SIS系统培训.pptx

1、SIS 系统培训系统培训 （一）（一） 浙江中控技术股份有限公司浙江中控技术股份有限公司 课程安排课程安排 DAY 1 SIS、系统硬件简介，组态软件初识 DAY 2 组态软件的使用，简单的FBD程序编写 DAY 3 上位软件的使用，HMI画面的常规绘制 DAY 4 课程回顾与测试 培训大纲培训大纲 一、SIS系统介绍 1、SIS系统概念、相关名词； 2、风险评估，安全等级定义，概念； 3、SIS 与DCS 区别； 4、SIS系统原则； 二、公司SIS主打产品 SIS系统定义 SIS系统定义： SIS系统(Safety Instrumented System)，是对石油化工、电 力等行业生产装

2、置可能发生的危险或不采取措施将继续恶化 的状态进行及时响应和保护，使生产装置进入一个预定义的 安全停车工况，从而使危险降低到可以接受的最低程度，以 保证人员、设备、生产装置和环境的安全。 SIS系统定义2 风险概率后果 SIS系统定义2 后果 概率 I II III IV V I 无危害无危害 可接受可接受 可接受可接受 待审查待审查 待审查待审查 II 可接受可接受 可接受可接受 待审查待审查 待审查待审查 待审查待审查 III 可接受可接受 待审查待审查 待审查待审查 待审查待审查 不可接受不可接受 IV 待审查待审查 待审查待审查 待审查待审查 不可接受不可接受 不可接受不可接受 V 待

3、审查待审查 待审查待审查 不可接受不可接受 不可接受不可接受 不可接受不可接受 SIS产品的标准和认证1 SIS产品所遵从的国际标准主要有： 1、国际电工委员会IEC61508标准 电气 / 电子 / 可编程电 子安全相关系统的功能安全 1997 其中规定将过程安全所需要的安全等级划分为4级 （SIL1SIL4）； 2、美国仪表学会ISA-S84.01标准 流程工业安全仪表系统 的应用 1998称安全系统为安全仪表系统 (Safety Instrument System, SIS)， ISAS84.01与IEC61508类似，根据系统不响应安全联锁 要求的概率（即失效率PFD）将安全等级划分为

4、3级 （SIL1-SIL3），认为IEC61508定义的SIL4不存在于过程 工业中； SIS产品的标准和认证2 3、德国标准化委员会DIN(Deutsches Institut fr Normung) V19250及 DIN V VDE0804 根据估计危险的损害程度、危险区域内人员存在的 可能性、短时间内防止危险发生的可能性及出现危险 事故的可能性等四个风险参数将过程风险定义为8级 （AK1AK8）； 4、欧洲机器安全标准EN 954-1 危险等级分为B，1，2，3，4五个等级，针对安全控制 系统，按照对故障的承受能力和出现故障后安全功能的作用， 对应于危险等级的五个等级，机器设备的控制系

5、统中安全控 制部分也可分为以上五个等级危险等级依次增高，等级4为 最高的危险等级。 SIS产品的标准和认证3 一些行业有相关的ESD标准： 1、石化行业有相关的设计导则：石油化工紧急停车及 安全联锁系统设计导则（SHB-Z06- 1999），采用IEC 的SIL概念； 2、中国石化集团公司工程建设管理部有：石油化工安 全仪表系统设计规范（SH/T3018-2003）； 国家发展改革委批准石油化工安全仪表系统设计规范 SH/T3018-2003，自2004年7月1日起实施。 3、化工行业HG/T 20511-2000标准，在化工自控设计中 规定，将安全等级确定为1级、2级和3级。 SIS产品的标

6、准和认证4 安全度等级对比表安全度等级对比表 DIN V VDE0804 AK1 AK2 AK3 AK4 AK5 AK6 AK7 IEC 61508 SIL1 SIL1 SIL1 SIL2 SIL3 SIL3 SIL4 ISA S84.01 SIL1 SIL1 SIL1 SIL2 SIL3 SIL3 数值越大，数值越大，SIS系统的安全性能要求越高，具体指标见下表。系统的安全性能要求越高，具体指标见下表。 安全等 级SIL 1 2 3 4 性能要 求 平均失效 度 10E-110E-2 10E-210E-3 10E-310E-4 10E-410E-6 可用度 0.9-0.99 0.99-0.9

7、99 0.999-0.9999 0.9999- 0.99999 一般用到SIS的锅炉、石化、化工装置为AK4AK6（SIL2SIL3）等级， AK7AK8（SIL4）用于核电等特殊场合。 SIS产品的标准和认证5 涉及产品安全认证，主要有：CB、CCC、UL、FCC、CSA、 TV及北欧四国认证等，目前针对SIS产品，使用最多 并得到广泛认可的是TV-GS认证，GS的参考标准是 VDE和DIN(德国标准协会)标准，如果产品具有GS标志， 代表该产品符合最新的欧洲和德国标准。 目前市场上SIS产品也以通过TV认证居多，通过认证 的每种产品都有达到AK1AK8安全等级的具体说明， 用户可根据过程的

