安全仪表系统(SIS)概述(工程师培训)
安全仪表系统(SIS)简介
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)简介
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)
SIS系统培训(工程师培训)PPT
SIS的应用
不可控耗差有： 再热器压损、燃料发热量、高压缸效率、 中压缸效率、辅汽用汽量、机组补水率、 凝结水过冷度、轴封漏汽量。
SIS的应用
• 对耗差分析结果，有直观的棒图和饼图 形式显示。例如，两图的设计界面如下：
a、耗差分析捧图 以耗差分析数据表格和直观的各系统耗 差分布棒图两种形式显示。
SIS关键技术
服务器A
服务器B
心跳连接
磁盘阵列（Z盘）
去冗余核心交换机
SIS关键技术
双机与磁盘阵列柜互联结构可以有效的避免由 于应用程序自身的缺陷导致系统全部停机的情 况，同时由于所有的数据全部存贮在外置的磁 盘阵列柜中，当工作机出现故障时，备份机接 替工作机，从磁盘阵列中读取数据，切换时间 30秒左右，这种操作也可以人为手动进行。
1. #3单元机组分散控制系统(I/A Series DCS控制系统)、 2. #4组单元机组分散控制系统(I/A Series DCS控制系统)、 3. 辅助生产系统控制网（煤、灰、水等系统的控制）、 4. 电气网络控制系统（NCS）、 5. 烟气脱硫分散控制系统（FGD_DCS）、 6. 炉管泄漏自动警系统、 7. 汽机振动监测与故障诊断系统（TDM）， 8. 备用接口机。
是由SVCDIR 服务自动创建的，它将添加到 系统的各项服务的信息保存下来。 Svcdir.db 将与添加到系统中的每一个 eDNA 服务相关的重要信息都保存下来，这 些信息有，服务名，描述，类型，创建日 期等等。
SIS的应用
5 SIS的应用
SIS的应用
目前，我厂SIS系统的主要应用有：全厂生 产流程监视、全厂生产数据存储、全厂生 产数据趋势查询、机组级及厂级性能计算、 机组经济性指标分析、过程信息统计和分 析、机组优化运行及操作指导等
安全仪表系统sis
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SIS培训
安全仪表系统SIS培训安全仪表系统（Safety Instrumented System，简称SIS）是一种用于工业过程控制系统中的关键安全系统，旨在保护人员、设备和环境免受过程异常和事故的影响。
SIS培训是为了让从事工艺控制和操作的工程师、技术人员和操作人员了解SIS的原理、功能和操作方法，以确保安全仪表系统能够有效地应对可能发生的危险情况。
SIS培训的内容通常包括以下几个方面：1. 安全仪表系统的原理和功能：培训课程会介绍SIS的基本原理，包括如何监测过程状态、如何判断危险情况、如何触发紧急停机等。
同时，还会介绍SIS的功能，比如如何控制和维护安全仪表系统。
2. 安全仪表系统的组成和配置：培训将介绍SIS的组成部分，包括传感器、执行器、控制器等，并详细解释它们之间的工作原理和联系。
此外，还将讨论不同工艺过程中SIS的常见配置，以及如何根据具体情况选择合适的配置方案。
3. 安全仪表系统的操作和维护：培训还将教授SIS的操作和维护方法，比如如何进行系统配置、如何进行故障排除、如何进行定期检查和维护等。
同时，培训还将介绍SIS的监测和记录方法，以及安全仪表系统的备份和恢复措施。
4. 安全仪表系统的应用案例：为了帮助学员更好地理解SIS的应用，培训还将提供一些实际案例，展示SIS在不同工艺过程中的应用和效果。
通过分析这些案例，学员可以更好地掌握SIS的应用原则和技巧。
在SIS培训结束后，学员应该能够：- 理解安全仪表系统的原理和功能，并能够根据具体情况选择合适的SIS配置方案。
- 熟悉安全仪表系统的操作和维护方法，能够对系统进行配置、故障排除和定期检查。
- 能够根据SIS的监测和记录数据，及时识别和处理危险情况，以保护人员、设备和环境的安全。
总之，SIS培训是为了提高工程师、技术人员和操作人员对安全仪表系统的理解和掌握程度，以确保安全仪表系统在工业过程控制中的有效应用，最大限度地保障人员和设备的安全。
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。
安全仪表系统SIS简介
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简介
安全仪表系统SIS简介1. 背景介绍安全仪表系统（Safety Instrumented System，简称SIS）是一种集成硬件和软件的自动化系统，用于监控和控制工业过程中的安全性。
它的主要目标是防止和减少事故的发生，保护人员、设备和环境的安全。
随着现代工业的快速发展，工厂和生产系统越来越复杂，对安全性的要求也越来越高。
安全仪表系统SIS应运而生，为工业企业提供了关键的监控和控制手段，以确保工业过程的安全性和可靠性。
2. SIS的核心功能安全仪表系统SIS的核心功能是通过监测工业过程中的关键参数和状态，实时评估风险，并采取相应的控制措施来保护系统的安全性。
