和利时sis系统体系结构.pdf

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1、HiaGuard系统结构系统结构1课程目标学完本章后，您应该能根据实际项目要求配置系统结构。2一案例介绍二SIS概述目目三HiaGuard系统硬件结构录录四HiaGuard系统软件体系五项目练习3一、案例介绍41、项目背景及工艺简介a、项目背景近年来，香精香料产业在我国不断发展，作为精细化工行业的一部分，新技术、新工艺和新装备在香料香精产业中也越来越多的应用。本次培训中，我们就以某香精香料生产公司的需求及生产过程中ESD系统的应用，对SIS进行系统的学习和了解。b、工艺简介某精细化工厂生产某种化学香料，用甲苯和异丁烯在一定的催化作用下反应，经过一系列处理，最终得到香料香精类化合物，主要工

2、段有烷基化、氧化、精馏、缩合、脱溶及加氢等。其中的主要工段有：1、烷基化工段：原料在浓硫酸等的化学催化作用下生成香精的中间产物BT；2、氧化工段：通过反应加入氧原子；3、加氢工段：将脱溶后得到的单化合物——脱氢香精通过反应加入氢原子，最终得到含量为90%以上的香精化合物。52、工艺要求ESD部分工艺要求如下：1、烷基化工段、氧化工段和加氢工段涉及的7个主要阀门动作对于现场安全生产至关重要，在三个工段的主要温度和压力参数发生异常时，出于对生产和现场设备的安全考虑，需要紧急动作对应阀门，优先于其他控制。但正常情况下，这7个阀门均处于静态，不参与其他控制；2、如果某个异常条件发生并短期内无法恢

3、复、且对后续工段影响排除时，可实现继续生产；3、记录异常值发生时的动作时间，并精确到ms级别；4、保证安全完整性满足SIL3等级。6要完成以上的工艺要求，自然会想到DCS，但作为专业的安全保护系统，ESD以它的高可靠性和灵活性，受到一致的好评。ESD——紧急停车系统，独立于DCS系统，安全级别高于DCS，正常情况下是静态的，不需要人为干预。作为安全保护系统，凌驾于生产过程控制之上，实时在线监测装置的安全性。只有当生产装置出现紧急情况时，不需要经过DCS系统，而直接由ESD发出保护联锁信号，对现场设备进行安全保护，避免危险扩散造成巨大损失。为了防止“勿动”和“拒动”，设置独立于控制系统的安

4、全联锁是非常有必要的。和利时自主研发的SIS系统，满足IEC61508定义的SIL3安全完整性等级和SC3系统能力等级，通过莱茵TÜV(TÜVRheinland)认证，适用于SIL3及以下安全完整性等级要求的低操作模式的安全相关应用，如：ESD、ETS、BMS、F&GS、PSD等系统。应用领域集中在过程工业，如炼油、石化等。7二、SIS概述81.SIS概念SIS（SafetyinstrumentationSystem）安全仪表系统，又称为安全联锁系统。随着工业自动化的发展，生产产品多样化、控制工程越趋复杂，安全保护越来越被重视。安全保护，即生产中使控制参数在正常范围内时使用的仪表调节系统

5、，当调节系统不及时或出现干扰等异常，控制参数超出正常范围时使用报警联锁系统，此时需要采取手动或自动措施使生产恢复到正常状态去；当情况进一步恶化达到临界状态时使用紧急停车系统。92.SIS在工业结构中的位置信息管理设备平台SIS设备控制平台现场工艺设备平台102.SIS在工业结构中的位置113.SIS在工业结构中的作用作为生产中的一种安全保护系统，安全仪表系统可以对生产中可能发生的危险（超出安全设定）及不采取措施而继续恶化的状态进行及时的响应和保护，使其进入预定的安全停车状态，从而保证人员、设备、生产和装置的安全。124.SIS的发展�第一代SIS——气动和继电元件为主，单回路系统。�第二

6、代SIS——微处理器和可编程序调节器（PLC或PC），并且由单回路系统发展为冗余系统和容错系统。�第三代SIS——二重、三重、四重冗余，容错手段主要为冗余、自诊断和在线维护修理。思考：SIS与DCS的区别是什么？SIS可以由DCS所替代吗？13三、HiaGuard系统硬件结构141.SIS系统网络架构图152.HiaGuard系统硬件组成�HiaGuard系统是通过工业通信网络，将分布在工业现场附近的工程师站、操作员站、历史站、安全工程师站操作员站历史站现场控制站等连接起来，以完成对现场生产设备交换机的分散控制与集中管理。现场控制站站HiaGuard系统结构组成163.HiaGuard硬

7、件结构——站�“站”的概念�是系统结构中的一个组成环节。�是物理上的一套独立设备。安全工程师站操作员站历史站�是网络中的一个通信节点。交换机�在系统功能中完成某一类特定的处理任务。现场控制站�工程中“站”的组成工程师站操作员站站历史站现场控制站173.HiaGuard硬件结构——站�工程师站�组态:是为实现系统对生产过程自动控制的安全工程师站操作员站历史站目的，使用软件完成工程中某一具体任务的交换机过程。组态工作包括：硬件组态、控制