据技术的应用,也为SIS的监测和控制提供了更多的可能性,使得SIS在工业生产中的应用范围更加广泛。
总之,安全仪表系统(SIS)作为工业生产中的重要安全装置,其在预防事故和保障生产安全方面发挥着不可替代的作用。
设计、运行和维护一套可靠的SIS系统对于工业企业来说至关重要,只有不断地改进和完善SIS系统,才能更好地保障工业生产的安全和稳定运行。
安全仪表系统
![安全仪表系统](https://img.taocdn.com/s3/m/941a4629192e45361066f54c.png)
24
总之SIS原则上应单独设置,独立与DCS和其他系统 ,并与DCS进行通信;SIS应具有完善的诊断测试功 能,SIS应采用经安全认证的PLC系统;SIS关联的 检测元件、执行机构原则上单独设置;SIS中间环节 应保持最少;SIS应采用冗余或容错结构;SIS应设 计成故障安全型,I/O模件应带电磁隔离或光电隔离 ,每通道应相互隔离,可带电插拔;来自现场的三取 二信号应分别接到三个不同的输入卡,当模拟量输入 信号同时用于SIS、DCS时,应先接到SIS的AI卡, 采用SIS系统对变送器进行供电。
6
2.安全仪表系统(SIS)的分类
从SIS发展历史来看,安全仪表系统(SIS) 经历了继电器系统、固态电路系统和可编程 电子系统3个阶段。
7
(1)继电器系统
采用单元化结构,由继电器执行逻辑,通过 重新接线来重新编程。 可靠性高,具有故障安全特性,电压适用范 围宽,一次性投资较低,可分散于工厂各处 ,抗干扰能力强。 系统庞大而复杂,灵活性差,进行功能修改 或扩展不方便,无串行通信功能,无报告和 文档功能。易造成误停车,无自诊断能力。 用户维修周期长,费用高。
安全仪表系统
2013年6月4日
1
安全仪表系统
主要内容:
一、概述 二、安全仪表系统的组成 三、工艺过程的风险评估及安全功能SIS 等级的确定 四、SIS安全仪表系统常用术语
2
一、概述
主要内容:
1.安全仪表系统的定义 2.安全仪表系统(SIS)的分类 3. 安全仪表系统(SIS)的特点
3
1.安全仪表系统(SIS)的定义
2. DIN V,19250/ IEC61508标 准风险分析图
工艺过程的风险是以恶性事故概率及其造成 的后果来衡量的。目标安全水平是以可接受 的恶性事故概率及其造成的后果来确定的。 目标安全水平与恶性事故概率之间的差值就 是安全功能的SIL等级,即SIS系统中采用 SIL等级的安全功能来使恶性事故概率低于 目标安全水平。
安全仪表系统SIS
![安全仪表系统SIS](https://img.taocdn.com/s3/m/1821e048a8956bec0975e3e6.png)
概念安全仪表系统,Safety instrumentation System,简称SIS;又称为安全联锁系统(Safety interlocking System)。
主要为工厂控制系统中报警和联锁部分,对控制系统中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制,是工厂企业自动控制中的重要组成部分。
安全仪表系统的功能和要求安全仪表系统的基本功能和要求1. 保证生产的正常运转、事故安全联锁2. 安全联锁报警3. 联锁动作和投运显示安全联锁系统的附加功能1. 安全联锁的预报警功能2.安全联锁延时3.第一事故原因区别4.安全联锁系统的投入和切换5.分级安全联锁6.手动紧急停车7.安全联锁复位安全仪表系统设计的基本原则1.信号报警、联锁点的设置,动作设定值及调整范围必须符合生产工艺的要求。
2.在满足安全生产的前提下,应当尽量选择线路简单、元器件数量少的方案。
3.信号报警、安全联锁设备应当安装在震动小、灰尘少、无腐蚀气体、无电磁干扰的场所。
4.信号报警、安全联锁系统可采用有触点的继电器线路,也可采用无触点式晶体管电路、DCS、PLC来构造信号报警、安全联锁系统。
5.信号报警、安全联锁系统中安装在现场的检出装置和执行器应当符合所在场所的防爆、防火要求。
6.信号报警系统供点要求与一般仪表供电等级相同。
安全仪表系统的设计原则传感器的设计原则F 独立原则F 冗余准则Ø最终执行元件的设计原则F 阀门独立原则F 阀门冗余准则F 电磁阀配合准则F 电动机启动器配合准则逻辑单元的设计原则 F 逻辑单元独立原则F 逻辑单元冗余准则Ø通信接口的设计原则安全仪表系统的分级IEC-61508将过程安全所需要的安全度等级划分为4级(SIL1- SIL4,)。