具体而言，SIS可以实现以下功能：2.1 安全监测SIS可以监测工业过程中的关键参数，例如温度、压力、流量等，以及设备的状态信息。
通过实时采集和分析这些数据，SIS可以及时发现潜在的安全威胁，并进行相应的处理。
2.2 风险评估SIS通过对工业过程进行风险评估，确定潜在的事故风险等级。
这可以帮助工程师更好地了解当前系统的安全状况，并采取相应的控制策略来降低风险。
2.3 报警和通知当SIS检测到潜在的安全威胁或风险超出阈值时，它会发出报警和通知，以提醒操作人员采取必要的措施。
这可以帮助企业及时做出反应，避免事故的发生或进一步扩大。
2.4 控制措施根据风险评估的结果，SIS可以实施一系列控制措施，例如紧急停机、流程调整等，以确保系统的安全性。
这些措施旨在最大程度地减少潜在的损害和影响，并保护人员、设备和环境的安全。
3. SIS的关键组成部分安全仪表系统SIS通常由以下几个关键组成部分构成：3.1 传感器和测量设备传感器和测量设备用于监测工业过程中的关键参数和状态。
它们负责实时采集数据，并将其传输给SIS系统进行分析和处理。
3.2 控制器控制器是SIS系统的核心部分，负责接收和处理传感器和测量设备传输的数据。
控制器通过算法和逻辑来评估风险和采取相应的控制措施。
安全仪表系统培训
I/O短路、断线等监测功能。
安全仪表系统组成
人机接口
逻辑子系 统（狭义 SIS系统）
测量元件和 执行元件
逻辑子系统_ TMR
• SIS的主流系统结构主要有TMR（三重化）、2oo4D（四重化）2种。
• （2）具有覆盖面广、安全性高、有自诊断功能，能够检测并预防潜在的危 险。
• （3）容错性的多重冗余系统，SIS一般采用多重冗余结构以提高系统的硬件 故障裕度，单一故障不会导致SIS安全功能丧失。
• （4）应用程序容易修改，可根据实际需要对软件进行修改。 • （5）自诊断覆盖率大，工人维修时需要检查的点数比较少。 • （6）响应速度快，从输入变化到输出变化的响应时间一般在10—50ms左右，
动作迅速，防爆相对来说价格比电动阀低，但如果配大品牌的附件
价格就会比电动阀贵。
•
动作元件类型_气动和电动优缺点
• 二、电动阀和气动阀优缺点 • 1、电动阀的优点：对液体介质和大管径气
体效果好，不受气候与空气压力影响。 • 缺点：成本高、不适用于潮湿环境。 • 2、气动阀的优点：对气体介质和小管径液
逻辑子系统相关模块
I/O模块实例-ET200M，是西门子现代自动化控制系统灵活、高效的分布
式自动化解决方案。ET 200M高效、多功能的 SIMATIC ET 200M 系列分布 式 I/O 可以帮助您发挥生产的潜力。您可以量身定制符合自己需求的分布式 自动化系统，ET 200M既可以安装在控制柜里，也可以直接安装在设备本身 上。ET 200M是西门子SIS系统S7-400F/FH专用I/O模块。
• TMR结构：它将三路隔离、并行的控制系统（每路称为一个分电路） 和广泛的诊断集成在一个系统中，用三取二表决提供高度完善、无 差错，不会中断的控制。TRICON、ICS、康吉森TSxPlus、HollySys等 均是采用TMR结构的系统。
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。
安全仪表系统SIS培训(工程师培训)
三．能否设计一个100%可靠和不会误跳车
的联锁？
aT
四．SIF什么情况可以删除/增加？
五．SIF/DCS分开和共享原则是什么？ 六．SIL会不会增加成本？
Individual Process Connections
aT
七．SIS仪表如何采购，验证和维护？
八．SIF在天然气/原油长距离输送，和石化
10-4 到 10-5 10-3 到 10-4 10-2 到 10-3 10-1 到 10-2
SIS基本概念
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）；
2oo3
可能性
误跳车率 (降低生产连续性)
危险率 (降低安全可靠性)
0.0048
0.0012
可避免频繁跳车，也可确保安全性
14
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
SIS基本概率运算
一． PFD计算基本公式
冗余 1oo1 1oo2 2oo2 2oo3 1oo2D
PFD D (MTTR+TI/2) 2D2 (MTTR+TI/2)2 2D (MTTR+TI/2) 6D2 (MTTR+TI/2)2 2D2 (MTTR+TI/2)2
安全仪表系统SIS简介
安全仪表系统SIS简介安全仪表系统（Safety Instrumented System，简称SIS）是一种用于监测和控制工业过程的安全系统。
它主要用于识别并响应潜在的危险和故障条件，以保护人员、设备和环境的安全。
SIS的主要目标是防止事故发生、减轻事故后果和恢复过程的安全性。
它通过使用传感器、执行器和逻辑控制器等元件，监测过程参数，并根据设定的安全逻辑和策略，采取适当的控制措施。
SIS通常由以下几个组成部分构成：1. 传感器：用于测量过程参数，如温度、压力、流量等。
