濰坊DCS控制系統(tǒng)與SIS等過程控制系統(tǒng)的區(qū)別

1.DCS用于生產(chǎn)過程的連續(xù)測量、常規(guī)控制（連續(xù)、順序、間歇等）、操作控制管理，保證生產(chǎn)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行；SIS用于監(jiān)視生產(chǎn)裝置的運(yùn)行狀況，對(duì)出現(xiàn)異常工況迅速處理，使危害降到，使人員和生產(chǎn)裝置處于安全狀態(tài)。

2.DCS是“動(dòng)態(tài)”系統(tǒng)，始終對(duì)過程變量連續(xù)進(jìn)行檢測、運(yùn)算和控制，對(duì)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)，始終監(jiān)視生產(chǎn)裝置的運(yùn)行，系統(tǒng)輸出不變，對(duì)生產(chǎn)過程不產(chǎn)生影響；非正常工況時(shí)，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。

3.SIS比DCS安全性、可靠性、可用性要求更嚴(yán)格，因此SIS與DCS硬件理論上應(yīng)獨(dú)立設(shè)置。

SIS的設(shè)計(jì)原則

當(dāng)對(duì)儀表的安全系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循以下幾條基本原則：

可靠性原則

系統(tǒng)的可靠性是指在一定的時(shí)間間隔內(nèi)，發(fā)生故障的概率。整個(gè)系統(tǒng)的可靠性是由組成系統(tǒng)的各單元可靠性的乘積，任何一個(gè)環(huán)節(jié)可靠性的下降都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)可靠性的下降。人們通常對(duì)于邏輯控制系統(tǒng)的可靠性十分重視，往往忽視檢測元件和執(zhí)行元件的可靠性，使得整套安全儀表系統(tǒng)可靠性低，達(dá)不到降低受控設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)的要求。可靠性決定系統(tǒng)的安全性。

可用性原則

可用性(可用度)是指可維修的產(chǎn)品在規(guī)定的條件下使用時(shí)，在某時(shí)刻正常工作的概率?？捎眯圆挥绊懴到y(tǒng)的安全性，但系統(tǒng)的可用性低可能會(huì)導(dǎo)致裝置或工廠無法進(jìn)行正常的生產(chǎn)。

而對(duì)于安全儀表系統(tǒng)對(duì)工藝過程的認(rèn)知過程，還應(yīng)當(dāng)重視系統(tǒng)的可用性，正確地判斷過程事故，盡量減少裝置的非正常停工，減少開、停工造成的經(jīng)濟(jì)損失。

故障安全原則

故障安全原則是指，當(dāng)內(nèi)部或外部原因使SIS失效時(shí)，被保護(hù)的對(duì)象(裝置)應(yīng)按預(yù)定的順序安全停車，自動(dòng)轉(zhuǎn)入安全狀態(tài)。具體體現(xiàn)為：

(1)現(xiàn)場開關(guān)儀表選用常閉接點(diǎn)，工藝正常時(shí)，觸點(diǎn)閉合，達(dá)到安全極觸點(diǎn)斷開，觸發(fā)聯(lián)鎖動(dòng)作；

(2)電磁閥采用正常勵(lì)磁，聯(lián)鎖未動(dòng)作時(shí)，電磁閥線圈帶電，聯(lián)鎖動(dòng)作時(shí)斷電；

(3)送往電氣配電室用來開/停電機(jī)的接點(diǎn)用中間繼電器隔離，其勵(lì)磁電路應(yīng)為故障安全型；

(4)作為控制裝置，“故障安全”意味著當(dāng)其自身出現(xiàn)故障而不是工藝或設(shè)備超過極限工作范圍時(shí)，至少應(yīng)該聯(lián)鎖動(dòng)作。以便按預(yù)定的順序安全停車(這對(duì)工藝和設(shè)備而言是安全的)，進(jìn)而通過硬件和軟件的冗余和容錯(cuò)技術(shù)，在過程安全時(shí)間內(nèi)檢測到故障，自動(dòng)執(zhí)行糾錯(cuò)程序，排除故障。

