SIS和其他系统地区别

1、WORD格式DCS 系统分散控制系统以微处理器为根底，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原那么的新一代仪表控制系统集散控制系统简称 DCS ，也可直译为“分散控制系统 或“分布式计算机控制系统 。它采用控制分散、操作和管理集中的根本设计思想，采用多层分级、合作自治的构造形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前 DCS 在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。DCS 在控制上的最大特点是依靠各种控制、运算模块的灵活组态，可实现多样化的控制策略以满足不同情况下的需要，使得在单元组合仪表实现起来相当繁琐与复杂的命题变得简单。 随着企业提出的高柔性、 高效益

2、的要求， 以经典控制理论为根底的控制方案已经不能适应， 以多变量预测控制为代表的先进控制策略的提出和成功应用之后， 先进过程控制受到了过程工业界的普遍关注。需要强调的是， 广泛应用各种先进控制与优化技术是挖掘并提升 DCS 综合性能最有效、最直接、也是最具价值的开展方向。专业资料整理WORD格式ESD 紧急停车系统专业资料整理WORD格式ESD是英文Emergency Shutdown Device紧急停车装置系专业资料整理WORD格式统的缩写。这种专用的平安保护系统是它的高可靠性和灵活性而受到一致好评。90 年代开展起来的，以专业资料整理WORD格式ESD 紧急停车系统按照平安独立原那么要求

3、，独立于DCS 集散控制系统， 其平安级别高于 DCS 。在正常情况下， ESD系统是处于静态的，不需要人为干预。作为平安保护系统，凌驾于生产过程控制之上， 实时在线监测装置的平安性。 只有当生产装置出现紧急情况时， 不需要经过 DCS 系统，而直接由 ESD 发出保护联锁信号， 对现场设备进展平安保护， 防止危险扩散造成巨大损失。根据有关资料，当人在危险时刻的判断和操作往往是滞后的、不可靠的，当操作人员面临生命危险时，要在 60s 内作出反响，错误决策的概率高达 99.9% 。因此设置独立于控制系统的平安联锁是十分有必要的，这是作好平安生产的重要准那么。该动那么动，不该动那么不动，这是 ES

4、D系统的一个显著特点。当然一般平安联锁保护功能也可由DCS 来实现。那么为何要独立设置ESD系统呢 "因为于较大规模的紧急停车系统应按照平安独立原那么与DCS 分开设置， 这样做主要有以下几方面原因:(1)降低控制功能和平安功能同时失效的概率，当维护DCS局部故障时也不会危及平安保护系统;专业资料整理WORD格式(2)对于大型装置或旋转机械设备而言，紧急停车系统响应速度越快越好。这有利于保护设备，防止事故扩大 ;并有利于分辨事故原因记录。而 DCS 处理大量过程监测信息，因此其响应速度难以作得很快 ;(3)DCS 系统是过程控制系统， 是动态的，需要人工频繁的干预，这有可能引起人为误

5、动作 ;而 ESD 是静态的，不需要人为干预，这样设置 ESD 可以防止人为误动作。ESD 紧急停车装置， 在石化行业以及大型钢厂及电厂中都有着广泛的应用。 实际上它也是通过高速运算 PLC 来实现控制的，它与 PLC 的本质区别在于它的输入输出卡件上，因为一切为了平安考虑， 所以在硬件保护上做得较为完善， 而且他要考虑到在事故状态下，现场控制阀位及各个开关的位置。平安仪表系统 SIS专业资料整理WORD格式平安仪表系统，简称专业资料整理WORD格式又称为平安联锁系统(Safety interlocking System)。主要为工厂专业资料整理WORD格式控制系统中报警和联锁局部，对控制系统

6、中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制，是工厂企业自动控制中的重要组成部分。SIS 系统必须使用独立的传感器，逻辑解算器和执行机构 相对 BPCS 。专业资料整理WORD格式SIS 系统仅在危险情况出现时才动作，平时不动作问题：误跳车。SIS 系统需要在系统复杂性、维护费用，投资回报和平安等级之间优化。简述 PLC, ESD,SIS,DCS 区别导读： PLC programmable logic controller,通常作为成套设备的控制方案，比方说真空、废水、集装、压缩机等等自成一个体系的系统。 他们的特点往往是不要求很多的模拟量控制，对数专业资料整理WORD格式字量控制极为有效、方便