ISA-S84.01根据系统不响应安全联锁要求的概率将安全度等级划分为3级(SIL1-SIL3)。
鉴于我国目前的实际情况,一般通过对所有事件发生的可能性与后果的严重程度及其他安全措施的有效性进行定性的评估,从而确定适当的安全度等级:1级用于事故很少发生。
安全仪表系统SIS
![安全仪表系统SIS](https://img.taocdn.com/s3/m/41bd143e77c66137ee06eff9aef8941ea76e4bd1.png)
SIS基本概念
五.SIL定义
1. Demand是工艺系统里,是非安全仪表系 统的失效率;
1. SIL是指一个SIF回路的可靠性要求,即 PFD;
2. PFD=probability of Failure on Demand, 2. 按PFD所在区间的不同,把SIF回路划分
是一个SIF回路的失效率;
2. 2oo2的两组变送器,组成1oo2确保安全可 靠性;
电磁阀和工艺阀门
1. 单个阀门两个电磁阀构成2oo2,保证生产连 续性;
2. 两个工艺阀门组成1oo2,保证安全可靠性。
2oo2
2oo2
1oo2
工艺系统设计分析
.ansying.
工艺系统设计分析
输入
物料平衡 危险源识别
隐患的严重性 可接受风险 保护措施 发生的可能性
16
SIS基本概率运算
冗余 1oo1 1oo2 2oo2 2oo3 比较
可能性
误跳车率 降低生产连续性
0.04
危险率 (降低安全可靠性)
0.02
0.08
0.0004
0.0016
0.04
0.0048
0.0012
安全性:1oo2 > 2oo3 > 1oo1 > 2oo2 连续性:2oo2 > 2oo3 > 1oo1 > 1oo2
MTBFsp 1/S 1/(2S) 1/(2S2 * MTTR ) 1/(6S2 * MTTR ) 1/(2S2 * MTTR )
T I = 调试间隔 S = 安全失效 D = 危险失效
SIS基本概率运算
如何确保系统可靠性 避免误跳车?
压力变送器
《安全仪表系统SIS》课件
![《安全仪表系统SIS》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/288ff450fe00bed5b9f3f90f76c66137ee064fcf.png)
SIS的应用场景
预防性安全
通过监测工艺设备的状态和参数 ,及时发现潜在的安全隐患,采 取预防措施避免事故发生。
紧急安全
在发生紧急情况时,自动执行预 设的安全操作,如紧急停车、切 断物料供应等,以最大程度地降 低事故的影响。
恢复安全
事故发生后,SIS可以协助操作人 员进行事故分析和恢复工作,如 启动备用设备、恢复工艺流程等 。
应用拓展
SIS的应用领域将不断拓展,从石油、化工等传统领域向制药、生物技术、食品 加工等新兴领域延伸,满足更广泛的安全需求。
法规标准与安全要求
法规更新
随着工业安全法规的不断完善,SIS 的设计、安装、调试和使用将更加规 范,确保系统的合规性和可靠性。
安全标准
制定和实施更高安全标准,推动SIS在 工业领域的应用和发展,提高工业生 产的安全性和稳定性。
对安装和调试过程中的关键步骤进行 记录,并提供相应的报告。
培训与指导
为操作和维护人员提供培训和指导, 确保他们能够正确使用和维护SIS。
05
SIS的维护与管理
日常检查与维护
定期检查
对SIS系统进行定期检查,确保其正常运行,及时 发现潜在问题。
清洁与保养
对SIS系统进行清洁和保养,保持其良好的工作状 态。
。
校准与调整
02
对SIS系统的关键元件进行校准和调整,确保其准确性和可靠性
。
验证与确认
03
对性能检测和校准结果进行验证和确认,确保SIS系统性能达标
。
06
SIS的发展趋势与展望
技术创新与应用拓展
创新技术
随着传感器技术、通信技术和数据处理技术的不断进步,安全仪表系统(SIS )将采用更先进的检测、控制和自动化技术,提高系统的可靠性和性能。
安全仪表系统解析
![安全仪表系统解析](https://img.taocdn.com/s3/m/eb690acd76eeaeaad1f330b7.png)
2013年6月4日
1
安全仪表系统
主要内容:
一、概述 二、安全仪表系统的组成 三、工艺过程的风险评估及安全功能SIS 等级的确定 四、SIS安全仪表系统常用术语
2
一、概述
主要内容:
1.安全仪表系统的定义 2.安全仪表系统(SIS)的分类 3. 安全仪表系统(SIS)的特点
3
1.安全仪表系统(SIS)的定义
11
