安全仪表系统简介
安全仪表系统
安全仪表系统安全仪表系统是指用于监测和控制工业生产中各种参数的仪表设备。
它是工业生产过程中的重要组成部分,对于保障生产安全、提高生产效率具有非常重要的意义。
安全仪表系统通常包括温度、压力、流量、液位等参数的监测和控制设备,它们可以实时监测生产过程中的各种参数,并及时发出警报或采取控制措施,以保障生产过程的安全稳定运行。
首先,安全仪表系统在工业生产中起到了至关重要的作用。
在化工、石油、电力、冶金等行业中,安全仪表系统可以监测各种参数,如温度、压力、流量等,及时发现异常情况,并通过报警装置通知操作人员,以避免事故的发生。
同时,安全仪表系统还可以实现对生产过程的自动控制,提高生产效率,降低人为操作的风险。
其次,安全仪表系统的设计和选择对于工业生产的安全和效率至关重要。
在选择安全仪表系统时,需要考虑生产过程中需要监测和控制的参数类型和范围,以及系统的稳定性、精度和可靠性等因素。
在设计安全仪表系统时,需要充分考虑生产过程的特点和要求,合理配置监测点位和控制装置,确保系统的全面覆盖和有效运行。
此外,安全仪表系统的维护和管理也是至关重要的。
定期对安全仪表系统进行维护和检修,保证各种监测和控制设备的正常运行,及时更换老化和损坏的部件,是确保系统长期稳定运行的关键。
同时,对于安全仪表系统的管理,需要建立健全的管理制度和规范,加强对系统的监控和运行状态的评估,及时发现和解决问题,确保系统的安全可靠运行。
总之,安全仪表系统在工业生产中具有非常重要的地位和作用。
它不仅可以保障生产过程的安全稳定运行,还可以提高生产效率,降低人为操作的风险。
因此,在工业生产中,我们应该充分重视安全仪表系统的设计、选择、维护和管理,确保系统的高效运行,为生产安全和效率提供可靠保障。
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)
仪表安全系统
仪表安全系统(SIS)安全仪表系统SIS(Safety Instrumented System)也称为安全联锁系统(Safety Interlock System),紧急停车系统ESD(Emergency Shutdown System),安全关联系统(Safety Related System),安全停车系统(Safety Shutdown System)等,是由国际电工委员会(IEC)标准IEC 61508及IEC 61511定义,由现场仪表和操作室逻辑控制单元组成的用于监视生产装置的运行状况,对出现异常的情况迅速进行处理,使装置停车时回到安全状态的控制系统。
SIS在生产装置的开车、停车阶段,运行以及维护操作期间,对人员健康、装置设备及环境提供安全保护。
无论是生产装置本身出现的故障危险,还是人为因素导致的危险以及一些不可抗因素引发的危险,SIS都应按预先确定的程序立即做出正确反应并给出相应的逻辑信号,使生产装置安全联锁或停车,阻止危险的发生及扩散,使危害减少到最小。
SIS是用仪表实现安全功能的系统,包括传感器、逻辑运算器和最终执行元件及相应软件等。
通过传感器对过程变量进行检测,这些变量信号根据安全联锁的要求在逻辑运算器中进行处理,一旦过程变量达到预定条件,则将输出正确的信号到最终执行元件,使被控制过程转入安全状态安全仪表系统SIS分成以下三类:(1)操作联锁,作用是执行各种间断和连续操作顺序。
比如由于排放原因导致聚合反应器被隔离后依次停催化剂进料泵和烷基铝进料泵;又如当急冷液泵的安全联锁启动后,将相应进料控制阀关闭等。
这种等级较低的联锁将放在DCS 内实现。
(2)安全联锁,作用是保护大型设备避免受损或工艺物料排放至火炬系统。
比如当废催化剂中和罐的液位或温度超限报警时,应当关闭中和罐的催化剂和碱液进料阀,并停止废催化剂泵;又如在充装可燃介质的钢瓶区域,开关阀仪表风管线的设计为可燃尼龙管,当发生火灾时,尼龙管被熔断,那么在它上面安装作为探测用的压力开关就会动作,返回的信号能够迅速完成如下操作:关闭烷基铝钢瓶出口阀,停烷基铝泵并禁止其启动,关闭钢瓶的进气阀并打开排气阀,以及废催化剂中和系统停车。
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
概述安全仪表系统是一个综合性的系统,由多个测量、监测、控制和保护设备组成,主要用于监测工业生产和运行过程中的各种参数,并对可能发生的危险情况进行识别、预警和应对。
安全仪表系统广泛应用于化工、石油、天然气、冶金、能源、交通等领域,确保生产安全、提高生产效率。
安全仪表系统一般包含以下组成部分:•传感器/测量仪器:用于采集各种参数,比如温度、压力、流量、液位等;•控制器/处理器:对采集的各种参数进行处理、分析、控制和计算,产生相应的控制信号;•警报器/报警器:在发生异常情况时发出声光信号或直接切断断电等措施发出警报;•记录器/存储器:将各种参数和控制信号记录下来,以备查询和分析;安全仪表系统的功能和特点安全仪表系统主要的功能和特点如下:安全监测和保护安全仪表系统能够对工业生产和运行过程中可能发生的危险情况进行实时监测,比如温度过高、压力过大、流量过小等,一旦发现异常情况,就会发出警报信号,通知工作人员及时处理,避免事故或减少损失。