7、、可靠、经济。通常做为DCS 的子站点，便于监视。PLC programmable logic controller,通常作为成套设备的控制方案，比方说真空、废水、集装、压缩机等等自成一个体系的系统。他们的特点往往是不要求很多的模拟量控制，对数字量控制极为有效、方便、可靠、经济。通常做为DCS 的子站点，便于监视。ESD emergencyshutdown system紧急停车系统。SIS safety interlockingsystemsafetyinstrument syetem。平安联锁系统，个人认为这是不同厂家对平安系统的叫法不同，还有的叫 safety manager 。这类系统往

8、往用于石化等高危行业。一般涉及到的点不是很多，因为一旦动作就是全场停车， 是牺牲生产效益保障平安的最低防线。 SM 需要有 SIS 认证，石化行业通常等级为 SIL3 。DCS distributed control system目前为止，其最大的特点依然是PID 控制，借助其强大的通讯功能，是整合工厂所有自动化设备的系统，DCS 用于生产过程的连续测量、常规控制、操作控制管理，保证生产装置的平稳运行；专业资料整理WORD格式SIS 用于监视生产装置的运行状况，对出现异常工况迅速进行处理，使危害降到最低，使人员和生产装置处于平安状态；DCS 为动态系统， 它始终对过程变量连续进展检测、运算和控

9、制，对生产过程进展动态控制，确保产品的质量和产量；SIS 为静态系统， 正常工况时， 它始终监视生产装置的运行，系统输出不变，对生产过程不产生影响，非正常工况下时，它将按照预先的设计进展逻辑运算，实现生产装置平安联锁或停车；SIS 比 DCS 在可靠性、可用性上要求更严格， IEC61508 、 IEC61511 、ISAS84.01 、SH/T3018 等标准中，推荐 SIS 与 DCS 硬件独立设置。我看到的 PID 图显示， ESD 的逻辑控制和 PLC 的逻辑控制是不一样的，专业资料整理WORD格式SIS 逻辑图纸是流量显示， FT 是现场安装的流量表， FI15101 是在 DCS

10、内显示，流量高报警； DCS 逻辑是流量调节控制，调节阀和流量计安装在现场， 在电脑中通过阀门的开度控制流量的大小；DCS 在国内自控行业又称之为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等 4C 技术，其根本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。操作采用计算机操作站，通过网络与控制器连接，收集生产数据，传达操作指令。因此， DCS 的主要特点归结为一句话就是：分散控制集中管理。ESD 紧急停车系统。 ESD 紧急停车系统按照平安独立原那么要求，独立于 DCS 集散控制系统，其平安级别高于 DCS 。

11、在正常情况下， ESD 系统是处于静态的，不需要人为干预。作为平安保护系统， 凌驾于生产过程控制之上， 实时在线监测装置的平安性。只有当生产装置出现紧急情况时，不需要经过DCS 系统，而直接由 ESD 发出保护联锁信号，对现场设备进展平安保护，防止危险扩散造成巨大损失。为何要独立设置 ESD 系统呢？当然一般平安联锁保护功能也可由 DCS 来实现。但是对于较大规模的紧急停车系统应按照平安独立原那么与 DCS 分开设置，这样做主要有以下几方面原因：专业资料整理WORD格式1降低控制功能和平安功能同时失效的概率， 当维护 DCS 局部故障时也不会危及平安保护系统 ;（ 2对于大型装置或旋转机械设备

12、而言， 紧急停车系统响应速度越快越好。这有利于保护设备，防止事故扩大；并有利于分辨事故原因记录。而 DCS 处理大量过程监测信息，因此其响应速度难以作得很快；（ 3DCS 系统是过程控制系统，是动态的，需要人工频繁的干预，这有可能引起人为误动作；而 ESD 是静态的，不需要人为干预，这样设置 ESD 可以防止人为误动作。SIS 系统的功能和ESD 的根本一样，只是在平安程度上要高于 ESD 系统，有些 ESD 实现不了的功能可以在 SIS 上面实现PLC 逻辑是现场有个测温点，温度显示，控制及高高报警。专业资料整理WORD格式专业资料整理WORD格式专业资料整理WORD格式平安仪表系统在化工装