8、具体需要配置相应等级的SIS产品。 SIS产品的标准和认证6 部分标志及证书如下所示： SIS系统分类 3、CCS/ITCC机组综合控制系统机组综合控制系统 、机组启动条件 、机组联锁 、调速控制 、防喘振控制 、抽汽控制 、常规PID控制 、常规测量 温度/压力/流量/振动/位移 4、BMS锅炉控制系统锅炉控制系统 、点火/灭火系统 、锅炉液位控制 、火焰监测系统 1、ESD / SIS紧急停车联锁系统紧急停车联锁系统 、装置联锁 、机组联锁 、顺序控制 2、F&G火气系统火气系统 、气体检测 、消防系统设备 、火气检测系统 SIS与ESD区别 SIS与ESD的区别 SIS系统定义2 防备防

9、备 被动保护层被动保护层 紧急情况响应层紧急情况响应层 工厂和工厂和 紧急情况紧急情况 响应响应 过程过程 值值 Normal behaviour 基本基本 过程过程 控制控制 系统系统 过程控制层过程控制层 操作员操作员 干预干预 过程控制层过程控制层 过程报警过程报警 工艺工艺 停车停车 故障级别报警故障级别报警 关键关键 控制控制 层层 安全层安全层 紧急情况停止紧急情况停止/CCS/FGS 安全阀，安全阀， 挡板挡板 主动保护层主动保护层 防止防止 减轻减轻 x x SIS与DCS主要区别（1） 项目项目 SIS DCS 安装 目的 为了保护 为了控制 安全仪表系统，联锁系统的一种，一

10、般做 工厂过程设备的安全保护控制，有时也包 含机组安全保护控制 分散式控制系统，工厂控制 级系统，常规数据采集，设 备控制都由此系统完成 SIS是“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行逻辑运算，使生 产装置安全联锁或停车； DCS是“动态”系统，它始 终对过程变量连续进行检测、 运算和控制，对生产过程进 行动态控制，确保产品的质 量和产量 系统 的组 成 SIS系统是由传感器、逻辑解算器和最终元 件三部分组成。 DCS一般是由人机界面操作 站、通信总线及现场控制站 组成DCS不含检测执行部分。 SIS

11、与DCS主要区别（2） 实现实现 功能功能 SIS是超越极限安全即将工艺、设备转是超越极限安全即将工艺、设备转 至安全状态。至安全状态。 DCS用于过程连续测量、常规控制用于过程连续测量、常规控制 （连续、顺序、间歇等）操作控制（连续、顺序、间歇等）操作控制 管理使生产过程在正常情况下运行管理使生产过程在正常情况下运行 至最佳工况至最佳工况 工作 状态 SIS系统是被动的、休眠的 DCS是主动的、动态的，它始终对过 程变量连续进行检测、运算和控制， 对生产过程动态控制确保产品质量 和产量。 安全 级别 SIS系统级别高，需要安全认证。 DCS安全级别低，不需要安全认证 应对 失效 方式 SIS

12、失效就没那么明显，因此确定这种 休眠系统是否还能正常工作的唯一方 法，就是对该系统进行周期性的诊断 或测试。因此安全仪表系统需要人为 的进行周期性的离线或在线检验测试， 而有些安全系统则带有内部自诊断。 DCS系统大部分失效都是显而易见的， 其失效会在生产的动态过程中自行 显现，很少存在隐性失效 SIS应用领域应用领域 SIS主要保护对象为人身、设备、财产和环境的安全，因此适用于能造成以上各项 损害的场合，主要有： 石油液化气开采（平台）、油气输送和储存、石油化工装置、化工装置、电力、锅炉、核电 交通、冶金、环保、汽车制造、大型机械、旋转设备 各行业使用SIS的常见装置有： 油气及炼油装置：催

13、化裂化、加氢精制、加氢裂化、催化重整、丙烷脱沥青、硫磺回收、罐区 消防和火灾报警、变压吸附、制氢、火焰与气体检测、油气输送及存储、油气开采平台等等 石化装置：乙烯裂解、聚丙烯、高压聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈、芳烃、 环己酮、PTA、丁二烯等等石化深加工装置 化工装置：造气、合成氨、农药、磷肥、涂料、乙炔、乙酰、醋酸等 锅炉电力：锅炉燃烧、汽机停机系统、核电 其它：冶金、交通、汽车制造、建材、环保、造纸、大型机械、旋转设备等领域 SIS系统原则系统原则 设计原则：故障安全型 什么是故障安全型？ 故障安全: 指ESD系统在故障时使得生产装置按已知预定方式进入安 全状态，从而可以避免由于ESD自身故障或因停电，停气 而使生产装置处于危险状态。 如何实现故障安全如何实现故障安全 如何实现故障安全型？ 1、程序：逻辑按照故障安全型写；正常输入输出为1， 联锁发生时为0； 2、硬件：需要根据故障安全型来选型。 公司公司SIS主打产品主打产品 公司SIS主打产品简介： 1、GE SafetyNet 2、ICS AADvance 3、ICS Trusted 2008 - AADvance 1998 - Trusted/T6300