生产控制安全仪表系统还可以对工业生产过程进行实时控制,确保生产过程的安全、稳定和高效。
比如,在一些化工、石油、天然气等行业中,安全仪表系统可以用来调节和控制生产工艺中的温度、压力、流量等参数,从而保证生产的质量和效率。
数据采集和分析安全仪表系统还可以将采集到的各种参数和控制信号记录在记录器或存储器中,以备后续查询和分析。
这些数据可以用来优化生产工艺、改进质量管理体系、预测设备故障等。
安全仪表系统的应用领域安全仪表系统广泛应用于以下领域:化工工业在化工工业中,安全仪表系统需要对各种化工原料和中间产品的温度、压力、流量、液位等参数进行实时监测和控制,从而保证生产过程的安全和可靠性。
石油天然气行业在石油天然气行业中,安全仪表系统主要用于监测和控制油气管道的压力、流量和温度等参数,以及油气分离、净化、储存等生产工艺中的关键参数。
冶金行业在冶金行业中,安全仪表系统主要用于监测和控制各种冶金生产过程中的温度、压力、流量、液位等参数,并对可能发生的火灾、爆炸等危险情况进行识别和报警。
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
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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。
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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。
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(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
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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
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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
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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。
安全仪表控制系统
安全仪表控制系统安全仪表控制系统是指用于监测、控制和保护工业生产设备的一种自动化系统。
它通过测量、显示、报警和控制来确保生产设备的安全运行,防止事故的发生,保障人员和设备的安全。
安全仪表控制系统在工业生产中起着至关重要的作用,它不仅可以提高生产效率,还可以保障生产过程的安全稳定。
安全仪表控制系统主要包括传感器、控制器、执行器和监控系统等组成部分。
传感器是安全仪表控制系统的核心部件,它可以将各种参数如温度、压力、流量等转换成电信号,并传输给控制器进行处理。
控制器根据传感器采集到的数据,通过内置的算法进行分析,然后发出控制信号给执行器,实现对设备的控制和保护。
监控系统则可以实时监测和显示生产设备的运行状态,一旦发现异常情况,可以及时报警并采取相应的措施。
安全仪表控制系统在工业生产中有着广泛的应用,特别是在化工、石油、电力、冶金等行业。
在化工生产中,安全仪表控制系统可以监测和控制化工生产过程中的各种参数,确保生产过程的安全稳定。
在石油行业,安全仪表控制系统可以监测油井的运行状态,防止油井爆炸和泄漏等事故的发生。
在电力行业,安全仪表控制系统可以监测发电设备的运行状态,确保电力生产的安全稳定。
在冶金行业,安全仪表控制系统可以监测高温熔炼过程中的各种参数,保障生产设备和人员的安全。
随着工业自动化技术的不断发展,安全仪表控制系统也在不断完善和提高。
传感器的精度不断提高,控制器的算法不断优化,监控系统的功能不断增强。
同时,安全仪表控制系统也在向智能化、网络化方向发展,可以实现远程监控和远程控制,大大提高了生产设备的安全性和可靠性。
在使用安全仪表控制系统时,需要注意系统的正确安装和调试,确保各个部件的正常运行。
同时,定期对系统进行维护和检修,及时发现和排除故障,确保系统的稳定运行。
此外,还需要对系统进行定期的检测和校准,保证系统的测量和控制精度。
总之,安全仪表控制系统在工业生产中起着至关重要的作用,它可以保障生产设备和人员的安全,提高生产效率,确保生产过程的安全稳定。
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(深奥图)概述.