SIS由采取冗余逻辑表决方式的输入单元、 逻辑结构单元、输出单元三部分组成系统, 逻辑表决的应用程序修改容易,特别是可编 程型SIS,根据工程实际,修改软件即可。 SIS由局域网、DCSI/F(人机接口)及开 放式网络等组成多种系统。 SIS设计特别重视从传感器到最终执行机构 所组成的回路整体的安全性保证,具有I/O 断线、短路等的监测功能。
12
二、安全仪表系统(SIS)的组成
1. SIS系统的组成部分 2. SIS与DCS的区别 3. SIS系统的配置方案
13
1. SIS系统的组成部分
SIS系统的组成分为传感器部分、逻辑运算 部分和最终执行器单元三部分。 其结构简图如下:
14
传感器单元采用多台仪表或系统,将控制功 能与安全联锁功能隔离,即传感器分开独立 配置的原则,做到安全仪表系统与过程控制 系统的实体分离。 最终执行元件(切断阀、电磁阀)是安全仪 表系统中危险性最高的设备。 逻辑运算单元由输入模块、控制模块、诊断 回路、输出模块4部分组成。
以微处理器技术为基础的PLC,采用模块化 结构,通过微处理器和编程软件来执行逻辑 。 强大、方便灵活的编程能力,有内部自测试 和自诊断功能可进行双重化串行通信,可配 置成冗余或三重模块冗余(TMR)系统,可 带操作和编程终端,可带时序事件记录( SER)。
安全仪表系统(SIS)介绍
![安全仪表系统(SIS)介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/3b3dbf2f700abb68a882fb16.png)
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
![(完整版)SIS基本知识](https://img.taocdn.com/s3/m/39006ca54b73f242326c5f0f.png)
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简介
![安全仪表系统SIS简介](https://img.taocdn.com/s3/m/97486938a7c30c22590102020740be1e650eccdc.png)
安全仪表系统SIS简介本文旨在介绍《安全仪表系统SIS简介》的目的和重要性,并提出文章的结构和内容概述。
本文将分为以下几个部分来介绍安全仪表系统(SIS):理解安全仪表系统SIS的功能和特点安全仪表系统在工业领域的应用安全仪表系统的设计和实施安全仪表系统的维护和管理安全仪表系统的标准和法规要求安全仪表系统的未来发展趋势每个部分将详细介绍相关内容,旨在帮助读者更好地了解安全仪表系统(SIS)以及其在工业领域中的重要性和应用。
请注意,本文将基于作者独立判断和专业知识,采用简单和清晰的表达方式,避免涉及复杂的法律问题或引用无法确认的内容。
安全仪表系统SIS(Safety Instrumented System)是一种在工业领域中广泛应用的系统,用于保护人员、设备和环境的安全。
它是一种基于硬件和软件的自动化系统,通过监测和控制工业过程中的危险情况,以预防事故的发生。
安全仪表系统SIS的主要作用是监测和响应工业过程中的危险情况,以确保安全性和可靠性。
它可以及时检测到潜在的危险和故障,并采取相应的措施来阻止事故的发生或减少其影响。
安全仪表系统SIS在工业领域中的应用非常广泛,特别是在高危行业和工艺过程中。
例如,石油化工、能源、制药和核能等行业都需要使用安全仪表系统SIS来确保工艺安全和环境保护。
总结起来,安全仪表系统SIS在工业领域中的作用是监测和控制危险情况,以预防事故的发生,并保护人员、设备和环境的安全。
安全仪表系统SIS(Safety Instrumented System)是一种用于监控和控制工业过程的系统,以确保工艺安全的关键设备。
它由多个组成部分组成,包括传感器、控制器、执行器等。
传感器传感器是安全仪表系统SIS的重要组成部分之一。
它们用于检测工艺参数的变化并将其转化为电信号,以供控制器判断和处理。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
控制器控制器是安全仪表系统SIS中的核心组成部分之一。
安全仪表系统(SIS)
![安全仪表系统(SIS)](https://img.taocdn.com/s3/m/0639a8dfa0116c175e0e4830.png)
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。
