SIS)安全仪表系统解析
化工安全评估sis系统
化工安全评估sis系统
化工安全评估中的SIS系统是指安全仪器系统（Safety Instrumented System）。
它是应用于化工工艺过程中的一种控制系统，主要用于监测和保护工艺系统，以防止发生事故和避免人员伤亡、环境污染以及财产损失。
SIS系统通过监测控制系统中的参数、设备状态和操作情况，分析和处理潜在的危险和风险，并采取必要的控制措施来保护工艺系统。
它通常包括传感器、逻辑控制器、执行器和报警系统等组成部分，可以自动执行安全功能，例如关闭阀门、切断电源等，以保护工艺系统免受危险情况的影响。
在化工安全评估中，使用SIS系统可以对工艺过程进行风险分析和安全评估，确定潜在的危险源和事故风险，并设计和实施相应的安全控制策略。
SIS系统可以对重要的安全功能进行监测和操作，以保证工艺系统在发生异常情况时能够及时采取措施，有效避免事故的发生。
需要注意的是，SIS系统的设计、安装和运行应遵循国家和地区相关的标准和规范，例如IEC 61511（功能安全-过程工业部门用)等，以确保系统的可靠性和安全性。
此外，对SIS系统进行定期的检测、测试和维护也是保证其有效性的重要措施。
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(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。
安全仪表系统(SIS-)
⑧ 德国技术监督协会（TÜV）是一个独立的、权威的认 证机构，它按照德国国家标准（DIN），将ESD所达 到的安全等级分为AK1～AK8，AK8安全级别最高。 其中AK4、AK5、AK6为适用于石油和化学工业 取得 TUV认证的SIS产品
④ 美国仪表学会制定的ISA-S84.01-1996《安全仪表系统 在过程工业中的应用》。
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
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。
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。
深度解读：安全仪表系统（SIS），值得收藏！
深度解读：安全仪表系统（SIS），值得收藏！2014年，国家安监总局发布了安监总管三 [2014] 116号《关于加强化⼯安全仪表系统管理的指导意见》，2020年初，国务院安全⽣产委员会印发了《全国安全⽣产专项整治三年⾏动计划》，相关附录⾥再次强调了安全仪表系统的重要性，本⽂将简单分享安全仪表系统的功能、特点等，欢迎⼩伙伴们提出宝贵意见。
安全仪表系统SIS的全称是安全仪表系统，它对装置或设备可能发⽣的危险采取紧急措施，并对继续恶化的状态进⾏及时响应，使其SIS的全称是安全仪表系统，它对装置或设备可能发⽣的危险采取紧急措施，并对继续恶化的状态进⾏及时响应，使其进⼊⼀个预定义的安全停车⼯况，从⽽使危险和损失降到最低程度，保证⽣产设备、环境和⼈员安全。
⽬前，SIS已经被⼴泛应⽤于⽯化等流程⼯业领域，是⼯⼚企业⾃动控制中的重要组成部分。
SIS涉及的⼀些专业术语（摘⾃GB/T50770-2013）：1、安全仪表系统/safety instrumented system实现⼀个或多个安全仪表功能的仪表系统。
2、过程风险/process risk因⾮正常事件引起过程条件改变⽽产⽣的风险。
3、安全⽣命周期/safety lifecycle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。
4、安全仪表功能/safety instrumented function为了防⽌、减少危险事件发⽣或保持过程安全状态，⽤测量仪表、逻辑控制器、最终元件以及相关软件等实现的安全保护功能或安全控制功能。
5、安全完整性/safety integrity在规定的条件和时间内，安全仪表系统完成安全仪表功能的平均概率。
6、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。
7、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。
SIS)安全仪表系统解析
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。
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。
SIS(安全仪表系统)系统讲义
SIS网络结构 网络结构
2
SIS网络结构 网络结构
SIS网络结构 网络结构