過程適應(yīng)原則

安全儀表系統(tǒng)的設(shè)置必須根據(jù)工藝過程的運(yùn)行規(guī)律，為工藝過程在正常運(yùn)行和非正常運(yùn)行時(shí)服務(wù)。正常時(shí)安全儀表系統(tǒng)不能影響過程運(yùn)行，在工藝過程發(fā)生危險(xiǎn)情況時(shí)安全儀表系統(tǒng)要發(fā)揮作用，保證工藝裝置的安全。這就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程適應(yīng)原則。

獨(dú)立設(shè)置原則

所謂獨(dú)立設(shè)置原則，是指整個(gè)SIS系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立于過程控制系統(tǒng)(如DCS)，以降低控制功能和安全功能同時(shí)失效的概率，使其不依附于過程控制系統(tǒng)就能獨(dú)立完成自動(dòng)保護(hù)聯(lián)鎖的安全功能。要求獨(dú)立設(shè)置的單元應(yīng)當(dāng)有檢測元件、執(zhí)行元件、邏輯運(yùn)算元件、通訊設(shè)備。復(fù)雜的SIS應(yīng)該合理分解為多個(gè)子系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)應(yīng)該相對(duì)獨(dú)立，且分組設(shè)置后備手動(dòng)功能。

中間環(huán)節(jié)最少原則

SIS的中間環(huán)節(jié)應(yīng)該是最少的。一個(gè)回路中儀表越多可靠性越差，典型情況是本安回路的應(yīng)用。因此可盡量采用隔爆型儀表，減少由于安全柵而產(chǎn)生的故障源，減少誤停車。

冗余原則

針對(duì)測量儀表，SIL1級(jí)安全儀表功能，可采用單一測量儀表；SIL2級(jí)安全儀表功能，宜采用冗余測量儀表；SIL3級(jí)安全儀表功能，應(yīng)采用冗余測量儀表；當(dāng)要求高安全性時(shí)，應(yīng)采用“或”邏輯結(jié)構(gòu)；當(dāng)要求高可用性時(shí)，應(yīng)采用“與”邏輯結(jié)構(gòu)；當(dāng)安全性和可用性均需保障時(shí)，應(yīng)宜采用“三取二”邏輯結(jié)構(gòu)。

針對(duì)最終元件，SIL1級(jí)安全儀表功能，可采用單一控制閥；SIL2級(jí)安全儀表功能，宜采用冗余控制閥；SIL3級(jí)安全儀表功能，應(yīng)采用冗余控制閥；可采用1臺(tái)調(diào)節(jié)閥和1臺(tái)切斷閥，也可采用2臺(tái)切斷閥?？刂崎y的冗余設(shè)置并不表示冗余設(shè)置就對(duì)應(yīng)安全完整性等級(jí)。不能冗余配置控制閥的場合，采用單一控制閥，但配套的電磁閥宜冗余配置。安全儀表系統(tǒng)的電磁閥應(yīng)優(yōu)先選用耐高溫絕緣線圈，長期帶電型，隔爆型。在工藝過程正常運(yùn)行時(shí)，電磁閥應(yīng)勵(lì)磁（帶電）；在工藝過程非正常運(yùn)行時(shí)，電磁閥非勵(lì)磁（失電）。

針對(duì)邏輯控制器，SIL1級(jí)安全儀表功能，宜采用冗余邏輯控制器；SIL2級(jí)安全儀表功能，應(yīng)采用冗余邏輯控制器；SIL3級(jí)安全儀表功能，必須采用冗余邏輯控制器。

安全儀表系統(tǒng)與基本過程控制系統(tǒng)通信接口應(yīng)冗余配置， 冗余通信接口應(yīng)有診斷功能。