从SIL2系统设计和SIL3系统设计的区别学习SIL系统设计
2025年02月10日 17:24:02
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
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文章以压力检测系统为例对比分析SIL3系统设计和SIL2系统设计在配置、硬件、接线方面的区别，让仪表工了解和学习SIL系统设计相关知识。
例如一套低操作要求模式下符合IEC-61511标准的SIL2等级系统设计：当检测到装置压力过大时，气源电磁阀掉电，使球阀关闭，置于安全模式。物料清单如下。
SIL2等级系统硬件接线硬件接线图如下，接进1734-IE4S安全模拟量模块，安全和故障复位接进1734-IB8S安全数字量输入模块，接进1734-OB8S安全数字量输出模块，然后连接现场电磁阀。
SIL2等级系统软件配置软件：Rslogix V20如硬件接线图所示，此IO卡件用到了0,4,5通道，按照如下图配置1734-IB8S安全数字量输入模块。0,4,5通道配置为Single standard模式，其余通道配置成Not used模式。
如硬件接线图所示，此IO卡件用到了4,5通道，按照如下图配置1734-OB8S安全数字量输出模块。4,5通道配置为Dual safety模式，其余通道配置成Not used模式。
如硬件接线图所示，此IO卡件用到了0通道，按照如下图配置1734-IE4S安全模拟量输入模块。0通道配置为Single safety模式，其余通道配置成Not used模式。
SIL等级计算根据IEC-61511标准，计算系统的PFD值，来判定是否满足SIL2等级。公式如下：PFD(系统)=PFD(输入)+PFD(逻辑)+PFD(输出)或者PFD(系统)=PFD(子系统1)+PFD(子系统2)+PFD(子系统3)+PFD(子系统4)+PFD(子系统5)+PFD(子系统6)+PFD(子系统7)
分别在E+H，AB，Samson查询产品手册和安全数据，汇总到如下表格。所以我们计算出：PFD(系统)=PFD(子系统1)+PFD(子系统2)+PFD(子系统3)+PFD(子系统4)+PFD(子系统5)+PFD(子系统6)+PFD(子系统7)=2.86E-04 + 2.40E-06 + 3.50E-05 + 2.13E-05 + 5.68E-04 + 7.79E-06 + 2.40E-04=1.16E-03达到了IEC-61511 SIL2标准。 
另外整理了1734系列安全数据，大家感兴趣的话可以验算以下PFD值是否和上面的数据一致。
例如一套低操作要求模式下符合IEC-61511标准的SIL3系统设计：当检测到装置压力过大时，冗余的气源电磁阀掉电，使球阀关闭，置于安全模式。物料清单如下。SIL3系统设计和前面写的SIL2系统设计区别在于变送器是冗余的，电磁阀和球阀也是冗余的，通过冗余的办法将SIL2系统设计升级为SIL3系统设计。
SIL3等级系统硬件接线硬件接线图如下，压力变送器接进1734-IE4S安全模拟量模块，安全和故障复位接进1734-IB8S安全数字量输入模块，安全继电器接进1734-OB8S安全数字量输出模块，然后连接现场电磁阀。
SIL3等级系统软件配置软件：Rslogix V20如硬件接线图所示，此IO卡件用到了4,5通道，按照如下图配置1734-IB8S安全数字量输入模块。4,5通道配置为Single standard模式，其余通道配置成Not used模式。
如硬件接线图所示，此IO卡件用到了4,5通道，按照如下图配置1734-OB8S安全数字量输出模块。4,5通道配置为Dual safety pulse test模式，其余通道配置成Not used模式。
如硬件接线图所示，此IO卡件用到了0,1通道，按照如下图配置1734-IE4S安全模拟量输入模块。0,1通道配置为Single safety模式，其余通道配置成Not used模式。
SIL等级计算根据IEC-61511标准，计算系统的PFD值，来判定是否满足SIL3等级。公式如下：PFD(系统)=PFD(输入)+PFD(逻辑)+PFD(输出)或者PFD(系统)=PFD(子系统1)+PFD(子系统2)+PFD(子系统3)+PFD(子系统4)+PFD(子系统5)+PFD(子系统6)
分别在E+H，AB，Samson查询产品手册和安全数据，汇总到如下表格。所以我们计算出：PFD(系统)=PFD(子系统1)+PFD(子系统2)+PFD(子系统3)+PFD(子系统4)+PFD(子系统5)+PFD(子系统6)=2.86E-05 + 2.40E-06 + 3.50E-05 + 2.13E-07 + 7.79E-07 + 2.40E-05=1.12E-04达到了IEC-61511 SIL3标准。
另外整理了1734系列安全数据，大家感兴趣的话可以验算以下PFD值是否和上面的数据一致。
作者：Top T
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