SIS网络建设的总体原则为： 网络建设的总体原则为： 网络建设的总体原则为 保证生产控制系统的网络能够高效可靠的运行； 保证生产控制系统的网络能够高效可靠的运行； 实现生产控制系统能够同MIS系统的网络互连和数据 实现生产控制系统能够同 系统的网络互连和数据 交换； 交换； 生产网络和办公网络具有相应的隔离机制， 生产网络和办公网络具有相应的隔离机制，保证生产 网络能够最大限度的可靠安全的运行； 网络能够最大限度的可靠安全的运行； 应具有较高的性价比、利用率； 应具有较高的性价比、利用率； 提供最大限度的容错冗余特性 实时/历史数据库能够长时间、大容量保存数据； 实时 历史数据库能够长时间、大容量保存数据； 历史数据库能够长时间 网络结构具有开放性、可扩展性。 网络结构具有开放性、可扩展性。
SIS网络结构 二期 网络结构(二期 网络结构 二期)
SIS网络结构 网络结构
SIS网络架构采用局域网标准 网络架构采用局域网标准IEEE802.x 网络架构采用局域网标准 和网络/网际通讯协议标准 和网络 网际通讯协议标准TCP/IP。 网际通讯协议标准 。 SIS网络以交换机为核心，大体上分三层。 网络以交换机为核心，大体上分三层。 网络以交换机为核心
SIS关键技术 关键技术
简单的说， 是一种把多块独立的硬盘（ 简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理 是一种把多块独立的硬盘 硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（ 硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻 辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和 辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和 ）， 提供数据备份技术。 的应用有多种类型， 提供数据备份技术。RAID 的应用有多种类型， 目前可以获得业界广泛认同的有4种 目前可以获得业界广泛认同的有 种，RAID 0、 、 RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。 、 和 。
安全仪表系统(SIS)的研发和应用方案(一)
安全仪表系统（SIS）的研发和应用方案一、实施背景随着工业生产的日益复杂化，安全问题变得越来越突出。
安全仪表系统（SIS）作为保障工业生产安全的关键技术，其研发与应用具有重要意义。
当前，国内SIS技术尚处于发展阶段，亟待进一步的技术创新和产业升级。
为了提高工业生产安全水平，满足日益严格的法规要求，SIS系统的研发与应用成为了紧迫的任务。
二、工作原理安全仪表系统（SIS）是一种基于计算机技术的安全控制系统，它通过实时监测、分析生产过程中的各种数据，及时发现安全隐患，并采取相应的控制措施，确保生产过程的安全。
SIS系统的工作原理主要包括数据采集、数据处理、风险评估和安全控制四个环节。
数据采集是SIS系统的第一步，通过各种传感器和监测设备获取生产过程中的温度、压力、液位等关键参数。
数据处理是对采集到的数据进行处理和分析，提取出与安全相关的信息。
风险评估是根据数据处理的结果，对生产过程的安全性进行评估，判断是否存在安全隐患。
安全控制是根据风险评估的结果，采取相应的控制措施，如切断、报警等，以消除或减轻安全隐患。
三、实施计划步骤1.需求分析：明确SIS系统的功能需求和性能指标，包括监测范围、测量精度、响应时间等。
2.系统设计：根据需求分析结果，进行系统架构设计和功能模块划分，确定系统的硬件和软件组成。
3.硬件选型与配置：选择合适的硬件设备，如传感器、PLC、HMI等，并进行配置和连接。
4.软件编程：编写SIS系统的控制程序和算法，包括数据采集、数据处理、风险评估和安全控制等功能模块。
5.系统集成与测试：将硬件和软件集成在一起，进行系统测试和调试，确保系统正常运行和满足性能要求。
6.现场安装与调试：将SIS系统安装到工业现场，进行实地调试和优化，确保系统与实际生产过程的匹配度。
7.用户培训：为用户提供SIS系统的操作和维护培训，确保用户能够正确使用和维护系统。
8.售后服务：提供系统的售后服务和技术支持，解决用户在使用过程中遇到的问题。
安全仪表系统解读
3
AK5,6
5,6
17
2. SIS与DCS的区别
SIS与DCS在石油、石化生产过程中分别起 着不同的作用，如下图所示：
生产装置从安全角度来讲，
可分为3个层次：第一层为 生产过程层，第二层为过 程控制层，第三层为安全
仪表系统停车保护层。
18
SIS与DCS的区别见下表：
DCS SIS DCS 用与过程连续测量、常规控制 SIS 用与监视生产装置的运行状况，对出现 （连续、顺序、间歇等）、操作控制 异常工况迅速进行处理，使故障发生的可能 管理，保证生产装置平稳运行 性降到最低，使人和装置处于安全状态 SIS 是静态系统，在正常工况下，它始终监 DCS是“动态”系统，它始终对过程 视装置的运行，系统输出不变，对生产过程 变量连续进行检测、运算和控制，对 不产生影响，在异常工况下，它将按着预先 生产过程动态控制，确保产品质量和 设计的策略进行逻辑运算，使生产装置安全 产量 停车 DCS可进行故障自动显示 SIS必须测试潜在故障
