【正文】 作。 安全儀表系統(tǒng)應(yīng)具有硬件和軟件診斷和測試功能。 軟件組態(tài)應(yīng)符合 IEC611313工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 軟件應(yīng)能在線修改和下載，在系統(tǒng)投用前應(yīng)對軟件組態(tài)進(jìn)行 100%功能測試。 SIS與 DCS區(qū)別 DCS用于生產(chǎn)過程的連續(xù)測量、常規(guī)控制（連續(xù)、順序、間歇等）、操作控制管理，保證生產(chǎn)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行； SIS用于監(jiān)視生產(chǎn)裝置的運(yùn)行狀況，對出現(xiàn)異常工況迅速進(jìn)行處理，使危害降到最低，使人員和生產(chǎn)裝置處于安全狀態(tài)； DCS是“動態(tài)”系統(tǒng)，它始終對過程變量連續(xù)進(jìn)行檢測、運(yùn)算和控制，對生產(chǎn)過程進(jìn)行動態(tài)控制，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量； SIS是“靜態(tài)”系統(tǒng)，正常工況時，它始終監(jiān)視生產(chǎn)裝置的運(yùn)行，系統(tǒng)輸出不變，對生產(chǎn)過程不產(chǎn)生影響，非正常工況下時，它將按照預(yù)先的設(shè)計進(jìn)行邏輯運(yùn)算，使生產(chǎn)裝置安全聯(lián)鎖或停車； SIS比 DCS在可靠性、可用性上要求更嚴(yán)格， IEC6150 IEC6151 ISA 、 SH/T3018強(qiáng)烈推薦 SIS與 DCS硬件獨(dú)立設(shè)置。 三、 ESD系統(tǒng)控制器 結(jié)構(gòu)類型 按照控制器劃分為雙重冗余和三重冗余兩種。 雙重冗余 ESD系統(tǒng) 從 I/O模件和 CPU都配置了兩重化，其中一套處于工作狀態(tài)，另一套則處在熱備用狀態(tài)， CPU不停監(jiān)測運(yùn)行的和熱備的硬件，當(dāng) CPU檢測到運(yùn)行卡件有故障時，會自動切換到備用卡件上，同時系統(tǒng)會周期性的切換運(yùn)行和熱備卡，以保證系統(tǒng)的安全。見圖 2—4—6 “雙重冗余 ESD系統(tǒng)” 三重化硬件結(jié)構(gòu)組成 每個 I/O 模件內(nèi)有 3 個獨(dú)立的分電路。輸入模件的每個分電路讀入過程數(shù)據(jù)并將此信息送至各主處理器。 3個主處理器可利用其專有的高速三重化總線 (TRIBus)進(jìn)行相互間的通信。每掃描一次， 3個主處理器通過三重化總線與其相鄰兩個主處理器進(jìn)行通信，達(dá)到同步；同時三重化總線可對數(shù)字輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行表決，對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并將模擬輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制并送到每個處理器，主處理器執(zhí)行各種控制算法，并將運(yùn)算輸出值送到各輸出模件。除表決輸入數(shù)據(jù)外， TRICON 還表決輸出數(shù)據(jù)。輸出數(shù)據(jù)的表決是在輸出模件中完成的，這樣可使其盡可能與現(xiàn)場靠近，并對三總線表決與驅(qū)動現(xiàn)場的最終輸出間可能發(fā)生的任何錯誤進(jìn)行檢測和補(bǔ)償。 見圖 2—4—7 “三重冗余 ESD系統(tǒng)”。 聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)試驗 信號報警和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)正式投入使用前必須對其進(jìn)行檢查和測試，測試參與方包括施工單位、監(jiān)理、業(yè)主儀表、電氣、設(shè)備等各專業(yè)，聯(lián)鎖試驗由業(yè)主工藝車間組織，施工單位配合，測試合格并得到有關(guān)方面的確認(rèn)后才能投入使用，具體包括： 檢查： 所有儀表單校合格； 檢查設(shè)備安裝和電纜接線正確； 檢查電源和氣源滿足要求。 