2015年05月00日
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安全仪表系统
主要内容: 一、概述 二、工艺过程的风险评估及安全功能SIS等级的确定 三、安全仪表系统的组成 四、安全仪表系统的工程案例 五、SIS安全仪表系统常用术语
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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)的特点 3.安全仪表系统(SIS)实现的功能及要求
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(3)IEC61508标准 IEC61508标准是国际电工委员会(IEC)对与安全相关的 安全控制系统制定的性能安全标准,与ISA的SIL相比,除 了覆盖ISA中的SIL1~3等级以外,增加了第四级标准, IEC SIL4级标准每年故障危险的平均概率为0.0001~ 0.00001之间。
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SIL等级的确认:
1级:装置可能很少发生事故。如发生事故,不会立即造 成环境污染和人员伤亡,经济损失不大。用于本级别的安 全仪表系统,需取得SIL1级和TüV2-3级认证,对装置和 产品起一般的保护。 2级:装置可能偶尔发生事故。如发生事故,对装置和产 品有较大的影响,并有可能造成环境污染和人员伤亡,经 济损失较大。用于本级别的安全仪表系统,需取得SIL2级 和TüV4级认证,对装置和产品提供保护。 3级:装置可能经常发生事故。如发生事故,对装置和产 品将造成严重的影响,并造成严重的环境污染和人员伤亡 ,经济损失严重。用于本级别的安全仪表系统,需取得 SIL3级和TüV5-6级认证,对装置和产品提供保护。
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二、工艺过程的风险评估及安全功能SIS 等级的确定
1. 相关的几个概念 2. DIN V,19250/ IEC61508标准风 险分析图 3. 综合安全级别确定
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1、相关的几个概念:
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》课件
传感器、逻辑控制器、执行器等部分 组成,各部分相互协作,共同实现安 全仪表系统的功能。
安全仪表系统的功能与作用
监工艺过程中的各种参数, 如温度、压力、流量等,及 时发现异常情况。
控制工艺参数
根据工艺要求和安全标准, 安全仪表系统能够控制和调 节工艺参数,确保生产过程 的安全稳定。
硬件升级
根据需要,对安全仪表系统的硬件进行升级,以提高其性能和可 靠性。
软件优化
对安全仪表系统的软件进行优化,提高其处理速度和稳定性。
配置调整
根据实际情况,对安全仪表系统的配置进行调整,以更好地满足 实际需求。
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安全仪表系统的发展 趋势与展望
安全仪表系统的发展历程与现状
安全仪表系统的发展历程
从早期的机械式安全阀到现代的电子式安全控制系统,安全仪表系统经历了多 个阶段的演变。
集成化
随着企业生产规模的扩大和安全 标准的提高,安全仪表系统的集 成化程度也将越来越高,能够实 现多个子系统的统一监控和管理
。
安全仪表系统的发展展望
标准化
未来,安全仪表系统的设计、安 装、调试、维护等环节将逐步实 现标准化,以提高系统的可靠性 和安全性。
模块化
为了方便系统的扩展和维护,未 来的安全仪表系统将采用模块化 设计,使得各个模块能够独立工 作,降低系统的复杂性和风险。
安全仪表系统的现状
目前,安全仪表系统广泛应用于石油、化工、制药、食品等高危行业,成为保 障生产安全的重要手段。
安全仪表系统的发展趋势
智能化
随着物联网、大数据等技术的发 展,安全仪表系统正朝着智能化 方向发展,能够实现远程监控、