史上最全(SIS)安全仪表系统解析
![史上最全(SIS)安全仪表系统解析](https://img.taocdn.com/s3/m/f1fafa1ee2bd960590c6774f.png)
1、什么是安全仪表系统在IEC61508 中,SIS被称为安全相关系统(Safety Related System),将被控对象称为被控设备(EUC)。
IEC61511将安全仪表系统SIS定义为用于执行一个或多个安全仪表功能(Safety Instrumented Function,SIF)的仪表系统。
SIS是由传感器(如各类精品文档,超值下载开关、变送器等)、逻辑控制器、以及最终元件(如电磁阀、电动门等)的组合组成,如图1所示。
IEC61511又进一步指出,SIS可以包括,也可以不包括软件。
另外,当操作人员的手动操作被视为SIS的有机组成部分时,必须在安全规格书(Safety Requirement Specification,SRS)中对人员操作动作的有效性和可靠性做出明确规定,并包括在SIS的绩效计算中。
从SIS的发展过程看,其控制单元部分经历了电气继电器(Electrical)、电子固态电路(Electronic)和可编程电子系统(Programmable Electronic System),即E/E/PES三个阶段。
安监总局116号文件国家安全监管总局于2014年11月13日下发《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理指导意见(安监总管三〔2014〕116号)》该意见涉及到了生产,设计,管理等多个方面。
HAZOP分析,SIL等级评估,安全系统验证,老装置安全系统安全等级评估,安全系统改造等,这些工作将在今后几年中越来越多,越来越重要!下图为由PES构成的SIS图1 SIS的构成SIS安全仪表系统(1) SIF安全仪表功能可以是安全仪表保护功能,也可以是安全仪表控制功能,或包含这两者。
(2) 需要说明的是,这里所说的安全仪表控制功能,是指以连续模式(Continuous Mode)操作并具有特定的SIL,用于防止危险状态发生或者减轻其发生的后果,与常规的PID控制功能是完全不同的概念。
SIS)安全仪表系统解析
![SIS)安全仪表系统解析](https://img.taocdn.com/s3/m/e01bbc9533687e21ae45a923.png)
1、什么是安全仪表系统在IEC61508 中,SIS被称为安全相关系统(Safety Related System),将被控对象称为被控设备(EUC)。
IEC61511将安全仪表系统SIS定义为用于执行一个或多个安全仪表功能(Safety Instrumented Function,SIF)的仪表系统。
SIS是由传感器(如各类开关、变送器等)、逻辑控制器、以及最终元件(如电磁阀、电动门等)的组合组成,如图1所示。
IEC61511又进一步指出,SIS可以包括,也可以不包括软件。
另外,当操作人员的手动操作被视为SIS的有机组成部分时,必须在安全规格书(Safety Requirement Specification,SRS)中对人员操作动作的有效性和可靠性做出明确规定,并包括在SIS的绩效计算中。
从SIS的发展过程看,其控制单元部分经历了电气继电器(Electrical)、电子固态电路(Electronic)和可编程电子系统(Programmable Electronic System),即E/E/PES三个阶段。
安监总局116号文件国家安全监管总局于2014年11月13日下发《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理指导意见(安监总管三〔2014〕116号)》该意见涉及到了生产,设计,管理等多个方面。
HAZOP分析,SIL等级评估,安全系统验证,老装置安全系统安全等级评估,安全系统改造等,这些工作将在今后几年中越来越多,越来越重要!下图为由PES构成的SIS图1 SIS的构成SIS安全仪表系统(1) SIF安全仪表功能可以是安全仪表保护功能,也可以是安全仪表控制功能,或包含这两者。
(2) 需要说明的是,这里所说的安全仪表控制功能,是指以连续模式(Continuous Mode)操作并具有特定的SIL,用于防止危险状态发生或者减轻其发生的后果,与常规的PID控制功能是完全不同的概念。
