安全仪表系统(SIS).doc

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1、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（SafetyInterlockSystem—SIS）安全关联系统（SafetyRelatedSystem—SRS）仪表保护系统（InstrumentProtectiveSystem—IPS）透平

2、压缩机集成控制系统（IntegratedTurbo&CompressorControlSystem—ITCC）火灾及气体检测系统（Fireandgassystems—F&G）紧急停车系统（EmergencyShutdownDevice—ESD）燃烧管理系统（BurnerManagementSystem）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

3、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。而相反,安全仪表系统的失效就不会太明显,由于它长时间处于“休眠”状态,无法观察或发现

4、它是否出现了故障或者失效。因此,确定安全仪表系统是否正常工作的唯一方法,就是人为地进行周期性离线或在线测试,而有些安全系统则本身带有内部的自诊断测试系统。DCS与SIS的主要区别有：DCSSIS构成不含检测、执行含检测、执行单元作用（功能）使生产过程在正常工况乃至最佳工况下运行超限安全停车工作动态、连续静态、间断安全级别低、不需认证高、需认证系统的组成：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，以及DCS不含的检测执行部分三部分组成。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

5、下运行至最佳工况；而SIS是超越安全极限即将工艺、设备转至安全状态。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。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。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属于“休眠系统”，验证其是否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。SIS设计应遵循

6、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。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（FaulttoSafety），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。②电磁阀采用正常励磁，联锁未动作时，电磁阀线圈带电，联锁动作时断电。③送往电气配电室用以开/停电机的接点用中间继电

7、器隔离，其励磁电路应为故障安全型。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-ProcessSafetyTime）内检测到故障，自动执行纠错程序，排除故障。有兴趣的，可以查看GB/T50770-2013《石油化工安全仪表系统设计规范》进行更详细的了