供電：對儀表設(shè)備和回路逐個供電，檢查以下內(nèi)容 通過狀態(tài)指示燈檢查邏輯控制器運(yùn)行狀態(tài)是否正常； ； 檢查輸入輸出接點狀態(tài)指示燈目前狀態(tài)是否與現(xiàn)場一致； 檢查聯(lián)鎖系統(tǒng)控制站與操作站之間通信狀態(tài)，確認(rèn)操作站畫面顯示正常。 模擬聯(lián)動 按照信號報警和聯(lián)鎖保護(hù)邏輯圖，將其劃分為多個邏輯包，根據(jù)各個邏輯包的動作條件，逐個進(jìn)行試驗，檢查動作結(jié)果是否符合設(shè)計要求。 可能存在的問題 問題 造成的可能原因 檢查內(nèi)容 誤動作 （ 1）電源失電或電壓波動超過規(guī)定值 檢查電源熔斷絲和供電方式是否合理 （ 2）檢測元件故障 檢查接點接觸是否良好，安裝位置是否合理 （ 3）執(zhí)行元件故障 電磁閥開路或短路，導(dǎo)壓管泄漏，空氣臟造成電磁閥關(guān)閉不嚴(yán) （ 4）導(dǎo)線短路或開路 包括機(jī)械損傷、絕緣老化、接線端子接觸不牢固等 拒動作 （ 1）檢測元件不動作 檢查設(shè)定值是否正確和調(diào)整的動作偏差；開關(guān)接點表面氧化或集灰；觸點容量不夠多次動作時出現(xiàn)粘結(jié)現(xiàn)象 （ 2）執(zhí)行器故障 電氣線路問題（短路 /斷路、接地、絕緣）；電磁閥卡或機(jī)械結(jié)構(gòu)失靈 第二節(jié) 主要廠家的 SIS系統(tǒng) 安全儀表系統(tǒng) (SIS)主要包括 FSC、 ELOPⅡ 、 Trusted 、 TRICON等緊急停車安全儀表控制系統(tǒng)。 一、 FSC 美國 Honeywell公司的 FAIL SAFE CONTROL（ FSC）系統(tǒng)，由它執(zhí)行安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的控制部分代替原來在 DCS中執(zhí)行的聯(lián)鎖內(nèi)容，按照規(guī)范將安全聯(lián)鎖系統(tǒng)獨(dú)立出來，以確保人身和設(shè)備的安全。 FSC系統(tǒng)是基于微處理器的、模件化、且可軟件編程的系統(tǒng)，系統(tǒng)的核心控制元件為 FSC安全管理器 The FSC Safety Manager (FSCSM)，它與 HPM一樣，在 TPS系統(tǒng)中，是 UCN（ Universal Control Network）上的一個節(jié)點，可提供 UCN節(jié)點的功能，也可以直接與現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行通訊。該系統(tǒng)硬件基于雙重化結(jié)構(gòu)，軟硬件均通過 IEC的 IEC61508認(rèn)證。 FSC自應(yīng)用以來，利用了組態(tài)軟件強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理和圖形表現(xiàn)的能力，融合了較先進(jìn)的自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、故障診斷技術(shù)和軟件技術(shù)，具有可靠性高、操作簡單、維護(hù)容易等特點。表現(xiàn)出了它強(qiáng)大的安全穩(wěn)定的控制能力和通訊功能，為裝置事故狀態(tài)下的安全提供了保證。 二、 ELOPⅡ 蘭州石化年產(chǎn) 70萬噸乙烯改擴(kuò)建工程乙烯裝置 ESD系統(tǒng)采用的是德國 HIMA PES系統(tǒng)中的 ELOPⅡ 軟件。 在整個裝置處于非常危險的情況下，啟動裂解爐停車按鈕時裂解爐停車。只要啟動停車按鈕，聯(lián)鎖系統(tǒng)將關(guān)閉所有進(jìn)料閥、燃燒閥，稀釋蒸汽保持當(dāng)前的流量設(shè)定值或最小流量設(shè)定值（ 90%正常流量），使裂解爐逐漸緩慢冷卻。此為手動停車。 