安全儀表系統(tǒng)SIS概述
面對(duì)往年化工企業(yè)屢次發(fā)生多起重大安全事故,國(guó)家安全監(jiān)管總局針對(duì)化學(xué)品安全大檢查越來(lái)越嚴(yán)厲,廣大相關(guān)化工企業(yè)也越來(lái)越重視。根據(jù)《國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導(dǎo)意見(jiàn)》第116號(hào)文件表明,從2018年1月1日起,所有新建涉及“兩重點(diǎn)一重大”的化工裝置和危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存設(shè)施要設(shè)計(jì)符合要求的安全儀表系統(tǒng)SIS。其他新建化工裝置、危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存設(shè)施一律安裝安全儀表系統(tǒng)SIS,從2020年1月1日起,應(yīng)執(zhí)行功能安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,設(shè)計(jì)符合要求的安全儀表系統(tǒng)SIS。為了更好的貫徹執(zhí)行116號(hào)文件,康吉森公司為您介紹什么是安全儀表系統(tǒng)SIS。
安全儀表系統(tǒng)(Safety instrumented System),簡(jiǎn)稱SIS。又稱為安全聯(lián)鎖系統(tǒng)(Safety interlocking System)或緊急停車系統(tǒng)ESD。主要為工廠控制系統(tǒng)中報(bào)警和聯(lián)鎖部分,對(duì)控制系統(tǒng)中檢測(cè)的結(jié)果實(shí)施報(bào)警動(dòng)作或調(diào)節(jié)或停機(jī)控制,是工廠企業(yè)自動(dòng)控制中的重要組成部分。
安全儀表系統(tǒng)SIS主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)以IEC61508作為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),符合國(guó)際安全協(xié)會(huì)規(guī)定的儀表的安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
(2)具有覆蓋面廣、安全性高、有自診斷功能,能夠檢測(cè)并預(yù)防潛在的危險(xiǎn)。
(3)容錯(cuò)性的多重冗余系統(tǒng),SIS一般采用多重冗余結(jié)構(gòu)以提高系統(tǒng)的硬件故障裕度,單一故障不會(huì)導(dǎo)致SIS安全功能喪失。
(4)應(yīng)用程序容易修改,可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)軟件進(jìn)行修改。
(5)自診斷覆蓋率大,工人維修時(shí)需要檢查的點(diǎn)數(shù)比較少。
(6)響應(yīng)速度快,從輸入變化到輸出變化的響應(yīng)時(shí)間一般在10—50ms左右,一些小型SIS的響應(yīng)時(shí)間更短。
(7)可實(shí)現(xiàn)從傳感器到執(zhí)行元件所組成的整個(gè)回路的安全性設(shè)計(jì),具有I/O短路、斷線等監(jiān)測(cè)功能。
安全儀表系統(tǒng)SIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu):
SIS的主流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要有TMR(三重化)、2004D(四重化)2種。
(1)TMR結(jié)構(gòu):它將三路隔離、并行的控制系統(tǒng)(每路稱為一個(gè)分電路)和廣泛的診斷集成在一個(gè)系統(tǒng)中,用三取二表決提供高度完善、無(wú)差錯(cuò),不會(huì)中斷的控制。TRICON、ICS、康吉森TSxPlus、HollySys等均是采用TMR結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。
(2)2004D結(jié)構(gòu):2004D系統(tǒng)是有2套獨(dú)立并行運(yùn)行的系統(tǒng)組成,通訊模塊負(fù)責(zé)其同步運(yùn)行,當(dāng)系統(tǒng)自診斷發(fā)現(xiàn)一個(gè)模塊發(fā)生故障時(shí),CPU將強(qiáng)制其失效,確保其輸出的正確性。同時(shí),安全輸出模塊中SMOD功能(輔助去磁方法),確保在兩套系統(tǒng)同時(shí)故障或電源故障時(shí),系統(tǒng)輸出一個(gè)故障安全信號(hào)。一個(gè)輸出電路實(shí)際上是通過(guò)四個(gè)輸出電路及自診斷功能實(shí)現(xiàn)的。這樣確保了系統(tǒng)的高可靠性,高安全性及高可用性。HONEYWELL、HIMA的SIS均采用了2004D結(jié)構(gòu)。
安全儀表系統(tǒng)SIS的基本功能和要求:
1.保證生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、事故安全聯(lián)鎖(控制系統(tǒng)CPU掃描時(shí)間一定要達(dá)到ms毫秒等級(jí))
2.安全聯(lián)鎖報(bào)警(對(duì)于一般的工藝操作參數(shù)都會(huì)有設(shè)定的報(bào)警值和聯(lián)鎖值)
3.聯(lián)鎖動(dòng)作和投運(yùn)顯示
安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的附加功能
1.安全聯(lián)鎖的預(yù)報(bào)警功能
2.安全聯(lián)鎖延時(shí)
3.第一事故原因區(qū)別
4.安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的投入和切換
5.分級(jí)安全聯(lián)鎖
6.手動(dòng)緊急停車
7.安全聯(lián)鎖復(fù)位
由此可見(jiàn),安全儀表系統(tǒng)SIS獨(dú)立于過(guò)程控制系統(tǒng),生產(chǎn)正常時(shí)處于休眠或靜止?fàn)顟B(tài),一旦生產(chǎn)裝置或設(shè)施出現(xiàn)可能導(dǎo)致安全事故的情況時(shí),能夠瞬間準(zhǔn)確動(dòng)作,使生產(chǎn)過(guò)程安全停止運(yùn)行或自動(dòng)導(dǎo)入預(yù)定的安全狀態(tài)。
康吉森TSxPlus安全儀表系統(tǒng),是面向工業(yè)自動(dòng)化流程行業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的安全保護(hù)及關(guān)鍵控制系統(tǒng),完全以IEC61508作為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),符合國(guó)際安全協(xié)會(huì)規(guī)定的儀表的安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定并獲得德國(guó)萊茵TUV SIL3級(jí)認(rèn)證。