预警分析等功能。
冗余设计
为了提高系统的可靠性和安全性 ,未来的安全仪表系统将采用冗 余设计,确保在部分组件发生故 障时仍能保证系统的正常运行。
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。
安全仪表系统及其功能安全
安全仪表系统及其功能安全安全是企业重要的考虑因素之一,而安全仪表系统则成为了现代企业中不可或缺的一部分。
本文将介绍什么是安全仪表系统,以及它是如何保持安全和可靠的。
安全仪表系统是什么?安全仪表系统简称SIS,是用于监测过程的仪器和控制系统的组合体,旨在识别并保护一些危险事件和过程。
SIS是用于管理一种或多种危险场景的自动安全系统,它是独立于过程控制系统(PCS)的。
SIS 持续监测过程变量,识别突发事件或不正常工作,根据安全逻辑和安全仪表来实现安全保障。
安全仪表系统的运作原理安全仪表系统的运作原理是通过物理或逻辑输入信号并执行逻辑计算,来产生适当的控制输出,以控制过程中的危险事件。
这意味着当预测突发事件即将发生时,SIS系统会发出信号并采取适当的措施来避免事故发生。
安全仪表系统通常由以下三个组成部分构成:1.传感器:传感器用于监测过程参数,例如压力、温度和流量等。
传感器会把参数转换成电气信号,并通过线缆传输到控制器。
2.逻辑求解器:逻辑求解器是SIS系统的核心。
它读取传感器的输入信号,并执行相应的计算,以便确定此时是否应该采取措施来避免事故发生。
3.控制器:控制器是SIS系统的输出部分。
它接收从逻辑求解器发送的信号,并能够控制主控制器、切换控制器或阀门。
安全仪表系统的功能安全SIS的功能安全是为防范因电器软件故障引起的危险而设计的,因此要求SIS必须满足特定的安全要求。
为了做到这一点,所有SIS都需要进行严格的检查和验证,以验证所采用的所有电气、机械和软件组件的安全性。
SIS功能安全是由一系列国际标准定义的,其中最重要的是IEC 61508标准和IEC 61511标准。
这些标准规定了安全仪表系统的最小安全性要求,并对功能安全相关的所有特性进行了详细说明,包括可靠性、可恢复性、容错能力、苛刻环境下的可靠性和多种失效技术等。
总结安全仪表系统是现代企业中不可或缺的一部分,它是对危险事件的预测和管理。
通过使用适当的传感器、逻辑求解器和控制器,安全仪表系统可以监测过程变量,识别异常工作,并执行相应的控制操作以保护人员和设施的安全。
安全仪表系统
安全仪表系统
安全仪表系统是指用于监测和控制安全性的设备和系统。
它可以通过测量和显示各种参数来确保工作场所或环境的安全性。
安全仪表系统通常由以下几个部分组成:
1. 传感器:用于测量各种参数,如温度、压力、湿度、气体浓度等。
这些传感器将采集到的信息转换成电信号,并发送给控制器。
2. 控制器:接收传感器发送的信号,并执行相应的控制操作。
控制器通常使用逻辑电路、微处理器或者PLC(可编程逻辑控制器)等设备来处理和分析传感器数据,并根据设定的安全参数做出相应的响应。
3. 显示器:用于显示传感器采集到的数据和控制系统的状态。
显示器通常具有数字显示、图形显示或报警灯等功能,方便人员实时监测和判断安全性。
4. 报警器:用于发出警报以提醒人员存在潜在的安全问题。
警报器通常使用声音、光线或者震动等方式来吸引人们的
注意。
安全仪表系统广泛应用于工业、化工、能源、交通、航空
等领域,确保工作场所和环境的安全性,减少事故的发生,保护人员和设备的安全。
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。
《安全仪表系统》课件
2 数字信号
3 无线信号
常用的传输方式有RS485、 MODBUS、PRi等。
报警和保护
安全仪表能够根据设定的规则和阈值,发出警报并采取相应的措施,以保护人员和设备。
事故预防
通过对生产过程中的安全性能进行监测和分析,可以预防事故的发生,提高生产效率。
安全仪表分类及其特点
分类
• 传感器类 • 控制类 • 显示类 • 报警类
特点
• 稳定性高 • 灵敏度高 • 精度高 • 可靠性强
《安全仪表系统》PPT课 件
