SIS基本知识及选型参考
SIS系统如何选型
SIS系统如何选型SIS（学生信息管理系统）是用于管理学生个人信息、课程管理、成绩管理和学籍管理等功能的系统。
选型一个适合自己学校的SIS系统是非常重要的，下面是一些选型SIS系统的关键要点。
1.确定需求：在选购SIS系统之前，学校需要明确自己的需求。
这包括学生数量、功能要求、用户数等。
根据需求可以确定需要购买的系统的规模，是否需要集成其他系统。
2.可靠性和稳定性：学校SIS系统承载着学生的个人信息和成绩等重要数据，因此系统的可靠性和稳定性是非常重要的。
确保系统在高并发访问和大数据量的情况下能够正常运行，并能快速恢复服务。
3.用户界面：一个友好、直观的用户界面对于学生、教职员工和管理员来说都是非常重要的。
界面应该设计简洁明了，易于使用，并且能够适应不同设备上的显示。
4.功能全面性：学校的SIS系统应该提供全面的功能，包括学生信息管理、课程管理、成绩管理、学费管理、注册管理等。
检查系统是否能够满足学校的各项需求，并且是否具备扩展性和定制化的能力。
5.数据安全和隐私保护：学生的个人信息是非常敏感的，因此系统应该具备强大的安全性和隐私保护机制。
确保数据在传输和存储过程中进行加密，设置权限和访问控制机制，以保证只有授权人员可以访问。
6.交互能力：学生、教师和管理员之间的互动是SIS系统的重要功能之一、系统应该提供在线交流、互动和通知功能，例如消息通知、在线问答、课程讨论等。
7.整合性和开放性：SIS系统可以与其他学校管理系统（如财务管理系统、图书馆管理系统）进行集成，以便实现数据共享和信息传递。
确保选用的系统具备开放的API和数据接口。
8.成本效益：评估SIS系统的成本效益，包括系统的价格、使用费用、维护费用等。
考虑到系统的可扩展性和灵活性，选择一个性价比高的系统。
9.技术支持和服务：选取一个有可靠的技术支持和服务团队的SIS系统供应商，确保在系统使用过程中能够及时解决问题和提供支持。
10.参考和评估：可以参考其他学校或同行机构使用的SIS系统，在选型之前进行评估和比较。
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。
(完整版)SIS系统基础知识手册
SIS系统基础知识手册培训教材（1）部门：SIS部作者：胡杰英南京朗坤软件有限公司©2013年南京朗坤软件有限公司版权所有版本修订记录目录第一章电厂简介 (1)1.1电厂分类 (1)1.2电厂运行管理 (1)1.3生产控制信息化技术 (2)1.4生产控制区子系统 (4)1.5管理信息区子系统 (5)1.6火电厂 (5)1.7风电厂 (6)1.8集团管理 (6)第二章SIS系统简介 (6)2.1功能介绍 (6)2.2系统结构 (7)2.3SIS系统价值 (7)2.4集团生产实时系统 (8)2.5SIS系统发展 (8)第三章SIS功能软件支撑 (8)3.1数据采集系统 (8)3.2数据服务系统 (9)3.3SIS业务平台 (10)3.4数据共享原理 (11)第四章SIS硬件知识 (12)4.1数据采集系统硬件 (12)4.2数据服务系统硬件 (14)4.3业务平台系统硬件 (15)4.4SIS系统通用硬件 (16)第五章SIS网络设计 (17)5.1典型网络结 (17)5.2主要性能指标 (17)5.3关键技术 (18)5.4硬件部署原则 (18)5.5硬件部署计算 (18)第一章电厂简介1.1电厂分类●火电厂●风电厂●其他类型电厂核电厂、水电厂、光伏电厂1.2电厂运行管理●系统分级⏹一次系统直接生产、输送、分配和使用电能的设备与系统称为一次系统；如：锅炉系统、发电机系统、输电系统等；⏹二次系统对一次设备、系统进行监控、测量、保护、调节的设备与系统称为二次系统；如：继保系统、调度自动化系统、DCS系统等；●安全保障按照国家相关规定，二次系统网络必须建立系统安全防护体系，以保障电力系统的安全稳定运行，防护工作必须坚持安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的原则。