13、置中的应用化工生产通常具有典型的易燃、 易爆、有毒及高温高压的生产特征，属于高危行业。随着化工设备装置及产能的大型化，由事故导致的危害对社会诸多方面造成的严重后果日益引起人们的关注。尽管我们可以通过执行严格的规章制度、 正确的操作方法、恢复性的年度检修和日常维护等方式来减少或防止事故和灾害的发生，但没有绝对平安的化工生产。因此，在化工生产装置中总是设有各种不同类型的平安设备及措施， 以尽可能地降低事故或灾害对人身平安、 设备平安和环境保护造成的影响。 化工生产中的平安保护系统按专业主要分为机械、 电气和仪表三类， 而近几年平安仪表系统 SIS safetyinstrUmentsystem 开展

14、较快并得到广泛应用。 由于大型化工生产装置中对生产平安性有较高要求，新工程通常独立配置平安仪表系统，完成过去由继电器、 PLC 或 DCS 完成的逻辑控制功能。 为进一步提高装置仪表的平安防护等级，确保仪表故障或事故状态下人身设备和环境的安全，到达并符合国家及安监部门的要求，需对现有系统进展改造改造的目标是实现逻辑控制与连续控制功能的独立最大限度地防止过去同一系统下控制功能同时失效带来的风险，实现合成氨装置保护系统的高平安性。一、平安仪表系统的选型平安仪表系统的选择应当符合国际电工委员会IEC 2000 年发布的 IEC61508"电气电子可编程电子平安相关系专业资料整理WORD格式

15、统的功能平安"标准，并经TUV 认证。作为衡量电气电子可编程电子设备 E/E/PE 功能平安的标尺， IEC61508 标准的发布，为危险工业、平安仪表系统用户、系统集成商和设备供应商提供了一个统一的、 为各方所承受的标准标准。选择经过 TUV认证且符合IEC61508 标准的系统， 用户将不需要依靠长期的实际经历或进展测试就能获得所选系统在平安可靠性、有效性、可维护和管理性上的严格保障。1.1SIS 与 DCS 的主要差异按照 IEC61508 和 IEC61511 标准，平安仪表系统和DCS系统是两种不同类别的系统，但两者互为补充和联系，主要差异如下。设计标准标准不同平安仪表系统

16、产品是按照IEC61508 标准设计、生产制造的，产品应用也要遵循IEC61511 提出的要求， 有着统一的国际国内标准标准，并为制造商、用户各方所承受。DCS 系统只需要到达使用国家及地区的标准标准要求、满足用户提出的要求即可。用户在选择和综合评估不同制造商的DCS 系统时，更多考虑的是根据市场调查得到的其他用户的使用经历和供应商提供的资料数据。产品定位不同平安仪表系统用于生产过程中的平安防护，功能平安是其核心定位，要求具有较高的可靠性和可用性。DCS 系统那么是用专业资料整理WORD格式于生产中的过程控制， 控制功能是其核心定位， 要求满足和实现生产过程中需要的各种控制功能， 并通过各项生

17、产指标的优化控制，实现生产装置的节能降耗和增效。工作特性不同DCS 系统是一个“动态 的过程控制系统，它实时采集现场大量的各种工艺数据， 根据预定的控制策略进展运算通常较为复杂耗时处理后控制现场执行元件调节阀的动作。这个过程经常伴有操作人员的人工干预，响应处理速度一般在几百毫秒到一秒之间。平安仪表系统可以看作是一个“静态 的系统，正常工况下，它是 “静止 的，不会发出控制输出指令，一旦到达或超过临界点，那么快速响应进展逻辑运算一般较为简单处理后控制执行元件电磁阀、两位式快动阀等的动作，使装置处于所需的平安状态。 这个过程一般没有人工操作干预，响应处理速度一般在几十到几百毫秒，优于DCS 系统。

