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1、安全仪表系统（SIS）在石化装置上的应用某大型石化装置SIS系统应用情况某大型炼油乙烯一体化石化联合装置 ： 年处理原油1200万吨/年。 乙烯产量80万吨/年 共计使用SIS系统24套 分别应用于催化，加氢，裂解及高、低聚乙烯，聚丙烯，苯酚，丙酮，动力等工艺过程。详见表1。http:/ 1、系统自诊断报警。通过系统软件中的诊断系统诊断，存在报警。 2、系统卡件状态指示灯异常，不能查明具体原因。 3、系统故障报警灯报警。该报警信号由ESD系统发出，送至辅操台报警。查找该报警信号，发现其为系统内部点。无法查找可能导致该点报警的原因。http:/ 4、没有联锁摘挂的旁路按钮，每次联锁摘挂的时候都是
2、通过修改内部PLC梯形图采用在线下装的方式，使操作具有一定的风险性和不及时性。 5、断电恢复后系统电源模块故障。（发生过多起） 6、此系统的备件订货非常困难，价格非常昂贵且需要很长的订货周期，维护费用很高。 http:/ QUADLOG系统，用两套，其中一套常见问题： 1.工程师站不更新。需重新启动。 2.SOE刷新不及时，需要更新数据库。 其另一套系统常见问题： 1.组态数据丢失，记录不完整。 2.I/O卡件故障，在线四年内发生过。 3.工程师站登陆慢。http:/ 有报告显示：超过20%工厂事故是由SIS维护和测试错误导致的。很多情况下，由于无法精确监控系统状态，工厂会不断地进行SIS维护
3、和测试。这种不必要的维护使人为错误增多，从而导致更多的系统故障。 http:/ http:/ 第一次在线执行AHPA6B-A通道延时时，一切正常。第二次下装其他两个通道AHPA6B-B、 AHPA6B-C时，由于将这两步同时进行操作，从而导致2oo3发生了联锁停车。http:/ 61508中没有强制要求SIS系统必须独立设置，但它强烈建议DCS和SIS两种系统分离。它们之间的分离可使用同种分离或异种分离。从目前的情况看，同种分离意味着DCS和SIS系统使用同一制造商的相同技术，譬如使用同一个DCS制造商生产的SIS。而异种分离则意味着DCS和SIS使用同一制造商或不同制造商的不同技术。同种分离
4、有助于降低随机失效，在设计上和维护上有一些优势，因为它降低了维护错误的可能性。异种分离有利于降低系统失效率和减小共因失效。 http:/ http:/ 集成 在石化企业的生产装置中，目前DCS与SIS之间多采用控制器间硬连线通信方式（Modbus通信等）集成，从而将SIS数据传送到DCS系统中。如下图1所示： http:/ 集成DCSOSDCSENGDCSFCSSISENG, SOESISControllerDCS系统网络SIS系统网络（冗余）（冗余）Modbus通信等传统I/O和HART仪表DCS系统现场控制器MUXSIS系统控制器HART多 路转换器FF Field devicehttp:
5、/ 集成这样做是由于DCS和SIS是两个独立的系统，不同的网络、不同的控制器和人机界面。原因主要是由于他们来自不同的供应商；需要单独的系统设计，单独的物理设备组态软件、算法逻辑组态软件、人机界面组态软件，不同的维护方式；连接两套系统的额外工作等。给实际工作带来很多不便，因此无缝集成的问题就摆在了制造商、设计和终端用户面前。 http:/ DeltaV SIS 通过OPC将SIS和DCS连接起来。OPC数据存取（DA）实现了实时的数据集成。采用MERSON成熟的OPC Mirror，DeltaV SIS中的数据可方便的配置到已装在DCS 中的OPC服务器中。集成化还包括OPC报警和事件，它向特定
6、的工厂事件记录器提供SIS预报和事件信息。实现上述事件采集功能的理想选择是MERSON的PlantWide Event Historian 事件记录软件，它采用SQL数据库，可采集多种来源、带时间标记的事件并集成到单个企业事件历史记录软件中。 http:/ DCS与SIS之间流畅的数据交换不需要任何网关/接口单元，共同的人机界面，可以显示报警画面、系统报警画面；SOE采集和显示FCS的时间和安全事件。集成系统中的设备时钟同步。SIS是整体通过TUV SIL3认证的工业安全系统SIS和DCS通过控制网直接集成控制网络是一个安全通信协议通过TUV认证。 SIS提供完全彻底的全厂高安全性、高可用性和
