安全保护系统从sis系统20世纪60年代开发，其采用、适用、有效的专业计算方法，实现了整个电厂范围内信息共享和全厂生产过程的实时信息监控，为提高机组运行的可靠性不断完善与发展。剖析sis安全仪表系统，sis系统在石油化工行业的应用。

　　以过程控制系统(PCS)为代表的生产操作控制层，又称为基础自动化层。它主要包括：分散控制系统/现场总线控制系统(DCS/FCS)、安全仪表系统(SIS)、火灾及气体检测系统(FGS)、储运自动化系统(MAS)、压缩机组控制系统(CCS)、大型机组状态监测系统(MMS)、设备包控制系统(PLC)、在线分析仪系统(PAS)、仪表设备管理系统(AMS)、操作员培训仿真系统(OTS)、过程控制计算机系统(PCCS)(实施控制APC和实时优化RTO等)及实时数据库(RTDB)等系统，其核心是DCS/FCS系统。

　　安全仪表系统SIS的发展冗余机制的变化

　　sis系统解决方案

　　安全保护系统从20世纪60年代开发，以气动和继电元件为主。到70年代，由简单的继电器系统发展为微处理器和可编程序调节器(PLC或PC)，并且由单回路系统发展为冗余系统和容错系统。SIL3安全度等级是石油化工行业的安全等级。而等级的产品则符合SIL4的要求。从70年代开始产生于航空领域的三重冗余多数表决机制(TMR, Triple Modular Redundancy)开始用于安全系统。90年代，国外一些大公司推出三重化(TMR)、冗错功能的系统，如图所示。如美国Woodward公司的Micro Net TMR系统、Triconex公司的Tricon系统、Honeywell公司的FSC系统、英国ICS Triplex公司的Regent系统等。目前，三重冗余和两重冗余两分天下。近期又有CPU的四重冗余(QMR，2oo4D)技术和软件冗余技术出现，如HIMA的H41q/H51q系统。容错机制是指一个和多个元件或部件出现故障时系统仍能继续运行的能力。容错系统能发现故障并排出故障的影响。新型SIS系统(如TRICON)可以实现系统所有部件和部分相关设备故障的容错特性。容错手段主要是冗余、自诊断和在线维护修理。

　　经验统计，安全仪表系统SIS的系统故障比例是，传感器为40%，控制器为10%，执行机构为50%。因此执行机构的可靠性是关键。随之产生了二重化电磁阀、切断阀及在线部分行程试验(PST, Partial Stroke Test)系统。

　　安全sis系统与控制系统的集成

　　以前，工厂控制系统和安全系统往往分别设计、分别建设，主要原因是控制系统的可靠性不足以保证安全系统的可靠性。由于近10年来PLC和DCS技术的发展，其可靠性大幅度提高，成本降低，柔性增强。相反，安全系统仍然遵守一些陈旧的技术和标准，配线成本膨胀，检验时间过长，系统更新困难。因此，人们开始对陈旧的安全系统提出了疑问。

　　德国PROFIBUS协会(PNO)在1999年初，在PROFIBUS的基础上，提出了PROFI 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)PROFIsafe 和PROFIBUS标准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;(3)设备诊断和状态监视变得简单;(4)减轻了维护人员和设计人员的技术负担;(5)备品备件还可减少。由于现场总线技术也通过了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。