18、产品认证不同平安仪表系统或该系统中的子系统及部件需要经过独立公认的第三方权威平安机构的严格认证，如在世界X围内被认可的德国TUV 认证。DCS 系统那么可以不需要通过这种认证，只需取得通用的认证即可，如UL 、CE 等。因此，在SIS选型时，要特别注意SIS 与 DCS 的差异，不能按DCS 的选型思路来选择平安仪表系统，且需要重点关注 SIS 全系统的平安性、可用性与可靠性。专业资料整理WORD格式1.2 平安完整性等级确实定平安完整性等级SIL safetyintegritylevel是指在一定时间、一定条件下， 平安相关系统执行其所规定的平安功能的可能性。选择平安仪表系统时，需要确定平安

19、仪表系统的平安完整性等级。平安完整性等级是对平安仪表系统平安性能的要求级别，一个装置的危险性越高，对平安仪表系统要求的平安等级就越高，获得对应级别平安性能所付出的平安本钱也越高。生产装置的危险由下式决定:Risk=Probability*Consequences式中：Risk 表示装置可能的危险； Probability 为危险发生的概率； Consequences 表示危险的后果危险发生的概率为危险事件发生概率与平安仪表系统的失效概率的乘积，而 SIL 与失效概率有着对应关系。因此， SIL 反映了平安功能对整体风险水平降低的作用程度。 在评估和确定平安完整性等级时，根据生产装置的特点、工艺

20、的危险性、国家和企业相关法规所要求到达的平安等级， 由具有资质的专门机构进展，也可由企业根据自己实践经历分析确定，通常大型化工、石化和电力行业所需的平安等级为 SIL3 级。合成氨装置作为我公司在当地的重大危险源之一， 对企业和周边地区人身、 设备和环保有重大的影响。按照通常大型化工装置的平安等级防护要求，确定合成氨装置的平安完整性等级为 SIL3 。需要强调的是，平安完整性等级是对整个系统而言， 包括输入输出环节上的所有串专业资料整理WORD格式联设备部件都应该纳入考虑的X畴。然而，现阶段输入输出设备能够到达SIL3 并经过 TUV 认证的并不多， 输入输出设备中的变送器传感器、平安栅、继电

21、器、电磁阀和阀门等多为SILI 或 Sl 砚。用户可以根据具体使用情况和平安性要求进展评估后选择， 尽可能选用接近所要求平安完整性的产品，或在关键回路中尽量选用SIL 高的产品，或通过其他方法来提高SIL 等级，如在平安仪表系统中使用的变送器，单台使用的情况下，SIL 可能只能到达SILI 或 SlU ，如果需要到达SIL3 ，就需要使用多台变送器，通过表决取值三选二、变化率选择或其他方式来实现。改造过程中，我们对重要关键回路如压缩机润滑油压等保存了过去三选二的配置和处理。1.3SIS 产品本身平安性的识别停车联锁拒动与误动是系统运行中存在的关键问题。 误动带来的风险是企业短时局部经济效益的损

22、失， 拒动带来的风险那么可能导致企业人身、 设备和环境的巨大灾难， 后果影响是长期重大的。化工平安仪表系统的功能是平安防护， 其主要用途之一是化工生产过程中的平安防护，即停车联锁控制，此时，也将安全仪表系统称为紧急停车系统 ESD emergencyShutdown 。功能平安是平安仪表系统的核心特征，设计理念与应用须遵循 IEC61508/61511 标准，且必须是故障平安型的控制系统。专业资料整理WORD格式平安仪表系统本身必须具有很高的平安性。当系统检测到装专业资料整理WORD格式置工艺变量到达或超过临界值时， 必须完成平安保护动作， 防止事故或危险扩大，这是它的正常功能。另一方面，平安