⏹安全分区➢二次系统分为生产控制大区和管理信息大区；➢生产控制区分为控制区(安全I区)、非控制区（安全II区）；➢管理信息区分为生产管理区（安全III区）、管理信息区（安全IIII区）；➢管理信息区可更具具体情况划分安全区；➢在总体安全情况下，可以简化安全分区，但各分区应避免通过广域网形成不同安全区的纵向交叉连接；⏹分区隔离➢I、II区之间采用有访问控制的设备隔离（如防火墙）；➢生产控制区、与管理信息区区之间必须采用单向安全隔离装置进行隔离；⏹电厂系统结构统图生产控制大区管理信息大区一次系统二次系统电厂系统图1.3生产控制信息化技术●数据采集技术⏹硬件支持传感器、智能电表、电路、网络、计算机等终端设备。
SIS基础知识-TR
35%
15%
50%
系统的失效概率是各组成部件失效概率之和 系统的SIL是由各组成部件的SIL共同决定的
6. Flow chart for design of SIF 设计流程图
7. CASE STUDY--- SIL 案例学习
Instrument safety function for a storage tank with A liquified hydrocarbon according to IEC61511& IEC61508
2oo3D voting architecture
TMR: Triple Modular Redundancy 3-2-0
TMR: Triple Modular Redundancy三重冗余
高可用性 高安全性 高压设定点
好信号
2oo3 = 停车
过程变量
坏信号
时间
5.SIS Architecture 安全仪表系统的结构
SIS 基础知识
SIS 基础知识
(安全仪表系统)
唐蓉
2010-03
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. TUV 4. Voting architectures表决结构
高风险 低安全 高安全 低风险
Risk
SIS
Two Appraisement Index for Safety System 安全系统的两大评价指标： • Dependability 可靠性 • Usability可用性
安全仪表系统SIS
4、人机接口 操作站可以采用过程控制系统操作站，但操作站不能修改安全仪表系统的编程软 件；
工程师站完成安全仪表系统编程组态和维护，可采用台式PC机或便携式PC机； 辅助操作台：在CCR辅助操作台上安装的硬件，包括紧急停车按钮、开关、选择 器、旁路开关和信号报警器等用硬线接到CCR的SIS控制器，通过冗余安全以太 网通信接到现场机柜室SIS控制器逻辑运算。 4.1 手动复位：当工艺参数由非正常状态恢复到正常状态时，由操作人员有步骤地 进行手动复位，重要的联锁系统和工艺变量一般采用手动复位，避免自动复位的 缺陷；
7.3 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。
三、 ESD系统控制器 1、结构类型 按照控制器划分为双重冗余和三重冗余两种，
1.1 双重冗余ESD系统 从I/O模件和CPU都配置了两重化,其中一套处于工作状态，另一套则处在热备用状 态，CPU不停监测运行的和热备的硬件，当CPU检测到运行卡件有故障时，会自 动切换到备用卡件上，同时系统会周期性的切换运行和热备卡，以保证系统的安 全。见图2—4—6 “双重冗余ESD系统”
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；
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。
1.2 SIS逻辑运算器选用：
SIS逻辑运算器：继电器系统,可编程序电子系统，混合系统三种；
2、冗余（用多个相同的模块或部件实现特定功能或数据处理） 2.1 元件冗余：具有指定的独立的N：1重元件，并且自动检测故障，切换到后备 设备上；
SIS基本知识及选型参考
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。
SIS实时数据库选型
SIS系统中服务器端应用软件和客户端应用软件相对独立，通过实时数据库连接，主要有以下几个特点：
1．系统实时数据库解决了电厂厂级自动化应用中遇到的两个主要问题：实时数据来源复杂而又分散和实时数据很难长期高精度存储。在系统实时数据库中，可存储全厂各台机组DCS中的所有数据、各辅助车间（水系统、煤系统和灰系统）以及各服务器端应用软件的计算结果数据，并采取有效的压缩方式，保证全厂所有数据的保存时间至少达到3年，经压缩的数据恢复的扫描时间应不大于15毫秒；系统实时性好 （1秒扫描刷新）、 规模大（无限点）、维护方便及二次开发能力强。