传感器将这些参数转换为电信号，并将其发送给逻辑控制器。
2. 逻辑控制器：是SIS的核心部分，通常采用可编程逻辑控制器（PLC）或安全PLC。
逻辑控制器接收来自传感器的输入信号，并根据预设的安全逻辑和策略，判断当前过程是否存在危险或故障条件，并采取相应的控制动作。
3. 执行器：执行器根据逻辑控制器的指令，对过程进行控制。
它们可以是阀门、电动驱动装置、泵或其他设备，用于控制流量、压力等过程参数。
4. 人机界面：SIS通常提供一个人机界面，用于操作和监视系统的状态。
这可以是一个操作面板、监视器或计算机界面，允许操作员对系统进行配置、诊断和操作。
SIS的设计和实施需要遵循相关的安全标准和规范，如国际电工委员会（IEC）的IEC 61508和IEC 61511标准。
这些标准规定了SIS的安全功能要求、可靠性要求、验证和验证方法等。
以下是SIS的一些关键要素和功能：1. 安全功能：SIS的主要任务是实现安全功能，即在系统或过程发生危险或故障条件时，采取适当的控制行动以防止事故的发生或减轻事故后果。
安全功能可以包括紧急停机、阀门关闭、泄漏控制等。
2. 可靠性：SIS必须具备高度的可靠性，以确保在需要时能够正确地执行安全功能。
为了实现可靠性，SIS通常采用多重冗余设计，包括冗余传感器、逻辑控制器和执行器，以确保即使在组件故障的情况下，系统仍能正常运行。
化工操作工仪表知识培训10、安全仪表系统SIS
R通is过k R工ed艺uc系tio统n b本y 身的稳定性，降低风险
Inherent Process Stability
R通is过k R基ed本uc工tio艺n b控y 制系统，降低风险
Basic Process Control
Total Risk Reduction
总
的
风
险
降
低
程
度
To可ler接ab受le的Ri风sk险
Individual Process Connections
aT
DCS
DCS Indicator/ Controller
DCS Indicator/
Alarm
Individual Process Connections
aT
DCS
DCS Indicator/ Controller
DCS Indicator/
一、可接受风险
最低合理可行原则（ALARP）
1. 风险很难降低到零； 2. 风险下降越低，投资将越大； 3. 人们的“可接受风险”，与事
故后果的“严重性”相关。
一、可接受风险
化工装置可接受风险
轻微 严重 极严重 灾难性
(Ca) (Cb) (Cc)
(Cd)
死亡
≤ 0 ≤ 0.1 ≤ 1 高于极严重
五、SIL在SIS设计的应用
2. 调整冗余
1) 调整安全仪表功能的冗余设计：变 送器，逻辑处理器，和终端元件；
2) 根据：IEC61511-1的第11.4 “硬件 容错要求”；
变IEC61511-1 表5 送器，终端元件，和非PE逻辑处理器
五、SIL在SIS设计的应用
2. 调整冗余
3) 不建议SIL4：避免过度冗余、生产 、维护等问题；
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
- 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)。
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）
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
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(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；
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
R
操作员站 主机笼
灵活的系统规模
R R
R
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。
中大规模
n 一个主机笼 + 三个扩展机笼
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
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）
3பைடு நூலகம்DCS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。
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）
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；
安全仪表系统（SIS）概述
• 所属班组：xx • 汇报人：XX、XX
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。
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