23、仪表系统必须有很强的诊断功能，系统中局部故障或失效产生单点故障时，故障不会扩大并可切除或隔离； 当系统中的故障足够严重 非工艺参数变量引起，如系统不能正常工作，或者因为系统中的故障导致平安仪表系统的平安完整性等级下降时，平安仪表系统将宕机，系统中独立的诊断模块看门狗将触发故障平安保护动作，保证系统不会因为重大仪表系统故障产生拒动的风险而失去平安性， 从而保障了工艺装置的平安性。如本次改造采用霍尼韦尔 SM 系统集中完成全部输入逻辑处理运算和输出设备的控制，集中度高、风险高，对 SIL 的等级应高于输入输出。这种 SIL 级别的要求包括系统内部逻辑处理器的输入输出接口、处理器CPU 、电源、总线

24、、通信接口和软件系统，且必须是通过 TUV 认证的。 FSC2OO4D 系统构造如图 1 所示。控制处理器由冗余的两块 CPU 卡构成，每个 CPU 卡有两个微处理器，平安降级模式为 4-2-0 ，正常工作时为 SIL3 ；当一个 CPU 卡出现故障时，仍为 SIL3 ；当两块都坏时，系统将宕机，故障平安保护将动作图。二、 SIS 在化工装置中的应用专业资料整理WORD格式在本次改造中，将关键回路的逻辑控制与ESD系统从TPS专业资料整理WORD格式中独立出来，从而提升逻辑控制与主要化工设备与装置的平安性。由于选用的SM 系统本身是SIL3 系统，因此，改造的关键在于输入输出环节的可用性与可靠

25、性的处理。2.1 增强 SIS 的可用性应用在平安仪表系统中， 可用性也是系统的一项重要指标和性能。 简单地说， 可用性是指系统不因单点故障的产生而丧失系统功能或使用的性能。在 DCS 系统中，通常采用冗余技术来获得系统的可用性， 平安仪表系统也不例外。 对于我公司大型连续生产的化工生产装置 合成氨装置， 不能因为系统单点的故障影响到系统的可用性， 高可用性是必须的。 为了获得高可用性，在合成气压缩机控制中仍然按全冗余进展配置， 包括电源等硬件。2.1.1 合成气 103-J 停车逻辑控制合成 103-J 透平压缩机组设置了润滑油主辅油泵启停联锁、盘车联锁、启停允许联锁、紧急停车联锁 ESD

26、、工艺相关联锁和冷凝液泵启停联锁。 合成气压缩机 103-J 停车联锁设计的目的是使机组平安启停， 进而保护机组。 其紧急停车联锁逻辑如图2 所示。根据上述逻辑示意图， 以下任意一个条件满足都会联锁103-J 停车，停车信号那么送至DCS XA1203 、现场就地盘（ UA01003 、辅操台 UA1203 ，以及切断三个停车电磁阀（ XY04514A/B/C 电源，使速关阀快速关闭，同时切断三个防专业资料整理WORD格式喘振阀电磁阀 XSVl007/8/9 电源，使阀门快速翻开。按下关速关阀按钮HSl273B ，触发 f511_01 输出。控制油压力 PAID4507A/B/C 任意两个到达

27、联锁报警值时，系统通过三选二输出， 触发 f511_01 输出，联锁停顿压缩机。103-J 高、低压缸密封气一级放空差（ PDI004454-QHH 、 PDI04458_QHH 、PDI04434_QHH 、PDI04438_QHH 任意一个到达高高报时，触发103J-TRIP逻辑输出。将 103-J 透平压缩机组的轴瓦温度、轴振动以及轴位移各监测点引入Bently3500系统中，各点的逻辑关系在Bently3500 组态完成，并送出 TAHH701 、TAHH7O4 、TAHH733 、VAHH701 、VAHH7O2 、 VAHH731 、VAHH732 、ZAHH703 、ZAHH73

28、3 、 TAHH04582 、ZAHH04511 、VAHH04510 、VAHHO4509等信号到 SM 系统停车联锁。 Bendy3500系统对机组运行情况进展监测，如机组任意一个轴瓦温度、轴振动以及轴位移到达联锁值，Bently3500系统都送出相对应的停车信号103J_TRIP 到 SM 系统联锁停顿压缩机。103-J 高、低压缸密封气压差和隔离气压差任意一点到达联锁报警值， 在延时 30.0min 后报警未消除那么联锁停顿压缩机。当 103-J 润滑油总管的三台压力变送器中有任意两专业资料整理WORD格式个到达联锁报警值PALL04406A/B/C 时，系统通过三选二输出联锁 103