SIS能够检测潜在的危险故障，具有高安全 性，覆盖范围宽的自诊断功能。 SIS需符合国际安全标准规定的仪表安全标 准，从系统开发阶段开始，要接受第三方认 证机构的审查，取得认证资格，系统方可投 入实际运行。 SIS自诊断覆盖率大，维修时检查的点数非 常少。诊断覆盖率是指可在线诊断出的故障 系统全部故障的百分数。
8
（2）固态电路系统
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，可靠性不如 继电器系统。
《安全仪表系统SIS》课件
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(SIS)简介
石油化工安全保护级别
7. Emergency Response 紧急响应 6. Physical protection(F&G） 物理保护 5. Relief Devices 释放设备 4. SIS 安全仪表系统 3. Alarm Operators-操作员报警 2. DCS -集散控制系统 1. Process 工艺过程
石油化工安全仪表系统设计规范（中华人民 共和国石油化工行业标准） Design code for safety instrumented system in petrochemical industry
SIS功能及基本要求
安全仪表系统（SIS ）在生产装置的开车、停车阶段，运行扰动以
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
SIS与DCS的区别
DCS
DCS用于过程连续测量、常规 控制（连续、顺序、间歇等）、 操作控制管理，保证生产装置平 稳运行。 DCS是“动态”系统，它始终 对过程变量连续进行检测、运算 和控制，对生产过程动态控制， 确保产品质量和产量。 DCS可进行故障自动显示 DCS对维修时间的长短的要求 不算苛刻。 DCS可进行手动/自动切换 DCS系统只做一般联锁、泵的 开停、顺序控制，安全级别不像 SIS那么高。
SIS用标准规范
ANSI/ISA-84.01 IIN V 19250 IEC 61131 SH/T3018-2003
Application of Safety Instrumented Systems for the Process Industries Functional Safety of electrical / electronic /programmable electronic safety-related system Functional Safety Instrumented systems for the Process Industry Section Programmable Safety System Programmable Controllers
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。
SIS安全仪表系统
工业自动化系统解决方案
41 江西赣中氯碱制造有限公司SIS项目 42 山东鲁西化工集团股份有限公司25万吨/年丁辛醇项目ESD系统 43 常熟振氟新材料有限公司三氟乙酸项目SIS系统 44 常州诺德化工新材料有限公司ESD系统 45 浙江巨化凯蓝新材料六氟磷酸锂ESD项目 46 江西赣中氯碱制造有限公司SIS系统 47 山东清沂山石化科技有限公司100万吨/年重油综合利用项目SIS系统 48 浙江闰土新材料双氧水装置SIS系统 49 山东鲁西硝基复肥硝铵及硝酸生产装置SIS系统 50 辽宁方大锦化化工科技股份有限公司12万吨/年离子膜烧碱ESD系统 51 四川瓮福化工安全技术改造SIS项目 52 邯郸市天康自控新阳光8万吨苯加氢DCS及SIS系统 53 常熟市滨江化工有限公司安全仪表系统（SIS） 54 山东晋煤明水化工40万吨/年尿素（新型）等量搬迁技改SIS 系统 55 中化吉林长山化工有限公司尿素生产装置节能降耗改扩建项目SIS 系统 56 南京红太阳生物化学有限责任公司SIS 57 南京龙翔液体化工储运码头有限公司SIS 58 山东中海精细化工有限公司催化柴油汽油质量升级项目 59 安徽司尔特化肥液氨罐区安全仪表系统（SIS）技术改造项目 60 安徽宣城亨元化工科技有限公司氢氟酸灌区SIS系统
一个控制站支持最多3个I/O扩展机笼 I/O扩展机笼通过三重化安全型I/O总线连接
带安全层的 I/O 总线（三重化）
安全控制器及通讯模块工业自动化系统解决方案
安全控制器（三重化、SIL3）
安全控制器
32位主处理器+16位通讯协处理器 330MHz主频 128M内存(字节，DDR) 1M数据存储(字节，SRAM)
注：又称为“锅炉炉膛安全监控系统”，即FSSS（Furnace Safety Supervision System）