本课件将系统地介绍安全仪表系统的知识,包括基础知识,概述,作用和重 要性,分类和特点,调试和校准,维护和保养,接口技术,信号处理和传输。
仪表系统基础知识
1 定义
仪表系统是指通过检测、测量、控制、记录等手段,监控和评估生产过程中各种参数的 一种设备。
2 组成
仪表系统通常由感知元件、传输元件、处理元件和显示元件等多个组成部分构成。
3 应用领域
广泛应用于化工、电力、能源、医疗等各个行业中的生产过程控制中。
安全仪表系统概述
安全仪表系统是指用于监测和保护生产过程中的安全性能的一种仪表系统。它可以帮助预防事故的发生,并保 障人员和设备的安全。
安全仪表的作用和重要性
安全监测
安全仪表可以对生产过程中的安全参数进行实时监测,及时发现异常情况。
安全仪表调试和校准
安全仪表调试和校准是保证其正常运行和准确性的重要环节。通过合理的调试和校准,可以保证安全仪表的精 度和可靠性。
安全仪表维护和保养
安全仪表的维护和保养是保证其长期正常运行的关键。包括定期检查、清洁、 保护和更换部件等工作。
仪表接口技术
1 模拟信号
常用的传输方式有电流信 号、电压信号等。
安全仪表系统(ESD)
安全仪表系统(SIS,Safety Instrumented System)是指包括传感器、逻辑控制器和最终执行元件,按照一定的整体性安全度等级(SIL, Safety Integrity Level)来实现一个或多个安全功能的系统,也被称作紧急停车系统(ESD, Emergency Shut Down System),是对石油化工生产装置可能发生的危险(超出安全限定)及不采取措施将继续恶化的状态进行及时地响应和干预,使装置进入一个预定的安全停车状态,从而使危险降低到可接受的最低程度,以保证人员、设备、生产和装置的安全,避免造成重大人身伤害及重大财产损失的控制系统。
由于现代化石化企业装置规模大、工艺过程复杂、易燃、易爆,对设备的安全性、可靠性和有效性的要求比较高。
安全仪表系统(SIS)在避免装置灾难、减少事故损失、安全停车方面等起到了积极而重要的作用。
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(3)IEC 61508 国际电工委员会国际标准。该标准广泛用于确定 过程、交通、医药工业等的安全周期,它不仅要求设备的完整性, 同时对设计、操作、测试和维护都有要求。本标准根据发生故障 的可能性来分为4个SIL等级。
第6章 安全仪表系统
(4)ANSI/ISA S84.01-1996 是美国对于工业过程的安 全系统所制定的标准。它沿用了IEC61508 标准并保留 了DIN V 19250标准,ANSI/SIA S84.01-1996标准 不包括SIL 4这一最高级别。S84委员会认为SIL4仅适 用于医药、交通的保护性仪表这一层次,而对应的工 艺流程则可以在设计中融合多个层次的保护性仪表。
第6章 安全仪表系统
3、SIS与 DCS区别
●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;
● 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;
●DCS是是“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;
● “安全仪表系统”降低危险事件发生的频率,保持或达到 生产过程的安全状态。
●“减压设施、物理防护”减轻和抑制危险事件的后果,如 FGS、安全阀、爆破膜、抗爆墙、防护围堰等。
● “应急响应”包括全厂和社区层,紧急广播、火灾消防、 人员紧急撤离、 医疗救助、工厂周边社区人员撤离、社会 救助等。
第6章 安全仪表系统
● SIS是是 “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,使生产装置安全联锁 或停车;
●SIS比DCS可靠性、可用性要求更严格,IEC61508、 IEC61511、ISAS84.01、SH/T3018推荐SIS与DCS硬件独立设 置。
4、SIS系统安全完整性等级标准
第6章 安全仪表系统