29、J_TRIP 停顿压缩机。操作人员按下主控制HS1203 或现场就地盘HS04571 紧急停车按钮时，联锁停顿压缩机。系统检测到压缩机的两个转速探头SE01003A/B 都故障时，将送出停车信号f1SPD_FL 联锁停顿压缩机。专业资料整理WORD格式在103-J正常运行转SE01003A/B超过专业资料整理WORD格式11738.0r/min或在103-J做超速测试实验时转速SE01003A/B专业资料整理WORD格式超过 11800.0r/min时，系统将送出停车信号103J_TRIP 联专业资料整理WORD格式锁停顿压缩机。当 103-JT 排气压力三台压力变送器中任意两个到达联锁报警值

30、 PAHH04465A/B/C 时，系统通过三选二输出联锁停顿压缩机； 103-JT 排气温度三个点中任意两个到达联锁报警值 TAll04467A/B/C 时，系统通过三选二输出联锁停顿压缩机；三选二超速保护系统中三个通道有任意两个报警（ SAll04513A/B/C 或任意两个通道检查到超速发出报警信号（ SAHII04513A/B/C 时，系统通过三选二输出联锁停顿压缩机。由于系统的逻辑设计是平安仪表系统逻辑运算的重要环节，逻辑设计的可用性对系统 SIL 级别影响至关重要。 改造中采用的措施如下： 使用冗余输入的运算逻辑， 如检测元件三重冗余配置的 “三选二 逻辑形式，以满足所要求的可用性

31、；根据工艺特点， 对压缩机启停允许联锁、 工艺相关联锁采用触发器模专业资料整理WORD格式块，完成平安保护动作的触发与复位，躲避状态保持的逻辑自锁，实现平安保护动作； 根据工艺要求， 设置灵活的旁路切除开关。2.1.2 逻辑输入输出环节的可用性处理作为串联风险的输入输出环节，逻辑输入输出环节是整个安全仪表系统的主要组成局部。根据工艺要求、 改造本钱和冗余增加带来的故障点风险的综合评估，在改造中对平安仪表系统的输入输出环节作相应的处理，力求躲避单点故障带来的短板效应。为减小检测变送环节自身的故障率，本次平安仪表系统的检测元件增选了局部具有平安水平认证的变送器产品，相关产品到达了 SILI-2 平

32、安等级并获得 TUV 认证，使得局部检测元件产品的平安等级有了明确的界定。 压缩机的控制油压力、 润滑油压力、排气压力与温度、 压缩机转速等重要参数采用三重检测并设置偏差报警； 对设备自诊断信息进展二次容错判断并作为预处理逻辑运算的约束条件，确保输入环节总体到达SIL3 平安完整性等级。在执行机构电磁阀、速开阀、速关阀的配置上， SIL2 及以上等级的平安仪表系统通常采用独立或冗余配置的执行机构。在单台执行机构和冗余元件两种方法都可行时， 采用高可靠度执行元件通常比执行元件冗余更好， 执行机构优先选用符合 IEC61508 平安度等级并取得相关认证的产品。 改造中防喘振电磁阀 XSV1007/

33、8/9 分别作用于压缩机的三段，喘振值根据不同负荷的喘振曲线随机得出，在电源双路独立供电的情况下，专业资料整理WORD格式对 ESD 均采用气关阀失电动作，从而可以最大限度地防止该电磁阀的拒动。三重化输出的停车电磁阀 XY04514A/B/C 作用于蒸汽速关阀的控制油系统，从而使油压推动的蒸汽阀快速关闭，压缩机平安停车。综上所述，实际输出环节整体接近SIL3的平安等级要求。2.2SIS 可靠性应用的完善合成氨装置的生产目标是长、安、稳运行，平安仪表系统联锁误动作尽可能少发生或不发生，实现企业效益的最大化。但化工生产平安不能过度，过度那么会使联锁动作停车，造成平安目标与生产目标严重冲突。尽管平安仪表系统SM 自身是平安可靠的， 但也需要综合考虑实际