安全儀表系統,Safety instrumented System,簡稱SIS;又稱為安全聯鎖系統(Safety interlocking System)。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。
基本介紹
- 中文名:安全儀表系統
- 外文名:Safety instrumentation System
- 特點:以IEC61508作為基礎標準
- 別稱:安全聯鎖系統
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,能夠檢測並預防潛在的危險。(3)容錯性的多重冗餘系統,SIS一般採用多重冗餘結構以提高系統的硬體故障裕度,單一故障不會導致SIS安全功能喪失。(4)應用程式容易修改,可根據實際需要對軟體進行修改。(5)自診斷覆蓋率大,工人維修時需要檢查的點數比較少。(6)回響速度快,從輸入變化到輸出變化的回響時間一般在10—50ms左右,一些小型SIS的回響時間更短。(7)可實現從感測器到執行元件所組成的整個迴路的安全性設計,具有I/O短路、斷線等監測功能。
基本組成
安全儀表系統包括感測器、邏輯運算器和最終執行元件,即檢測單元、控制單元和執行單元。SIS系統可以監測生產過程中出現的或者潛伏的危險,發出告警信息或直接執行預定程式,立即進入操作,防止事故的發生、降低事故帶來的危害及其影響。
系統結構
(1)TMR結構:它將三路隔離、並行的控制系統(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、HollySys等均是採用TMR結構的系統。
(2)2004D結構:2004D系統是有2套獨立並行運行的系統組成,通訊模組負責其同步運行,當系統自診斷髮現一個模組發生故障時,CPU將強制其失效,確保其輸出的正確性。同時,安全輸出模組中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均採用了2004D結構。
功能和要求
原則要求
設計原則
分級
安全等級 | SIL 1 | SIL 2 | SIL 3 | |
安全聯鎖系統性能要求 | 平均失效率 | 10-1~10-2 | 10-2~10-3 | 10-3~10-4 |
可用度 | 0.9~0.99 | 0.99~0.999 | 0.999~0.9999 |