史上最全(SIS)安全仪表系统解析
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 oIEC61511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 In strume nted Fu nctio n,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(SafetyRequireme nt Specificatio n,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。
HAZO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。
电厂SIS系统简介
电厂SIS系统简介电厂SIS系统指的是电厂的安全仪表系统，它是电厂的安全保障系统之一。
SIS 系统负责在电厂发生危险事故时，自动或手动切断电路，避免危险事件加剧，保障设备和人员的安全。
SIS系统的作用SIS是Safety Instrumented Systems的缩写，翻译为“安全仪表系统”，它的任务是在安全控制系统失效时，确保设备、产品和人员的安全。
SIS具有以下重要作用：1.防止传染性故障扩大：当设备故障时，会导致压力和温度等物理参数变化，如果没有SIS系统隔离故障，问题将变得更加严重，可能导致原本可以控制的故障快速扩大，然后危害到其他设备和人员的安全。
2.防止过程故障：如果操作员没有正确地运行电厂设备，将会导致过程问题。
SIS系统会迅速介入，帮助操作员纠正问题，避免产生更严重的后果。
3.防止内部矛盾：电厂的设备系统非常复杂，需要由多个供应商生产，而这些供应商可能在不同的时期分别提供设备的不同部分。
SIS的作用是使各个部分顺利协作，协调一个完整的系统。
SIS系统的工作原理电厂SIS系统的工作原理可以分为以下三个步骤：1.监视与诊断：SIS系统会不断监视电厂设备运行的状态，一旦发现某些参数超出了设定的范围，就会警告操作员或自动切断电路。
然后，SIS系统会自动进行诊断和监测，以确认是否发生了一种特定的故障。
2.切断电路：如果SIS系统发现设备正在发生故障，它会给出切断电路的指令，避免进一步的危险事件的发生。
该指令可以由自动控制逻辑控制，也可以由操作员手动控制。
3.恢复：在SIS系统切断电路之后，电厂必须进行故障诊断和维修。
在重建电厂设备后，SIS系统可以再次启动，确保设备可以正常运行。
SIS系统的部分设计要素电厂SIS系统的设计需要考虑以下几个方面的要素：1.安全仪表阶段：SIS系统要保证处于最高安全级别，它保证在出现故障时，自动切断电路。
SIS系统的安全级别须要符合电厂的安全保障要求，因此SIS系统的设计必须经过认真的审查，并且要符合国家、地区的安全标准，保证每个阶段都进行了设计、测试、部署和验证。
第一章安全仪表系统解析
目录第一章 1.1安全仪表系统（SIS） (2)1.2 SIS设计应遵循的原则 (18)1.3 普通PLC和安全PLC的区别 (30)1.4 工艺过程风险的评估和安全完整性等级的评定 (33)1.5 SIS的相关标准及认证 (36)1.6 取得认证的SIS产品 (38)1.7 逻辑运算的基本公式 (42)第八章流体输送机组的控制...................... 错误！未定义书签。
第九章控制仪表与控制系统故障分析及处理........ 错误！未定义书签。
中国石油和化工自动化应用协会——王立奉2013年10月1 安全仪表系统（SIS）1.1安全仪表系统（SIS）的定义及有关概念1.1.1 SIS定义1.1.2 IEC61508/IEC61511标准的贡献1.1.3安全功能1.1.4功能安全1.1.5安全仪表功能（SIF）1.1.6安全完整性（SI）及安全完整性等级（SIL）1.1.7安全生命周期与功能安全管理1.1.8 SIF子系统的结构约束1.2.SIS设计应遵循的原则1.2.1 DCS与由PES构成的SIS的主要区别1.2.2 SIS设计应遵循的原则1.2.3 SIS的可用性及可用度1.2.4冗余容错1.2.5怎样通过冗余来改善系统的整体SIL水平1.2.6冗余逻辑表决方法及其安全性、可用性的关系1.3.普通PLC和安全PLC的区别1.4.工艺过程风险评估及安全完整性等级（SIL）的评定1.5.SIS的相关标准及评证1.5.1 SIS的相关标准1.5.2 SIL评证1.6.取得认证的SIS产品1.7.逻辑运算的基本公式1安全仪表系统（SIS）的定义及有关概念1.1SIS的定义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。
- 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)。
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。
