安全仪表系统(深奥图)概述.
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安全仪表系统
2015年05月00日
1
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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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：
（1）安全度及安全度等级 安全联锁系统在一定条件和一定时间周期内执行指定安全 功能的概率称为安全度。 安全联锁系统的安全等级称为安全度等级，用PED（ Probability of Failure on Demand）即危险概率来定义。
DIN V，19250/ IEC61508标准风险分析图中，IEC61508标准安 全度等级SIL与DIN V，19250最小抑制风险级别AK（TüV标准） 的对应关系如下表所示：
IEC61508 SIL
1
ANSI/ISA S84.01 SIL
1
DIN V，19250 AK Class
6
3. 安全仪表系统(SIS)实现的功能及要求
安全仪表系统（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。 SIS系统应具备高的可靠性（Reliability) 、可用性（ Availability）和可维护性（Maintainability）。当SIS系统 本身出现故障时仍能提供安全保护功能。
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。
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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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（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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3.综合安全级别确定
SIL等级现有三种技术来确定：定性风险评估技术，半定 量风险评估技术及定量风险评估技术。
Leabharlann Baidu
安全功能故障率
整体安全水平（SIL） SIL4 SIL3 SIL2 SIL1
安全功能故障率 ≥10-5～10-4 ≥10-4～10-3 ≥10-3～10-2 ≥10-2～10-1
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1.安全仪表系统(SIS)的定义
SIS是Safety Instrumented System的简称,中文的意思 是安全仪表系统, 它是根据美国仪表学会(ISA)对安全控制系 统的定义而得名的。安全仪表系统(SIS)包括安全联锁系统、 紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等。 简要的说，安全仪表系统(SIS)是指能实现一个或多个安 全功能的系统。每个安全功能都能把事故发生的概率和风险降 低到一个可以接受的水平。 安全仪表系统在石油、石油化工等领域应用的产品： 霍尼韦尔、艾默生、ABB、西门子、罗克韦尔自动化、GE 、Invensys、横河电机、和利时等 我们公司用过的产品是GE PAC8000及西门子S7-400FH
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SIS由采取冗余逻辑表决方式的输入单元、逻辑结构单 元、输出单元三部分组成系统，逻辑表决的应用程序修 改容易，特别是可编程型SIS，根据工程实际，修改软 件即可。 SIS由局域网、DCSI/F（人机接口）及开放式网络等组 成多种系统。 SIS设计特别重视从传感器到最终执行机构所组成的回 路整体的安全性保证，具有I/O断线、短路等的监测功能 。
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2. 安全仪表系统(SIS)的六大特点
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。
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（2）SIL及SIL分级 SIL是Safety Integrity Level的简称，中文意思是综合安 全级别也称为安全度等级。是美国仪表学会（ISA）在 S84.01标准中对过程工业中安全仪表系统所作的分类等 级，分为1、2、3三级： SIL1级每年故障危险的平均概率为0.10～0.01之间； SIL2级每年故障危险的平均概率为0.01～0.001之间； SIL3级每年故障危险的平均概率为0.001～0.0001之间 。
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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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：
（1）安全度及安全度等级 安全联锁系统在一定条件和一定时间周期内执行指定安全 功能的概率称为安全度。 安全联锁系统的安全等级称为安全度等级，用PED（ Probability of Failure on Demand）即危险概率来定义。
DIN V，19250/ IEC61508标准风险分析图中，IEC61508标准安 全度等级SIL与DIN V，19250最小抑制风险级别AK（TüV标准） 的对应关系如下表所示：
IEC61508 SIL
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ANSI/ISA S84.01 SIL
1
DIN V，19250 AK Class
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3. 安全仪表系统(SIS)实现的功能及要求
安全仪表系统（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。 SIS系统应具备高的可靠性（Reliability) 、可用性（ Availability）和可维护性（Maintainability）。当SIS系统 本身出现故障时仍能提供安全保护功能。
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。
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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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（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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3.综合安全级别确定
SIL等级现有三种技术来确定：定性风险评估技术，半定 量风险评估技术及定量风险评估技术。
Leabharlann Baidu
安全功能故障率
整体安全水平（SIL） SIL4 SIL3 SIL2 SIL1
安全功能故障率 ≥10-5～10-4 ≥10-4～10-3 ≥10-3～10-2 ≥10-2～10-1
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1.安全仪表系统(SIS)的定义
SIS是Safety Instrumented System的简称,中文的意思 是安全仪表系统, 它是根据美国仪表学会(ISA)对安全控制系 统的定义而得名的。安全仪表系统(SIS)包括安全联锁系统、 紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等。 简要的说，安全仪表系统(SIS)是指能实现一个或多个安 全功能的系统。每个安全功能都能把事故发生的概率和风险降 低到一个可以接受的水平。 安全仪表系统在石油、石油化工等领域应用的产品： 霍尼韦尔、艾默生、ABB、西门子、罗克韦尔自动化、GE 、Invensys、横河电机、和利时等 我们公司用过的产品是GE PAC8000及西门子S7-400FH
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SIS由采取冗余逻辑表决方式的输入单元、逻辑结构单 元、输出单元三部分组成系统，逻辑表决的应用程序修 改容易，特别是可编程型SIS，根据工程实际，修改软 件即可。 SIS由局域网、DCSI/F（人机接口）及开放式网络等组 成多种系统。 SIS设计特别重视从传感器到最终执行机构所组成的回 路整体的安全性保证，具有I/O断线、短路等的监测功能 。
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2. 安全仪表系统(SIS)的六大特点
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。
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（2）SIL及SIL分级 SIL是Safety Integrity Level的简称，中文意思是综合安 全级别也称为安全度等级。是美国仪表学会（ISA）在 S84.01标准中对过程工业中安全仪表系统所作的分类等 级，分为1、2、3三级： SIL1级每年故障危险的平均概率为0.10～0.01之间； SIL2级每年故障危险的平均概率为0.01～0.001之间； SIL3级每年故障危险的平均概率为0.001～0.0001之间 。