(3) SIS可以包括或不包括软件(4) SIS的一部分也可能是人的动作如图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。
sis系统标准
![sis系统标准](https://img.taocdn.com/s3/m/40cf6e2ca88271fe910ef12d2af90242a995ab5b.png)
sis系统标准
SIS系统(安全仪表系统)是一种实现安全功能的系统,其标准主要关注的是实现安全仪表功能的方式和要求。
在SIS系统中,标准通常包括以下几个方面:
安全完整性等级(SIL):这是SIS系统最重要的标准之一,它定义了系统在实现安全功能时的可靠性和性能要求。
根据不同的安全风险和安全完整性要求,SIL分为不同的等级,从SIL 1到SIL 4,每个等级都有不同的要求和限制。
故障安全型设计:SIS系统需要采用故障安全型设计,即在系统出现故障时,能够保证安全功能的正常运行,防止事故的发生。
冗余设计:为了提高系统的可靠性和稳定性,SIS系统通常采用冗余设计,即同时使用多个相同的组件或系统,以确保在单个组件或系统出现故障时,系统仍能正常运行。
诊断和测试:SIS系统需要具备诊断和测试功能,以便在系统出现故障时能够及时发现并修复。
人机界面:SIS系统需要提供清晰、易用的人机界面,以便操作人员能够方便地监控和控制系统的运行。
总之,SIS系统的标准主要是为了确保系统的可靠性和安全性,从而保证生产过程的安全和稳定。
这些标准为SIS系统的设计和实施提供了指导和规范,有助于提高系统的性能和质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
故障安全原则
③ 送往电气配电室用以开/停电机的接点用中间继电器隔 离,其励磁电路应为故障安全型。 ④ 作为控制装置(如PLC)“故障安全”意味着当其自 身出现故障而不是工艺或设备超过极限工作范围时, 至少应该联锁动作,以便按预定的顺序安全停车(这 对工艺和设备而言是安全的);进而应通过硬件和软 件的冗余和容错技术,在过程安全时间(PST-Process Safety Time)内检测到故障,自动执行纠错程序,排 除故障。
6 隐故障与显故障
隐故障与显故障
隐故障(Covert Fault):不对危险产生报警,允许危 险发展的故障,是故障危险故障(SHB-Z06-1999)。 Covert Fault:Fault that can be classified as hidden, concealed, undetected, unrevealed, latent, ect. (ISA-S84.01-1996) 显故障(Overt Fault):能显示出故障自身存在的故 障,是故障安全故障(SHB-Z06-1999)。 Overt Fault:Fault that can be classified as announced, detected, revealed,ect.(ISA-S84.01-1996)
4 SIS设计应遵循的原则
SIS设计应遵循的原则
① 原则上应独立设置(含检测和执行单元); ② 中间环节最少; ③ 应为故障安全型; ④ 采用冗余容错结构。
5 故障安全原则
故障安全原则
组成SIS的各环节自身出现故障的概率不可能为零, 且 供电、供气中断亦可能发生。 当内部或外部原因使SIS失效时,被保护的对象(装置) 应按预定的顺序安全停车,自动转入安全状态(Fault to Safety),这就是故障安全原则。 具体体现: ① 现场开关仪表选用常闭接点,工艺正常时,触点闭合, 达到安全极限时触点断开,触发联锁动作,必要时采用 “二选一”、“二选二”或“三选二”配置。 ② 电磁阀采用正常励磁,联锁未动作时,电磁阀线圈带电, 联锁动作时断电。
SIS的相关标准及认证机构
HIMA PES,HIMA是德国一家专业生产安全控制设备的 公司,PES (Programmable Electronic System)是可编程电 子系统的简称,是近几年来国内引进较多的一种安全仪表 系统。主要由H41q和H51q系统组成。H41q也叫小系统, 它分为不冗余的系统和冗余的系统,不冗余系统型号为 H41q—M,冗余系统又分为高可靠系统H41q—H和高性 能系统H41q—HR。H51q称为模块化的系统,它也分为不 冗余的系统和冗余的系统,不冗余的系统型号为H51q—H 和高性能系统H51q—HR。各种型号的PES都具有TUV AK1~6级认证。
安全仪表系统(SIS )
1 什么是安全仪表系统?
1 什么是安全仪表系统?