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2 安全仪表回路图图2 说明：L液面超高-L1接点闭合-Z带电。
Z1常闭接点打开，S线圈断电。
S电磁阀切断，往调节阀膜头的控制信号调节阀切断工艺进料，完成联锁保护作用。
K起：按钮开关：起动联锁保护回路兼有复位作用。
K停：起人工强制起动联锁保护作用。
K旁：旁路联锁保护作用，用于开车或检修联锁信号仪表。
图3 SIS逻辑图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。
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）2、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。
(3)国际电工委员会1997年制定的IEC 61508/61511标准，对用机电设备（继电器）、固态电子设备、可编程电子设备（PLC）构成的安全联锁系统的硬件、软件及应用作出了明确规定。
(4)美国仪表学会制定的ISA-S84.01-1996《安全仪表系统在过程工业中的应用》。
(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》。
(7)德国国家标准中有安全系统制造厂商标准-DIN V VDE 0801、过程操作用户标准-DIN V 19250和DIN V 19251、燃烧管理系统标准-DIN VDE 0116等。
(8)德国技术监督协会（TüV）是一个独立的、权威的认证机构，它按照德国国家标准（DIN），将ESD所达到的安全等级分为AK1～AK8，AK8安全级别最高。
其中AK4、AK5、AK6为适用于石油和化学工业取得TüV认证的SIS产品。
在国内石化行业中应用的SIS产品中，经过TüV认证的主要有：(1) 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）。
(2) 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AK6（SIL3）(3) 和利时集团HiaGuard（SIS），我国首套获TüV SIL3认证的安全仪表系统。
(4) 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TüV AK1~6级认证。
（仪控工程网在线学习频道，有关于HIMA公司及产品的介绍）(5) Prosafe—RS，是横河电机安全仪表系统，其特点是与CENTUMCS.3000 R3的技术融合，即实现了与DSC的无缝集成。
非冗余取量即可实现SIL3，通过冗余取量实现更高的可用性。
(6) QUADLOG，由MOORE公司开发，日本横河电机公司收购后称prosafe plc，其1oo2D结构安全等级达AK6 (SIL3)；(7) SIMATICS7—400F/FH，德国SIEMENS公司产品。
400F和400FH分别为1个CPU和2个CPU运行fail-safe（F）用户程序，均取得TUV认证，安全等级为AK1~AK6（SIL1~SIL3）；(8) 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）；(9) 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）；(10) 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；(11) DeltaV SIS是艾默生推出的TüV认证的新型整体回路概念的智能安全仪表系统，安全等级SIL3。
(12) Safeguard 400&300，ABB Industry公司开发，系统结构1oo2D。
（篇幅有限不再一一列举）3、SIS和DCS的比较DCS与由PES构成的SIS的主要区别有：(1) 系统的组成：DCS一般是由人机界面操作站、通信总线及现场控制站组成；而SIS系统是由传感器、逻辑解算器和最终元件三部分组成。
及DCS不含检测执行部分。
(2) 实现功能：DCS用于过程连续测量、常规控制（连续、顺序、间歇等）操作控制管理使生产过程在正常情况下运行至最佳工况；而SIS是超越极限安全即将工艺、设备转至安全状态。
(3) 工作状态：DCS是主动的、动态的，它始终对过程变量连续进行检测、运算和控制，对生产过程动态控制确保产品质量和产量。
而SIS系统是被动的、休眠的。
(4) 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。
(5) 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。
4、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。