安全儀表系統SIS概述
面對往年化工企業屢次發生多起重大安全事故,國家安全監管總局針對化學品安全大檢查越來越嚴厲,廣大相關化工企業也越來越重視。根據《國家安全監管總局關于加強化工安全儀表系統管理的指導意見》第116號文件表明,從2018年1月1日起,所有新建涉及“兩重點一重大”的化工裝置和危險化學品儲存設施要設計符合要求的安全儀表系統SIS。其他新建化工裝置、危險化學品儲存設施一律安裝安全儀表系統SIS,從2020年1月1日起,應執行功能安全相關標準要求,設計符合要求的安全儀表系統SIS。為了更好的貫徹執行116號文件,康吉森公司為您介紹什么是安全儀表系統SIS。
安全儀表系統(Safety instrumented System),簡稱SIS。又稱為安全聯鎖系統(Safety interlocking System)或緊急停車系統ESD。主要為工廠控制系統中報警和聯鎖部分,對控制系統中檢測的結果實施報警動作或調節或停機控制,是工廠企業自動控制中的重要組成部分。
安全儀表系統SIS主要有以下幾個特點:
(1)以IEC61508作為基礎標準,符合國際安全協會規定的儀表的安全標準規定。
(2)具有覆蓋面廣、安全性高、有自診斷功能,能夠檢測并預防潛在的危險。
(3)容錯性的多重冗余系統,SIS一般采用多重冗余結構以提高系統的硬件故障裕度,單一故障不會導致SIS安全功能喪失。
(4)應用程序容易修改,可根據實際需要對軟件進行修改。
(5)自診斷覆蓋率大,工人維修時需要檢查的點數比較少。
(6)響應速度快,從輸入變化到輸出變化的響應時間一般在10—50ms左右,一些小型SIS的響應時間更短。
(7)可實現從傳感器到執行元件所組成的整個回路的安全性設計,具有I/O短路、斷線等監測功能。
安全儀表系統SIS系統結構:
SIS的主流系統結構主要有TMR(三重化)、2004D(四重化)2種。
(1)TMR結構:它將三路隔離、并行的控制系統(每路稱為一個分電路)和廣泛的診斷集成在一個系統中,用三取二表決提供高度完善、無差錯,不會中斷的控制。TRICON、ICS、康吉森TSxPlus、HollySys等均是采用TMR結構的系統。
(2)2004D結構:2004D系統是有2套獨立并行運行的系統組成,通訊模塊負責其同步運行,當系統自診斷發現一個模塊發生故障時,CPU將強制其失效,確保其輸出的正確性。同時,安全輸出模塊中SMOD功能(輔助去磁方法),確保在兩套系統同時故障或電源故障時,系統輸出一個故障安全信號。一個輸出電路實際上是通過四個輸出電路及自診斷功能實現的。這樣確保了系統的高可靠性,高安全性及高可用性。HONEYWELL、HIMA的SIS均采用了2004D結構。
安全儀表系統SIS的基本功能和要求:
1.保證生產的正常運轉、事故安全聯鎖(控制系統CPU掃描時間一定要達到ms毫秒等級)
2.安全聯鎖報警(對于一般的工藝操作參數都會有設定的報警值和聯鎖值)
3.聯鎖動作和投運顯示
安全聯鎖系統的附加功能
1.安全聯鎖的預報警功能
2.安全聯鎖延時
3.第一事故原因區別
4.安全聯鎖系統的投入和切換
5.分級安全聯鎖
6.手動緊急停車
7.安全聯鎖復位
由此可見,安全儀表系統SIS獨立于過程控制系統,生產正常時處于休眠或靜止狀態,一旦生產裝置或設施出現可能導致安全事故的情況時,能夠瞬間準確動作,使生產過程安全停止運行或自動導入預定的安全狀態。
康吉森TSxPlus安全儀表系統,是面向工業自動化流程行業應用開發的具有完全自主知識產權的安全保護及關鍵控制系統,完全以IEC61508作為基礎標準,符合國際安全協會規定的儀表的安全標準規定并獲得德國萊茵TUV SIL3級認證。