2．服务器端应用软件和客户端应用软件相对独立，分别通过接口软件与实时数据库连接，其中任意应用软件的停用不影响系统中其他应用软件的运行与使用。
一、数据库的选型原则
1、稳定可的是企业最重要的数据，是企业应用的核心，稳定可靠的数据库可以保证企业的应用常年运行，而不会因为数据库的宕机而遭受损失。企业的信息化可以促进生产力，但如果选择了不稳定产品，经常影响业务生产的正常运营，则实际效果很可能是拖了企业的后退。无论是计划中（数据库维护等正常工作）还是意外的宕机都将给企业带来巨大的损失，这意味着企业要减低收入、要降低生产力、要丢失客户、要在激烈的企业竞争中丢失信心。信息系统的稳定可靠是由多方面的因素构成的，包括网络、主机、操作系统、数据库以及应用软件等几方面，这些因素互相之间又有一定的依赖关系，因此，在企业信息化的选型中要通盘考虑这些问题。在数据库方面主要看数据库要具备灾难恢复、系统错误恢复、人为操作错误恢复等功能，同时要尽量降低数据库的计划内维护宕机时间。
2、可扩展(High-Scalability)
企业的应用是不断深入和扩展的，数据量和单位时间的事务处理量都会逐渐增加。如果要求企业购置一套信息系统足以满足未来若干年发展的需要显然是不恰当的，因为这实际意味着企业要多花很多钱而不能发挥信息设备的最大效能，造成资源的浪费。比较好的解决办法就是企业先购置一套配置较低，功能适用的系统，当未来业务有需要时可以方便的对系统进行扩展，使系统的处理能力逐步增加满足业务处理的需求。落实到数据库就是要选择具有良好的伸缩性及灵活的配置功能的产品，无论是主机系统的内存或硬盘方面的扩展还是集群系统的扩展，都能够被数据库利用，从而提高系统的处理能力。
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。
电厂SIS系统知识点整理
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。
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。
(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系统标准
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。
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 。
SIS数据库的选型
SIS能够得以顺利实施的重要前提是在全厂范围内建立起高级应用所需的实时数据库平台，用以集成全厂的控制和信息系统，从而为信息管理与自动控制一体化的实现奠定良好基础。 实时数据库平台是整个电厂的数据平台，也是SIS系统的核心部分，所以选择显得尤为重要。概括起来其选择原则主要有以下几方面：
（2）与MIS系统的接口 由于电厂已进行管理信息系统的建设，SIS系统和MIS系统的互连可以直接在SIS的实时数据库服务器与MIS的关系数据库服务器之间建立高速双向连接，两个系统的接口主要是实时数据库与关系数据库的接口，PI数据库可以采用ODBC的方式互连。SIS和MIS宜分别采用独立的网络，两个系统只是通过各自的数据服务器之间互连和交换信息，SIS的应用只需与实时数据库服务器通信，MIS的应用只与MIS数据服务器发生联系，从而提高两个网络各自的安全性、可靠性。
（1）数据存储效率和最大采集标签点数
不同的数据库系统由于压缩技术不同，存储效率也不相同。数据库的存储容量和存储效率直接关系到采集数据的点数和采集精度。实时数据库的最大采集标签点数最好能支持100000点，至少要大于全厂所有机组的控制系统测点总数。
SIS基本知识及选型参考
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。
SIS应用及相关标准
• Compressor & turbine Monitoring / Safeguard
压缩机和透平机监视/防护
• Fire & Gas Detection
火和气体监测
