【正文】 。 圖 3 SIS邏輯圖 SIS安全儀表系統(tǒng) 大多石油和化工生產(chǎn)過(guò)程具有高溫 、 高壓 、 易燃 、 易爆 、有毒等危險(xiǎn) 。 3. S電磁閥切斷，往調(diào)節(jié)閥膜頭的控制信號(hào)調(diào)節(jié)閥切斷工藝進(jìn)料，完成聯(lián)鎖保護(hù)作用。對(duì)這個(gè)安全儀表功能完整的描述是：當(dāng)容器液位開(kāi)關(guān)達(dá)到安全聯(lián)鎖值時(shí)，邏輯運(yùn)算器（圖 3）使電磁閥 2斷電，則切斷進(jìn)調(diào)節(jié)閥膜頭信號(hào)，使調(diào)節(jié)閥切斷容器 A進(jìn)料，這個(gè)動(dòng)作要在 3秒內(nèi)完成，安全等級(jí)必須達(dá)到 SIL2。 從 SIS的發(fā)展過(guò)程看，其控制單元部分經(jīng)歷了電氣繼電器（ Electrical）、電子固態(tài)電路（ Electronic）和可編程電子系統(tǒng)（ Programmable Electronic System），即 E/E/PES三個(gè)階段。 IEC61511將安全儀表系統(tǒng) SIS定義為用于執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)安全儀表功能（ Safety Instrumented System）的儀表系統(tǒng)。 SIS是由傳感器（如各類開(kāi)關(guān)、變送器等） 、邏輯控制器、以及最終元件 （如電磁閥、電動(dòng)門等） 的組合組成。 圖 1 SIS的構(gòu)成 檢測(cè)單元 輸入模塊 控制模塊 輸出模塊 執(zhí)行單元 PES 下圖為由 PES構(gòu)成的 SIS SIS安全儀表系統(tǒng) ? SIS儀表安包含全控制功能，也可包含儀表安全保護(hù)功能，或包含這兩者。這是一個(gè)安全儀表功能的完整描述，而所謂的安全儀表系統(tǒng)，則是類似一個(gè)或多個(gè)這樣的安全儀表功能的集合。 4. K起：按鈕開(kāi)關(guān)：起動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)回路兼有復(fù)位作用。 當(dāng)某些工藝參數(shù)超出安全極限 ， 未及時(shí)處理或處理不當(dāng)時(shí) ， 便有可能造成人員傷亡 、 設(shè)備損壞 、周邊環(huán)境污染等惡性事故 。 SIS安全儀表系統(tǒng) 按照 SIS的定義，下述系統(tǒng)均屬于安全儀表系統(tǒng)： ? 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（ Safety Interlock System—SIS） ? 安全關(guān)聯(lián)系統(tǒng)（ Safety Related System—SRS） ? 儀表保護(hù)系統(tǒng)（ Instrument Protective System—IPS） ? 透平壓縮機(jī)集成控制系統(tǒng)（ Integrated Turbo Compressor Control System—ITCC） ? 火災(zāi)及氣體檢測(cè)系統(tǒng)（ Fire and gas systems—FG） ? 緊急停車系統(tǒng)（ Emergency Shutdown Device—ESD） ? 燃燒管理系統(tǒng)（ Burner Management System） ? 列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（ ATP） 2 SIS的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證機(jī)構(gòu) SIS的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證機(jī)構(gòu) 鑒于 SIS涉及到人員 、 設(shè)備 、 環(huán)境的安全 ， 因此各國(guó)均制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn) 、 規(guī)范 ， 使得 SIS的設(shè)計(jì) 、 制造 、 使用均有章可循 。 SIS的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證機(jī)構(gòu) ③ 國(guó)際電工委員會(huì) 1997年制定的 IEC 61508/61511標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)用機(jī)電設(shè)備（繼電器）、固態(tài)電子設(shè)備、可編程電子設(shè)備（ PLC）構(gòu)成的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件、軟件及應(yīng)用作出了明確規(guī)定。 SIS的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證機(jī)構(gòu) ⑦ 德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中有安全系統(tǒng)制造廠商標(biāo)準(zhǔn) DIN V VDE 080過(guò)程操作用戶標(biāo)準(zhǔn) DIN V 19250和 DIN V 1925燃燒管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) DIN VDE 0116等。安全等級(jí)為 AK6（ SIL3）。 H41q也叫小系統(tǒng)，它分為不冗余的系統(tǒng)和冗余的系統(tǒng)，不冗余系統(tǒng)型號(hào)為H41q—M，冗余系統(tǒng)又分為高可靠系統(tǒng) H41q—H和高性能系統(tǒng) H41q—HR。非冗余取量即可實(shí)現(xiàn) SIL3，通過(guò)冗余取量實(shí)現(xiàn)更高的可用性。