7、高效率的解决方案。http:/ 首先由于共同的系统结构提供了非常容易的系统设计，DCS系统和SIS系统不必设计成分离的方案和通信，DCS与SIS之间流畅的数据交换不需要任何网关/接口单元，集成系统中的设备时针同步。 其次，一套共同的通信网络可加快项目的执行，既可实现SIS安全控制器之间的数据交换，DCS也可以通过位号读取SIS系统中的数据，不需要接口单元。控制网络是一个安全通信协议通过TUV认证。DCS的HIM是控制网的时钟主站，通过标准的控制网（例如YOKOGAWA的Vnet网）功能进行时钟同步。 http:/ 再次，一套人机界面。可在HIM上通过位号读取DCS和SIS的数据，控制数据和安全
8、数据在相同的窗口中；DCS和SIS系统状态和信息、过程报警和事件信息可以显示在同一窗口中一个人机界面而提高操作效率。 http:/ 方案方案 工作工作DCS与与SIS的的无缝集成无缝集成DCS与与SIS集集成现状成现状比比 较较系统设计统一系统设计及机柜设计，一套无缝集成的方案DCS和SIS分离的设计方案无缝集成将更节省时间和人力，系统的总体性能更优。人机界面集成的人机界面可以同时显示来自DCS和SIS的信息DCS和SIS分离的人机界面无缝集成可以加快系统的实施并节省人力。在装置开车和日后的运行过程中提高操作人员的操作效率，减少误操作的发生。集成的报警和事件记录便于故障分析。系统通讯连接一套控
9、制网络不同的控制网络、只能通过Modbus通讯等实现实时数据的通讯。集成现状方案要额外增加连接两套系统的工作量，也不便于日后的维护，而且只能在DCS上看到实时数据，无法看到SIS的系统诊断信息、报警信息、SOE信息。DCS和SIS之间无法时钟同步。无缝集成方案可以完全解决以上问题，而不需要花费额外的人力和时间。系统维护统一的维护规程DCS和SIS两套不同的维护规程无缝集成方案将更加节省维护成本并提高维护效率。http:/ safe安全应用接口标准，使安全系统与控制系统通信和集成成为可能。目前，已有包括石油化工在内的3000多套系统应用。其优点是：（1）PROFI safe和PROFIBUS标准
10、功能的系统可以共存、 连接和通信；（2）大幅度降低电缆成本和设备成本；http:/ SIL认证，故安全系统也可和现场安全仪表产品、 现场总线（HART、Foundation field bus）、DCS 产品、工厂仪表设备资产资源管理系统（PRM） 集成，使用统一的人机界面和工作站，功能大大增 强。 YOKOGAWA Prosafe-RS安全控制器可以使DCS控制系统和SIS安全仪表控制系统无缝集成在一起（CENTUM CS3000与Prosafe-RS无缝集成），使操作人员全面掌握DCS和SIS的信息，也有广泛应用。 http:/ 61511标准，对联锁不足、存在拒动可能的回路提出改进意见，
11、提高安全水平。对联锁过度、误动作可能性较大的联锁回路提出相应的改进意见，减少误跳车发生的可能性。各联锁回路安全等级应符合企业对装置的风险和检验要求。对各联锁回路进行安全等级计算，对存在安全不足的各联锁回路提出了合理可行的改进意见，改进后各联锁回路可以达到企业对装置的风险和检验要求。http:/ 考虑五种不同类型连锁系统：高压串低压联锁回路系统加热炉联锁回路系统原料油泵及贫油泵联锁回路压缩机联锁回路系统紧急泄压联锁回路 http:/ 综合考虑了装置的其他安全保护层及安全保护能力后，依据IEC61511标准，获得了各联锁回路的联锁功能的安全与跳车分析结果，如下表所示：http:/ http:/ u
12、 现场SIS系统使用维护人员关心如何实现现有SIS系统 的整体SIL等级的确定；u 如何在线或离线对SIS系统安全功能的测试；u 期待终端执行机构的部分行程测试（PST）的现场实 际应用：应该编制每个SIF的书面检验测试规程，进 行定期的检验测试，以便揭露未检测到的故障。这种 故障会阻碍SIS按安全要求规范动作；这种测试应包 括传感器、逻辑解算器和最终元件在内的整个SIS系 统。http:/ http:/ 认真贯彻执行GB/T 21109-2007 / IEC 61511-1:2003国家标准。从设计、施工、开工、运行等诸多方面要有相应的行业规范。实施严格的基于标准的危害和风险分析来确定工厂的正确的SIL保护等级。在危害和风险分析的基础上，选择一种满足所有风险管理要求的经认证的安全仪表系统。能与所使用的DCS系统无缝集成，但同时又满足要求的独立程度。所选择的SIS系统能持续监测现场设备状态，在适当的地方进行自动测试（终端执行机构的PST测试）http:/ 在SIS系统日常运行中，SOE软件要打开，SOE事件记录要定期导出，也可以在SOE中设置每个星期自动导出，如果不导出，事件过多就会淹没以前的事件不便查询；每日巡检要自动诊断，以便及时发现存在的隐患；每周要备份事件记录作为以后分析的依据。 http:/ 谢！http:/
