2025年12月01日 12:50:08 来源:河北康吉森自动化工程有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:1
随着当今工业自动化迅速发展,DCS系统(DistributedControlSystem),即分散控制系统,普遍应用在制造、化工和石化等行业领域,起着生产过程自动化控制的重要作用。但是,随着国家安监总局116号文件推出,涉及“两重点一重大”(即重点监管危险化学品、重点监管危险化工工艺和危险化学品重大危险源)在役生产装置的化工企业和危险化学品储存单位,还要安装化工安全仪表系统(SIS)包括安全联锁系统、紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护等安全仪表控制SIS系统。

那么何为安全仪表系统呢?其实,安全仪表系统(Safety instrumented System)简称SIS系统,也是自动化控制的一种系统,安全仪表系统独立于过程控制系统(例如DCS系统),生产正常时处于休眠或静止状态,一旦生产装置或设施出现可能导致安全事故的情况时,能够瞬间准确动作,使生产过程安全停止运行或自动导入预定的安全状态,现在河北康吉森自动化为大家着重分析一下sis安全仪表系统的核心原理。
sis系统硬件由主控制器、电源、主板、I/O接口及连接线路(光纤、网线)组成,软件由各种组态、编程接口及实时监控系统构成。为什安全仪表控系统SIS能起到安全控制作用呢?这就要从sis系统的冗余性和容错性说起。

首先,sis系统冗余性是指在安全仪表系统硬件方面由功能配置相同的多个主控器(CPU),电源和I/O接口模块同时并行运转,当一个硬件出现故障,其他相同硬件会在最短的时间内实行快速切换,使sis系统保持正常不间断运行,从而提高了sis系统的安全性。

再说sis系统的容错性,这是sis系统的核心架构,目前国内安全仪表系统基本是TMR架构,即三重化结构(2OO3D),三选二结构。通过三个相同模块并列执行I/O指令操作,如果其中一个模块出现故障,sis系统将通过一个独立的诊断模块进行投票表决,可以容错一个模块出现故障而不影响系统的正常运行;也就是说当三个相同的模块其中一个因故障失效,而另外两个模块仍然会正常工作,不至于突然停机。由于两个模块同时出错的概率非常低,所以提高了安全仪表系统的容错性和可用性。安全仪表系统sis架构除了TMR,还有一种是QMR架构(2OO4D)四重化结构,这里不再赘述,将来在《主流安全仪表系统sis架构分析》文章中会做详细表述。
总之SIS系统和DCS系统都属于自动化控制系统,其区别在于用途不同。DCS系统在上产过程中起到统一调配,全程主动控制的作用;SIS系统在生产过程或工艺中,起到安全控制、预警和紧急停车ESD的作用;也就是说DCS系统全程主动控制,而sis系统伺机而动,生产过程在安全范围内处于待机状态,一旦危险发生,sis系统将立即启动,并作出相应的报警和紧急处置措施,及时避免事故发生。