其中 GMR9070(模塊式冗余容錯(cuò) )的安全等級(jí)為 class 5（ 2oo3）， class 4（ 1oo2）和 class 5（ 2oo2）； ? TRIGUARD SC300E， AUGUST公司開(kāi)發(fā)， 1999年成為ABB集團(tuán)成員之一，安全等級(jí)為 class 5和 class 6，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為 2oo3； ? Safeguard 400300， ABB Industry公司開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1oo2D。 ? 工作狀態(tài)： DCS是主動(dòng)的、動(dòng)態(tài)的，它始終對(duì)過(guò)程變量連續(xù)進(jìn)行檢測(cè)、運(yùn)算和控制，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)控制確保產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。因此安全儀表系統(tǒng)需要人為的進(jìn)行周期性的離線或在線檢驗(yàn)測(cè)試，而有些安全系統(tǒng)則帶有內(nèi)部自診斷。 具體體現(xiàn)： ① 現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)儀表選用常閉接點(diǎn)，工藝正常時(shí)，觸點(diǎn)閉合，達(dá)到安全極限時(shí)觸點(diǎn)斷開(kāi)，觸發(fā)聯(lián)鎖動(dòng)作，必要時(shí)采用“二選一”、“二選二”或“三選二”配置。 6 隱故障與顯故障 隱故障與顯故障 ? 隱故障（ Covert Fault）：不對(duì)危險(xiǎn)產(chǎn)生報(bào)警，允許危險(xiǎn)發(fā)展的故障，是故障危險(xiǎn)故障（ SHBZ061999）。 隱故障與顯故障 SIS系統(tǒng)誤動(dòng)： 在圖 4中，當(dāng)輸出開(kāi)關(guān)由于某種原因處于非激勵(lì)狀態(tài)，即使?jié)撛诘奈ｋU(xiǎn)工況沒(méi)有發(fā)生， SIS也會(huì)進(jìn)入一種安全失效狀態(tài)見(jiàn)圖 5，這種情況經(jīng)常被稱為“誤動(dòng)”。SIS的許多元件失效均會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入安全失效狀態(tài)。它意味著系統(tǒng)是危險(xiǎn)的。 SIS的安全功能 ? 如圖 6示安全儀表系統(tǒng)，該系統(tǒng)由一個(gè)壓力變送器、一個(gè)閥門和一個(gè)安全 PLC組成的 SIS系統(tǒng)。因此安全儀表系統(tǒng)的安全性能由傳感器、邏輯解算器和執(zhí)行器三部分功能決定。 ? 衡量安全性的指標(biāo)為響應(yīng)失效率或稱要求的故障率（ PFD： Probability of Failure on Demand）。上述的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)將其劃分為若干安全完整性等級(jí)（ SIL：Safety Integrity Level）。 ? 采用不同的操作模式結(jié)構(gòu)有可能使用幾個(gè)安全完整性等級(jí)較低的系統(tǒng)來(lái)滿足一個(gè)較高安全完整性等級(jí)功能的需要（例如：使用一個(gè) SIL2和一個(gè) SIL1的系統(tǒng)共同來(lái)滿足一個(gè) SIL3功能的需要）。 （ SHB – Z06 – 1999） ? 冗余系統(tǒng)（ Redundant System）：并行地使用多個(gè)系統(tǒng)部件，以提供錯(cuò)誤檢測(cè)和錯(cuò)誤校正能力的系統(tǒng)。它往往包括三方面的功能：第一是約束故障，即限制過(guò)程或進(jìn)程的動(dòng)作，以防止在錯(cuò)誤被檢測(cè)出來(lái)之前繼續(xù)擴(kuò)大；第二是檢測(cè)故障，即對(duì)信息和過(guò)程或進(jìn)程的動(dòng)作進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)；第三是故障恢復(fù)即更換或修正失效的部件。容錯(cuò)系統(tǒng)的冗余形式有雙重、三重、四重等。 怎樣通過(guò)冗余來(lái)改善系統(tǒng)的整體 SIL水平 ? 這個(gè)問(wèn)題的解決給我們以啟示，當(dāng)裝置引進(jìn)一個(gè) SIS系統(tǒng)時(shí)，整體安全完整性等級(jí)不僅取決于邏輯解算器部分，而且傳感器、終端執(zhí)行器部分也非常關(guān)鍵。 冗余邏輯表決方法及安全性 可用性的關(guān)系例子如下表所示 。這種PLC只能用于安全度等級(jí)要求低的場(chǎng)合。這就是違背了故障安全（ Fault to Safety）的原則。 ? 這里，中央處理器不僅向串聯(lián)的場(chǎng)效應(yīng)管（ FET）發(fā)出控制信號(hào)，而且還接受來(lái)自場(chǎng)效應(yīng)管的狀態(tài)反饋信號(hào)，以便對(duì)其輸出進(jìn)行全面測(cè)試。同時(shí)看門狗還能監(jiān)視內(nèi)部工作電壓，使之在正常的電壓范圍內(nèi)。 一個(gè)具體的工藝過(guò)程 ， 是否需要配置 SIS、 配置何種等級(jí)的 SIS， 要進(jìn)行危險(xiǎn)及可操作性分析 （ HAZOP） ， 然后辨識(shí)與此分析相應(yīng)的安全儀表功能 （ 找到一個(gè)安全儀表連鎖回路 ） ，再根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的頻率和其產(chǎn)生的嚴(yán)重后果 ， 找到一個(gè)SIL值 ， 在確定了某個(gè)安全儀表功能的完整性等級(jí) （ SIL）之后 ， 再配置與之相適應(yīng)的 SIS。 但目前我國(guó)尚無(wú)如何評(píng)定安全