當(dāng)裂解爐燃燒氣壓力低、超高壓蒸汽溫度高等有任一發(fā)生時，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)自動關(guān)閉所有進(jìn)料閥、燃燒閥，此為自動停車。 三、 Trusted ICS Triplex 在三重化（ TMR）控制系統(tǒng)領(lǐng)域是世界上著名的領(lǐng)導(dǎo)者，其旗艦產(chǎn)品 Trusted 系統(tǒng)是市場上最先進(jìn)的三重化冗余系統(tǒng)。 Trusted ESD 系統(tǒng)是一個高效的全面綜合的安全保護(hù)系統(tǒng)。 Trusted ESD 系統(tǒng)適用于各種規(guī)模類型的緊急停車系統(tǒng)，特別是那些安裝了大型裝置或旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的領(lǐng)域。 Trusted ESD 系統(tǒng)已取得 T220。V 的安全認(rèn)證，可應(yīng)用于 AK6 和 IEC61508 SIL1 到 3 安全等級環(huán)境， T220。V 認(rèn)證包括系統(tǒng)硬件及系統(tǒng)軟件。 Trusted ESD 系統(tǒng)為要求緊急關(guān)閉的過程提供最高 SIL 等級的安全性，高可用性使得 Trusted? 成為確保環(huán)境、人員和安全投資的理想解決方案。 Trusted ESD 系統(tǒng)可用在： ? 安全關(guān)鍵控制 ? 機(jī)組控制 ? 火與氣 ? 閥門測試 ? 壓力容器保護(hù)系統(tǒng) Trusted 部件都采用了完全三重化（ TMR）的電路，達(dá)到最佳的 TMR 容錯水平，硬件實現(xiàn)容錯 (HIFT)技術(shù)，所有部件對在 I/O 模塊和處理器層面處理的所有數(shù)據(jù)提供 3取 2(2oo3)表決制，采用安全運(yùn)行模式 3320 容錯技術(shù)，達(dá)到最高的可用性和可靠性，確保 Trusted ESD 系統(tǒng)可達(dá)到 100%的運(yùn)行時間，并允許在線更換系統(tǒng)部件。 Trusted 系統(tǒng)的 SOE 是內(nèi)置的在板 1msec 分辨率時間戳，快速、準(zhǔn)確的記錄信息，為 ESD分辨事故原因、排除故障提供了最先輸出探測和分析的能力。 Trusted 系統(tǒng)控制器 CPU 為 64位微處理器，主頻為 100MHz，信號處理的全過程時間小于 100mS（ 32100mS），具備快速響應(yīng)處理能力。 Trusted 系統(tǒng) AI 和 DI 模塊每通道都有 3個獨(dú)立的 A/D 轉(zhuǎn)換器， DI 點采集的模擬化，使得安全、快速控制系統(tǒng)的利用率和容錯能力達(dá)到最高。精確判斷故障點的類型，避免了開關(guān)量點本身的故障引起的虛假跳車帶來的經(jīng)濟(jì)損失； DO 模塊每通道有 6個 FET，提高了模塊的電流負(fù)載能力，有全面的自診斷、自測試和過流保護(hù)功能。 Trusted 系統(tǒng)所有 I/O 模塊都具有 2500VDC光電隔離、在板 1ms分辨率的 SOE 和基于每個通道的線監(jiān)視功能。 Trusted ESD 系統(tǒng)按照安全獨(dú)立原則要求，獨(dú)立于集散控制系統(tǒng)，安全級別高于 DCS。響應(yīng)速度非?？欤欣诒Ｗo(hù)設(shè)備，避免事故擴(kuò)大；并有利于分辨事故原因記錄。 Trusted ESD 系統(tǒng)非常先進(jìn)可靠，其組態(tài)編程工具 IEC611313 TOOLSET 非常簡單易學(xué)，并提供安全保護(hù)專用的功能塊，實現(xiàn)安全、可靠、精確的安全控制。卓越的容錯能力使得 Trusted 成為行業(yè)市場上性能最可靠、運(yùn)行最安全的系統(tǒng)。 四、 TRICON Triconex公司的 Tricon采用三重化冗余容錯（功能模塊在出現(xiàn)故障或錯誤時，仍繼續(xù)執(zhí)行特定功能的能力）技術(shù)，即三重化系統(tǒng)包含了三個相互獨(dú)立的通道，每個通道都相互獨(dú)立運(yùn)算，對從現(xiàn)場來的數(shù)字量輸入輸出變量都由硬件完成表決，模