安全仪表系统(SIS)简介.ppt

安全仪表系统简介

石油化工安全保护级别SIS系统对风险的控制安全仪表系统(SafetyInstrumentedSystem-SIS)
仪表保护系统(InstrumentProtectionSystem-IPS)
安全联锁系统(SafetyInterlockingSystem-SIS)
紧急停车系统(EmergencyShut-DownSystem-ESD)
安全仪表系统（SIS）：
仪表系统用于实现1个或多个安全仪表功能.安全仪表系统包括传感器（SENSOR）、逻辑运算器（Logicsolver)和最终执行元件(Finalelement).ANSI/ISA-84.01 ApplicationofSafetyInstrumented
SystemsfortheProcessIndustries
IEC61508 FunctionalSafetyofelectrical/
electronic/programmableelectronic
safety-relatedsystem
IEC61511 FunctionalSafetyInstrumentedsystems
fortheProcessIndustrySection
DINV19250 ProgrammableSafetySystem
IEC61131 ProgrammableControllers
SH/T3018-2003石油化工安全仪表系统设计规范（中华人民
共和国石油化工行业标准）SIS功能及基本要求冗余（Redundant）
用多个相同模块或部件实现特定功能或数据处理。
容错（FaultTolerant）
功能模块在出现故障或错误时，仍继续执行特定功能的能力。
安全度等级（SafetyIntegrityLevel-SIL）
用于描述安全仪表系统安全综合评价的等级。
故障危险概率（ProbabilityofFailingDangerously-PFD）
能够导致安全仪表系统处于危险或失去功能的故障出现的概率。

表决（Voting）
用多数原则确定结果。
1oo1D(1outof1D) 1取1带诊断
1oo2(1outof2) 2取1
1oo2D(1outof2D) 2取1带诊断
2oo3(2outof3) 3取2
2oo4D(2outof4D) 4取2带诊断安全度等级(SIL)SafetyIntegrityLevelSIS的安全度等级是由构成SIS系统的三个单元的SIL来初步确定的:
SIL回路=SIL传感器+SIL逻辑单元+SIL执行机构
例如传感器为SIL2级,而SIL2每年故障概率平均值为0.01~0.001，取中间值为0.005；逻辑单元为SIL3级，取中间值为0.0005；执行机构为SIL1级，取中间值为0.05，则
PFDavg=0.005+0.0005+0.05=0.0555，
初步确定为SIL1级。
即一个回路的安全度等级由其构成的三个单元中最低的SIL等级决定
对于传感器和执行机构，如果不能满足安全功能的SIL等级要求，可以通过马尔可夫模型（MarkovModel）计算，确定选取1OO2D、2OO3、2OO4D等配置方案。
为使一个工艺装置达到安全目标需在IEC61508与61511及ISAS84.01安全标准的基础上，对工艺过程进行故障分析，采用风险评估的方法，来确定装置及SIS系统的SIL等级要求。
1.继电器系统
采用单元化结构，由继电器执行逻辑；
可靠性高，具有故障安全特性，电压适用范围宽，一次性投资较低；
体积大，灵活性差，进行功能修改或扩展不方便，无串行通信功能，无报告和文档功能。
2.固态电络系统
采用模块化结构，采用独立固态器件通过硬接线来构成系统，实现逻辑功能；
结构紧凑，可进行在线测试，易于识别故障，易于更换和维护，可进行串行通信，可配置成冗余系统；
灵活性不够，逻辑修改或扩展必须改变系统硬连线，大系统操作费用较高。
3.可编程电子系统
以微处理器技术为基础的PLC，采用模块化结构，通过微处理器和编程软件来执行逻辑；
方便灵活的编程能力，有内部自测试和自诊断功能可进行双重化串行通信，可配置成冗余或冗余容错系统，可带操作和编程终端，可带时序事件记录（SER）；
SIS应采用经TUV安全认证的PLC系统。SIS系统设计选用原则SIS传感器设计选用SIS最终执行元件设计选用SIS逻辑运算器设计选用SIS工程设计中注意的问题SIS工程设计中注意的问题SIS与DCS等系统通讯连接DCS与SIS的集成DCS与SIS的集成Modbus集成Modbus集成Modbus集成OPC集成DCS与SIS集成的解决方案DCS与SIS集成的解决方案DCS与SIS无缝集成应用实例DCS与SIS无缝集