• Loading and Storage Facilities
装载/储存设备
• Pipeline Safety Management Systems
安全系统要求
IEC 61511
– Overall Safety Life Cycle安全生命 – Safety plan / 安全计划/管理
management – Safety Integrity Levels 安全整体要求等级
– Safety system diagnostic requirements 安全系统诊断要求
10,000
1,000
100
10
Risk Reduction Factor
3 2 1 -
ISA S84.01
降低危险因素
SIL 4 3 2 1 -
IEC 61508
AK
8 7 6 5
4
3 2 1 -
DIN-V 19250
NZRC pipeline safety solutions
安全级别参考设定
Risk Graph according to: DIN V 19250 & IEC-1508 风险图根据DIN V 19250&IEC-1508
安全系统是设计为当工厂本身发生危险情况，或，如果不采取行动就会最终 导致风险增加，在这些情况下，安全系统必须产生及时、正确的输出，来防止任 何危险发生或减轻后果。
Safety System
史上最全（SIS）安全系统仪表系统解析汇报
史上最全（SIS）安全系统仪表系统解析汇报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。
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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。
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EN 954-1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。
国内目前正在依据IEC61508制订国家标准，即将颁布。
除此之外，一些行业有相关的ESD标准：➢石化行业有相关的设计导则：石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则（SHB-Z06- 1999），采用IEC的SIL概念；➢中国石化集团公司工程建设管理部有：石油化工安全仪表系统设计规范（SH/T3018-2003）；国家发展改革委批准《石油化工安全仪表系统设计规范SH/T3018-2003》，自2004年7月1日起实施。
➢化工行业HG/T 20511-2000标准，在化工自控设计中规定，将安全等级确定为1级、2级和3级。
它们基本都将工业过程等对象依据危险性高低划分为若干个安全度等级，实际使用中选用相应安全度等级的SIS系统来加以保护，保护的对象主要为人、设备、财产、环境等的安全。
依据IEC标准由低到高划分为SI L1~SIL4，ISA S84.01标准划分为SIL1~SIL3三级，认为SIL4级不存在于过程控制中，DIN V VDE0804标准由低到高划分为AK1~AK8，它们之间的对应关系为：一般用到SIS的锅炉、石化、化工装置为AK4~AK6（SIL2～SIL3）等级，AK7~AK8（SIL4）用于核电等特殊场合。
2．2 SIS产品的认证涉及产品安全认证，主要有CB、CCC、UL、FCC、CSA、TÜV及北欧四国认证等，目前针对SIS产品，使用最多并得到广泛认可的是TÜV-GS认证，GS的参考标准是VDE 和DIN(德国标准协会)标准，如果产品具有GS标志，代表该产品符合最新的欧洲和德国标准。
GS的含义是德语“Geprufte Sicherheit”(安全性已认证)，也有"Germany Safety" （德国安全）的意思。
德国莱茵公司技术监督公司(TÜV)是德国最大的产品安全及质量认证机构，在欧洲久享盛誉。
设有该机构分公司的国家和地区可以方便地申请GS标志及其它国家的安全认证。
目前市场上SIS产品也以通过TÜV认证居多，通过认证的每种产品都有达到AK1～AK8安全等级的具体说明，用户可根据过程的具体需要配置相应等级的SIS产品。
