浅谈故障安全控制系统的通信

浅谈故障安全控制系统的通信

随着安全标准的推出和企业对安全系统重视度的不断升级，根据装置高温高压连续性的特点和国际电工组织IEC提出的STI3级标准的要求，公司在新建的化工装置中选用了美国HoneWell公司的故障安全控制FSC(failsafecontrol)系统。国际电工组织IEC安全要求等级分为4级，安全性能由低到高依次为SILl、SIL2、SIL3、SIL4。SIL3级标准是指每年故障危险的平均概率为0.1‰~1‰。

FSC系统具有符合MODBUS/RTU通信协议的标准通信接口，符合国际通信标准，可与任何具有同样通信接口的设备进行通信。包括各大公司的Dcs(如HoneywellTPS、FoxboroIASeries、RosemountRS3、YokogawaCentumnXL/uXL/CS、BaileyControlsFisherProvoxCL6921、SiemensPKE3964R)，同时FSC系统还可通过SMM(safetymanagementmodel)卡或以太网卡与霍尼韦尔的TPS及PKS 系统实现点对点通信，通信接口冗余配置并带自诊断功能，从而实现SOE功能、报警功能、操作界面的集成以及HM历史数据共享等功能。

故障安全控制系统是基于独立原则设计的系统中，所有的I/0点都是独立于DCS控制系统，甚至在一些非常重要的点会采用三选二或四选二联锁控制方案。但联锁点通常也是重要的控制点，所以在Dcs 系统中有基于同一工艺位置的控制点，甚至为了可和安全性还会增加

1~2个指示点。而通过系统的通信，就可以在Dcs或工厂管理系统中显示数据，可以降低成本和更好地进行控制。

一、故障安全控制系统配置

故障安全控制系统硬件主要由PC机和FSC组成，核心部分是FSC。系统配置如图1所示。

SOE站/工程师站采用PC机，系统软件和SOE(件可在Windowsg5/98/NT/2000的环境下运行。RS-232/RS-485的通信接口，可实现系统软件的库和逻辑图组态、修改和下载安装;I/0赋值功能；系统状态在线监测;SOE的报警和事件记录;SOE的报表打印以及组态的在线打印等。SOE事故记录功能能完整记录系统本身及生产过程出现的各种问题，分辨率为10ms级，可通过打印机在线打印和存储，供日后事故分析。

FSC控制站的硬件模块可分为CP中央控制模块、I/0输入/输出模块、FTA现场接线端子模块三部分。CP中央控制模块包括CPU、COM(通信卡)、WD(系统状态监视卡或称看门狗卡)、DBM(诊断和电池卡)以及VBD(竖向总线驱动卡)。UO卡件包括DI卡、DO卡、AI卡以及AO卡。

中央控制单元通过冗余输入卡从现场读入数据，并按照逻辑图(FLD)中组态的控制程序执行。控制程序将执行结果传输到冗余输出端