(1)DIN V 19250 德国标准。安全系统的设计等级必须符合生产 过程现场的危险性等级AK1~AK8(1~8级)。该标准力图使它 的用户必须考虑工艺现场的危险级别,并强制使用具有相应安全 等级认证的安全控制设备。
(2)DIN V VDE 0801标准是针对用于安全系统的计算机,来判 定某种控制器从设计、编码、程序执行到确定是否完全符合上述 DIN V 19250的要求。
6.1 安全仪表系统的类型和特点
●安全仪表系统 (Safety Instrumented Systems - SIS) 仪表保护系统(Instrument Protection System- IPS) 安全联锁系统 (Safety Interlocking System - SIS) 紧急停车系统 (Emergency Shut-Down System - ESD)
1、 安全仪表系统的类型
●安全仪表系统按照结构来分,可分为双重化冗余和三重化 冗余两种。
图2 双重化冗余结构的SIS(ESD)系统 CPU-中央处理器模件;COM-通信模件;MEM-存储器模件;WD-看门狗模件;
VBD-垂直总线驱动器;DBM-电池与诊断模件;PSU-电源供电模件
第6章 安全仪表系统 图3 三重化冗余方式的SIS系统
第6章 安全仪表系统
2、安全仪表系统的特点
(1)系统的最终目标都是为了确保工艺生产的安全,保护生 产设备和操作人员不受伤害。 (2)开关量输入检出元件选择正常状态下闭合,线路断开等 同于联锁动作,即系统为故障安全型。 (3)输出电磁阀或继电器选择为正常励磁,只有当输出线路 发生故障时才产生动作。 (4)当无论何种原因使生产装置停车时,SIS系统所控制的 目标元件所处的状态都要确保生产安全。
第6章 安全仪表系统
学 项目一:安全仪表基本概念
习 目
知识点:
标 ●掌握安全仪表系统的基本概念
●了解安全仪表系统的常用指标及术语
●了解HIMA/ TriI组态软件进行系统的硬件及逻辑组态 ●能够根据指示灯判断设备故障原因
第6章 安全仪表系统
6. 安全仪表系统(SIS)的基本概念
图1 石油化工典型风险降低保护层
第6章 安全仪表系统
● 在工程设计中,保证保护层独立性、功能性、完整性、可 靠性、安全性、可用性。
● 注意本质安全设计,通过工艺技术、工艺流程、设备选型、 控制策略、操作规程等有效消除或降低风险,避免危险事 件发生。
●正常生产中将化工过程参数控制在正常的操作设定值,确 保生产过程稳定运行。
基本术语
第6章 安全仪表系统
基本过程控制系统: 响应过程测量以及其它相关设备、仪表、控制系统或操作员的输入信号, 按过程控制规律、算法、方式,产生输出信号实现过程控制及其相关设备运行的系统 。
安全仪表系统: 实现一个或多个安全仪表功能的仪表系统 。 安全生命周期: 从工程方案设计开始到所有安全仪表功能停止使用的全部时间。
仪表系统用于实现1个或多个安全仪表功能,安全仪表系统包括测量仪 表 、逻辑运算器和最终元件 、关联软件及部件。 ●安全仪表系统在生产装置的开车、停车,运行以及维护期间,对人员健康、 装置设备及环境提供安全保护。无论是生产装置本身出现的故障危险,还 是人为因素导致的危险以及一些不可抗拒因素引发的危险,SIS系统都应 立即作出正确反应并给出相应的逻辑信号,使生产装置安全联锁或停车, 阻止危险的发生和事故的扩散,使危害减少到最小。 ●安全仪表系统应具备高的可靠性,可用性和可维护性。当SIS系统本身出 现故障时仍能提供安全保护功能。
故障安全:安全仪表系统发生故障时,使被控制过程转入预定安全状态。
第6章 安全仪表系统
装置在运行过程中,安全仪表系统时刻监视工艺过程的状态,判断危险 条件,并在危险出现时适当动作,以防止危险的发生,从仪表角度分三个层 次: 1、常规仪表报警(高高报、高报、低报、低低报和变化率) 2、选择性控制,减轻损失; 3、紧急停车(ESD),以免造成巨大财产损失和人员伤亡事故。
安全仪表功能:为了防止、减少危险事件发生或保持过程安全状态,用一个或多个测量仪表、 逻辑控制器、最终元件及相关软件等实现的安全保护功能或安全控制功能。
安全完整性等级:安全完整性等级由低到高为 SIL1- SIL4 。 逻辑控制器:执行逻辑功能的设备 。
最终元件:执行逻辑控制器指令或设定的动作,使过程达到安全状态的设备 。