标志及证书如下所示：3、SIS产品的市场状况3．1 SIS产品种类目前市场上使用较多的SIS产品主要有：➢Triconex公司的TRICON系统；➢Honeywell公司的FSC系统；➢HIMA公司的H41q 和H51q系统；➢GE 公司的S90-70 GMR系统；➢GE SafetyNet;➢Siemens公司的S7-400FH系统；➢Moore公司的QUADLOG系统；➢Woodward公司的Micro Net TMR系统；➢ICS Triplex公司的Regent系统、Trusted系统；3．2中控集成的SIS产品➢GE 90-70 GMR系统；（三重化）➢GE SafetyNet 系统；（SIL2）➢HIMA H51q和H41q系统；（四重化）3．3 SIS应用类型目前市场上SIS应用大致有下列几种类型：●使用继电器搭建或专用仪表在投运较早的老装置中，使用较为普遍。
一般设置辅助操作面板，其中有重要的工艺参数指示和报警、手动停车及复位、投运按钮等部分，而对于大型机组等设备运行状况和保护，也引入主控制室显示和报警，停车保护则一般采用设备自带的特殊仪表系统来完成。
●经过认证的SIS系统市场上的主流SIS产品都属于经过认证的SIS产品，随着人们对安全认识水平的提高和产品技术的发展，经过认证的SIS越来越成为新建装置中安全保护仪表系统的首选。
对于目前使用越来越多的SIS系统，基本都符合IEC61508标准并可达到和获得TÜV AK1~AK6/IEC SIL1~SIL3等级认证，主要有以下三种主流CPU结构：✧冗余容错完全自诊断结构，即1002D结构（诊断率99.99％）；✧三重化表决部分自诊断结构，即2003D结构（TMR 诊断率70％）；✧CPU四重化冗余容错完全自诊断结构，即2004D结构（QMR 诊断率99.99％）；对于这三种不同的结构，安全系统的性能是不同的。
对于第一种1002D的结构，当第一个CPU被诊断出故障时，该CPU被切除，另一个C PU继续工作。
若要应用在AK6安全等级，根据AK6的要求，如果第一个CPU不能在其被诊断出故障后1小时内修复，系统会在1小时后自动停车以保证故障安全。
对于第二种结构，如美国GE公司的90-70 GMR系统就是采用TMR技术，它虽然通过了TÜV SIL3/AK6的等级认证，而其引以为荣的CPU和I/O卡件完全三重化冗余故障容错设计，事实上是基于高度稳定的硬件基础上的。
对于第三种结构，如德国HIMA公司的PES，四个CPU分成两对，既同时工作又相互独立。
当其中一个CPU被诊断出故障时，则该对CPU被切除，所剩一对CPU继续以1002 D的模式工作。
这对独立工作的CPU仍满足安全等级SIL3/AK6的要求。
只有当这对CPU 其中再有一个故障时，系统才考虑停车。
所以，此结构对于故障修复时间没有限制。
可见，2004D结构的系统更为可靠。
目前HIMA公司、Triconex公司的系统在国内占有较大的市场份额，是主流SIS系统厂家代表，GE 、Honeywell、CCC公司的产品则在石化、化工行业表现不错。
4、SIS产品的设计和选用4．1 SIS产品的设计和选用原则依据中国石化《石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则》（SHB-Z06- 1999），简要介绍一下SIS系统的设计和选用原则：➢独立设置原则：一般情况下，SIS应独立于过程控制系统，其检测元件、执行元件和逻辑运算器及通讯部分都应单独设置。
对于不能单独设置的SIS系统要确保SIS作用优先于过程控制系统。
➢选择采用技术的原则：可采用电气、电子或可编程电子技术，也可以采用由它们组合的混合技术。
➢结构选用原则：冗余结构既适用于软件又适用于硬件，可选用一选一、二选一、三选二等结构，同时要考虑是励磁停车还是非励磁停车。
➢故障安全型原则：SIS系统应是故障安全型的，即在系统故障时应保证过程是安全或趋于安全的状态。
➢中间环节最少原则：SIS的中间环节应是最少的。
4．2 中控SIS系统目标客户定位及产品介绍目标客户定位见下图：4．2．1 GE 90-70 GMR 三重化冗余系统GE 90-70 GMR（Genius Modular Redundancy）安全表决系统包括GMR单重化系统（1oo1D）、GMR双重化系统（1oo2D&2oo2D）、GMR三重化系统（2oo3）等。