【正文】 、運(yùn)算和控制，對生產(chǎn)過程進(jìn)行動(dòng)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(shí)，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(shí)，它將按照預(yù)先的設(shè)計(jì)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。 人機(jī)接口 操作站可以采用過程控制系統(tǒng)操作站，但操作站不能修改安全儀表系統(tǒng)的編程軟件； 工程師站完成安全儀表系統(tǒng)編程組態(tài)和維護(hù)，可采用臺(tái)式 PC機(jī)或便攜式 PC機(jī)； 輔助操作臺(tái)：在 CCR輔助操作臺(tái)上安裝的硬件，包括緊急停車按鈕、開關(guān)、選擇器、旁路開關(guān)和信號報(bào)警器等用硬線接到 CCR的 SIS控制器，通過冗余安全以太網(wǎng)通信接到現(xiàn)場機(jī)柜室 SIS控制器邏輯運(yùn)算。 獨(dú)立設(shè)置原則： 1級 SIS 閥門可與 DCS共用，應(yīng)確保 SIS優(yōu)先于 DCS動(dòng)作； 2級 SIS閥門宜于 DCS分開； 3級 SIS閥門宜于 DCS分開； 冗余設(shè)置原則： 1級 SIS 可采用單一閥門； 2級宜采用冗余閥門；如采用單一閥門，電磁閥宜冗余配置； 3級宜采用冗余閥門；可采用一個(gè)控制閥和一個(gè)切斷閥； 電磁閥設(shè)置原則：電磁閥應(yīng)采用長期帶電，低功耗，隔爆型；由 SIS系統(tǒng)供電。見圖 2—4—3 “獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)”。 Draft IEC 61511第 1～ 4部分，適用于工藝過程工業(yè)的安全儀表系統(tǒng)（包括 SIS設(shè)計(jì)者、系統(tǒng)集成商和最終用戶）的國際化標(biāo)準(zhǔn)，是 IEC61508的補(bǔ)充。 一、通用安全標(biāo)準(zhǔn) 由于 SIS屬于保護(hù)裝置的安全儀表系統(tǒng)，所以對 SIS控制器本身安全要求很高，有關(guān)國際機(jī)構(gòu)對控制器的可靠性、安全性制定了相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)，并對相關(guān)控制器產(chǎn)品和使用的編程軟件平臺(tái)、應(yīng)用于 SIS程序的標(biāo)準(zhǔn)功能塊等進(jìn)行等級認(rèn)證。 在工藝生產(chǎn)過程中 ， 存在各種各樣的工藝參數(shù)和工藝設(shè)備狀態(tài) ， 這些參數(shù)和狀態(tài)被檢測出來就是過程信號 。題目： 安全儀表系統(tǒng)（ SIS） 主講人： 第一節(jié) 概述 隨著大型石化裝置的發(fā)展 ， 生產(chǎn)產(chǎn)品多樣化 、 控制工程越趨復(fù)雜 ， 安全保護(hù)越來越被重視 。 生產(chǎn)中當(dāng)這些參數(shù)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí) ， 說明生產(chǎn)過程處于正常狀態(tài)；超出這個(gè)范圍說明出現(xiàn)異常 ， 要求以聲光形式提醒操作者采取調(diào)節(jié)措施 （ 參數(shù)調(diào)整或設(shè)備適當(dāng)操作 ） 或者通過預(yù)定的程序使其恢復(fù)到正常值范圍內(nèi) ， 這個(gè)聲光表現(xiàn)形式稱為報(bào)警 ， 根據(jù)預(yù)定程序的操作就是聯(lián)鎖；如果異常進(jìn)一步擴(kuò)大 ， 為防止事故發(fā)生而采取的局部或整體生產(chǎn)裝置停車的儀表系統(tǒng) ， 稱為安全儀表系統(tǒng) （ SIS） ， 或緊急停車系統(tǒng) （ ESD） ， 它是生產(chǎn)過程中的一種自動(dòng)安全保護(hù)系統(tǒng) ， 能對石油化工等生產(chǎn)過程中可能發(fā)生的危險(xiǎn) （ 超出安全限定 ） 及不采取措施而繼續(xù)惡化的狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)地響應(yīng)和保護(hù) ， 使其進(jìn)入預(yù)定的安全停車狀態(tài) ， 從而保證人員 、 設(shè)備 、 生產(chǎn)和裝置的安全 。 DIN V19250德國標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等級必須符合生產(chǎn)過程現(xiàn)場的危險(xiǎn)性等級 AK1～ AK8(1～ 8級 )。 EN54的第三部分適用于火災(zāi)檢測報(bào)警系統(tǒng)的歐洲標(biāo)準(zhǔn)， NFPA72則是美國“國家火災(zāi)報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)”等。 安全儀表系統(tǒng) (Safety Instrumented System SIS)包括傳感器（ Sensor）、邏輯運(yùn)算器（ Logic solver) 和最終執(zhí)行元件 (Final element) 。 獨(dú)立設(shè)置的目的 降低控制功能和安全功能同時(shí)失效概率，當(dāng)維護(hù) DCS部分故障時(shí)也不會(huì)危及安全保護(hù)系統(tǒng)； 對于大型裝置或旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備，緊急停車系統(tǒng)響應(yīng)速度越快越好，這有利于保護(hù)設(shè)備，避免事故擴(kuò)大和分析事故原因記錄， DCS處理大量過程監(jiān)測信息，因此其響應(yīng)速度難以作得很快； DCS系統(tǒng)是過程控制系統(tǒng)，是動(dòng)態(tài)的，需要人工頻繁的干預(yù)，這有可能引起人為誤動(dòng)作；而 SIS是靜態(tài)的，不需要人為干預(yù)，這樣設(shè)置 SIS可以避免人為誤動(dòng)作。 