hima安全控制系统在4万吨年硫磺回收装置中的应用

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1、HIMA安全控制系统在4万吨年硫磺回收装置中的应用关键词:SIS四重化结构安庆石化4万吨年硫磺回收装置由洛阳设计院和安庆实华设计院共同设计,将富液再生(催化裂解、电精制、三硫磺)、污水汽提以及化肥产生的酸性气混合后作为原料生产硫磺，设计能力年产４万吨硫磺。装置安全控制系统采用德国HIMA公司生产的安全可编程逻辑控制器H51q系统；具有完善的故障检测功能、更高的安全性、可靠性和可用性。　　　一、HIMA安全控制系统　　１、系统特点HIMA的H141/51q-HRS系统为CPU四重化结构（QMR），即系统的中央控制单元共有四个微处理器，每二个微处理器集成

2、在一块CU模件上，再由2块同样的CU模件构成冗余的中央控制单元。HIMA的1oo2D结构产品就已获得AK6/SIL3的安全认证。采用双1oo2D结构，即2oo4D结构的目的是为用户提供最大的实用性（可利用性），其容错功能使得系统中任何一个部件发生故障，均不影响系统的正常运行。与传统的三重化结构相比，它的容错功能更加完善。自97年进入市场以来，受到国际上众多用户的追捧。目前，四重化结构的SIS已经成为各专业制造厂商研制开发新系统的主流趋势。H51q系统为模块化的结构，中央机架部分包括中央单元、通讯模块和电源模件组成。每个H51q系统能够扩展到16个I/

3、O子机架，每个I/O子机架又容纳16个I/O模块。HIMA系统的全部模件均按照相关国际标准制造，所有的模件都经过包括高、低温老化实验的各种机械性能测试。所有SIS卡件满足G3(ANSI/ISA-S71.04-1985标准)的工作环境要求，可以抗硫化氢，硫化物，氯气，氮氧化合物的恶劣环境下的腐蚀，因此完全满足本次净化厂的强腐蚀环境要求。HIMASIS系统控制站及IO卡件的抗干扰能力都经过EMCIEC/EN61131-2,IEC/EN61000-6-2及IEC/EN61000-6-4的环境标准测试系统SOE事故记录分辨率为1ms级。系统的SOE功能可对系

4、统本身的故障或导致联锁停车的各种事件进行记录。２、系统的安全性和可用性HIMA的SIS系统，既可达到AK6的安全等级要求（DINV19250），又能满足非常高的可用性的需要。根据安全性和可用性的需要，HIMA的SIS不仅在中央设备而且在I/O级上，均可提供单的或冗余的设备配置。冗余配置增加了系统可用性，当其中一个模件发生故障时将被自动切除，它所对应的另一个冗余模件将保持工作，对工艺过程无任何扰动。　３、系统的诊断功能HIMA的自诊断技术可在一个扫描期内对系统的全部硬件和软件运行进行诊断，诊断率DC达99.99%。CPU和I/O卡件的故障信息均可以4位

5、字符显示显示在CU的信息窗以及系统的工作站上。故障模件的位置可被显示出来，例如，机柜号、I/O卡件的机架号、I/O槽路号等。事实是每一块故障卡都被诊断出来，以便维护人员得知故障所在，并替换相应的I/O卡件。所有模件均可带电热插拨，而不干扰PES系统的运行。下述重要的功能，在HIMA的自动化系统中采用：l增强的自检功能l运行中I/O模件测试功能l冗余中央模件的数据传输和数据比较功能在故障的情况下，系统的输出可通过一个独立的高优先级别的检测看门狗（watchdog）的硬电路系统，发出停机命令而使生产装置安全停车。４、一体化安全停车功能在HIMA安全系统中

6、，一体化安全停车被分为三个级別：l整体安全停车：即CPU连续出现两次故障，QMR系统的两级容错功能已不能满足系统的正常运行，操作系统会通过DO通道独立的第三方元件使系统达到一个安全释放的状态。这三个半导体元器件被集成在可自测试的输出模件中，它意味着安全停车所需要的第二个独立的部件已被集成到输出模件中，如果输出模件在运行中自检到发生故障，它将被整体安全停车功能自动切除。l部分功能切除：即一对CPU、一条BUS总线、一块I/O卡或一条WD信号出现故障，系统仅仅切除有故障的部分，其余部分不会受影响；l安全组切除：即类似于控制系统中的“控制域”的概念，不相关

7、装置的信号被分在不同的安全组中，一个安全组的硬件故障仅仅造成相关安全组被切除，不会使问题扩大化。５、系统软件ELOPII可使用个人计算机对HIMA系统进行组态、监视、操作和文档管理、用户程序输入，且把它编译成机器码，这些工作可以在个人计算机上完成，而不需要连结SIS系统。ELOPII软件包是符合IEC61131-3标准的工业化软件包，提供标准功能块语言进行编程，可执行逻辑运算、PID、顺序控制等各种控制程序。ELOPII-WINDOWSXP软件包的反向编译功能允许在线修改，下装程序而勿须进行下装后的100%的逐点测试（此功能经TÜV认证）。完全可以满

8、足炼油、石化、天然气等行业的，各类危险型装置和各种设备的安全控制要求。为了装载、测试和监视SIS，个人计算机