在IEC61508 中,SIS被称为安全相关系统(Safety Related System),将被控对象称为被控设备(EUC)。 IEC61511将安全仪表系统SIS定义为用于执行一个或多个安全仪 表功能(Safety Instrumented Function,SIF)的仪表系统。SIS是由 传感器(如各类开关、变送器等)、逻辑控制器、以及最终元件 (如电磁阀、电动门等)的组合组成,如图1所示。 IEC61511又进一步指出,SIS可以包括,也可以不包括软件。另 外,当操作人员的手动操作被视为SIS的有机组成部分时,必须在安 全规格书(Safety Requirement Specification,SRS)中对人员操作动作 的有效性和可靠性做出明确规定,并包括在SIS的绩效计算中。 从SIS的发展过程看,其控制单元部分经历了电气继电器 (Electrical)、电子固态电路(Electronic)和可编程电子系统 (Programmable Electronic System),即E/E/PES三个阶段。
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。
图1 SIS的构成
下图为由PES构成的SIS
检测单元
输入模块
PES 控制模块
输出模块
执行单元
SIS安全仪表系统
SIF安全仪表功能可以是安全仪表保护功能,也可以是 安全仪表控制功能,或包含这两者。 需要说明的是,这里所说的安全仪表控制功能,是指 以连续模式(Continuous Mode)操作并具有特定的 SIL,用于防止危险状态发生或者减轻其发生的后果, 与常规的PID控制功能是完全不同的概念。 SIS可以包括或不包括软件 SIS的一部分也可能是人的动作
SIS和DCS的比较
安全级别:DCS安全级别低,不需要安全认证;而SIS 系统级别高,需要安全认证。 应对失效方式:DCS系统大部分失效都是显而易见的, 其失效会在生产的动态过程中自行显现,很少存在隐性 失效;SIS失效就没那么明显了,因此确定这种休眠系 统是否还能正常工作的唯一方法,就是对该系统进行周 期性的诊断或测试。因此安全仪表系统需要人为的进行 周期性的离线或在线检验测试,而有些安全系统则带有 内部自诊断。
3 SIS和DCS的比较
SIS和DCS的比较
DCS与由PES构成的SIS的主要区别有:
DCS 构 成 不含检测、执行 SIS 含检测、执行单元 超限安全停车 静态、间断 高、需认证
作用(功能) 使生产过程在正常工况乃至最佳工 况下运行 工 作 动态、连续 低、不需认证
安全级别
SIS和DCS的比较
图2 安全仪表回路图
图2 说明
1. L液面超高-L1接点闭合-Z带电。 2. Z1常闭接点的控制信号调节阀切断 工艺进料,完成联锁保护作用。 4. K起:按钮开关:起动联锁保护回路兼有复位作用。 5. K停:起人工强制起动联锁保护作用。 6. K旁:旁路联锁保护作用,用于开车或检修联锁信号 仪表。
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。
图3 SIS逻辑图
SIS安全仪表系统
大多石油和化工生产过程具有高温、高压、易燃、易爆、 有毒等危险。当某些工艺参数超出安全极限,未及时处 理或处理不当时,便有可能造成人员伤亡、设备损坏、 周边环境污染等恶性事故。这就是说,从安全的角度出 发,石油和化工生产过程自身存在着固有的风险。 总之,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。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。
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)
2 SIS的相关标准及认证机构
SIS的相关标准及认证机构
鉴于 SIS 涉及到人员、设备、环境的安全,因此各国均 制定了相关的标准、规范,使得SIS的设计、制造、使 用均有章可循。并有权威的认证机构对产品能达到的 安全等级进行确认。这些标准、规范及认证机构主要 有: ① 我国石化集团制定的行业标准SHB-Z06-1999《石油化 工紧急停车及安全联锁系统设计导则》。 ② 2006年、2007年等同采用IEC61508、IEC61511的中国 国家标准GB/T20438、GB/T21109相继发布,中国的 功能安全标准开始规范我国的功能安全工作。
SIS安全仪表系统
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)
⑤ 美国化学工程学会制定的AICHE(ccps)-1993, 《化学过程的安全自动化导则》。 ⑥ 英国健康与安全执行委员会制定的HSE PES-1987, 《可编程电子系统在安全领域的应用》。
SIS的相关标准及认证机构