手動(dòng)復(fù)位：當(dāng)工藝參數(shù)由非正常狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)時(shí)，由操作人員有步驟地進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位，重要的聯(lián)鎖系統(tǒng)和工藝變量一般采用手動(dòng)復(fù)位，避免自動(dòng)復(fù)位的缺陷； 手動(dòng)旁路：人為切除和投入，在兩種情況下使用，一是解除某些變量的聯(lián)鎖，為動(dòng)設(shè)備的啟動(dòng)創(chuàng)造條件；二是用于檢修事故開關(guān)； 延時(shí)電路：使用時(shí)間繼電器過濾脈沖干擾或瞬間突發(fā)事件引起的停機(jī)動(dòng)作。 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。 3個(gè)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。 見圖 2—4—7 “三重冗余 ESD系統(tǒng)”。 可能存在的問題 問題 造成的可能原因 檢查內(nèi)容 誤動(dòng)作 （ 1）電源失電或電壓波動(dòng)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(diǎn)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(dòng)作 （ 1）檢測元件不動(dòng)作 檢查設(shè)定值是否正確和調(diào)整的動(dòng)作偏差；開關(guān)接點(diǎn)表面氧化或集灰；觸點(diǎn)容量不夠多次動(dòng)作時(shí)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)。 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(dòng)化技術(shù)、計(jì)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(diǎn)。只要啟動(dòng)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。 Trusted ESD 系統(tǒng)是一個(gè)高效的全面綜合的安全保護(hù)系統(tǒng)。V 認(rèn)證包括系統(tǒng)硬件及系統(tǒng)軟件。 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(shí)間小于 100mS（ 32100mS），具備快速響應(yīng)處理能力。 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。 四、 TRICON Triconex公司的 Tricon采用三重化冗余容錯(cuò)（功能模塊在出現(xiàn)故障或錯(cuò)誤時(shí)，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(gè)相互獨(dú)立的通道，每個(gè)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，模擬量則進(jìn)行中值選擇，當(dāng)某一個(gè)通道出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，它被另外兩個(gè)通道拋棄，所以可以在線更換故障模件，更換后重新恢復(fù)到完整的三重化操作； 第三節(jié) Famp。 FGS系統(tǒng)接收來自現(xiàn)場的火災(zāi)、氣體檢測器或手動(dòng)報(bào)警信號，將報(bào)警信號送到MIMIC盤， FGS與消防管理系統(tǒng)通信，將相關(guān)消防需求信息及時(shí)傳送到消防系統(tǒng)。 邏輯控制器 實(shí)現(xiàn)報(bào)警和自動(dòng)后續(xù)動(dòng)作，現(xiàn)在一般采用 TRICON系統(tǒng)、 HIMA系統(tǒng)等，控制器將檢測來的信號進(jìn)行分析和運(yùn)算，同時(shí)對信號回路的線路狀態(tài)的好壞進(jìn)行判斷，然后根據(jù)不同類型和級別的報(bào)警，將運(yùn)算結(jié)果發(fā)送到目標(biāo)單元（主要是現(xiàn)場的執(zhí)行單元）。 通信網(wǎng)絡(luò) 連接到急救中心、消防機(jī)構(gòu)等獲得援助。 氣體 /火焰檢測器輸入見圖 2—4—11 火災(zāi)檢測輸入信號見 2—4—12 在線監(jiān)測的報(bào)警設(shè)備 ， 見圖 2—4—13 輸出線路狀態(tài)監(jiān)測 系統(tǒng)定時(shí)向現(xiàn)場發(fā)出極短的檢測脈沖，檢測輸出線路的通斷；或選用對現(xiàn)場回路檢測的安全柵。 第四節(jié) TRICON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及使用 TRICON是一種提供了高水平冗余容錯(cuò)技術(shù)的可編程邏輯和過程控制器，容錯(cuò)是指系統(tǒng)監(jiān)測到瞬間或穩(wěn)態(tài)的系統(tǒng)錯(cuò)誤時(shí)能采取適當(dāng)動(dòng)作進(jìn)行在線糾正， TRICON系統(tǒng)是通過采用三重冗余結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)功能的，即系統(tǒng)包含了三個(gè)相互獨(dú)立的通路，每個(gè)系統(tǒng)通道都與其它兩個(gè)通道平行的、獨(dú)立的進(jìn)行運(yùn)算，對于所有從現(xiàn)場來的數(shù)字量輸入輸出變量都由硬件完成表決，而對于模擬量則進(jìn)行中值選擇。 ELCO電纜用來連接 ETP與 I/O模件。 TRICON系統(tǒng)的總線包括 TRIBUS(TRI總線 )、 I/OBUS(I/O總線 )和 COMMBUS(通訊總線 ),這三個(gè)三重化總線系統(tǒng)被蝕刻在主機(jī)架背面。允許 TRISTATION對 TRICON系統(tǒng)的控制，包 括全部整體下裝（ Download ALL）和修