2025年12月01日 14:40:20 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:2
如今国内许多化工石化等工业企业都安装有生产工艺自动化控制系统,即DCS系统。可以适应企业各种自动化需求的、开放的、规模可变的控制系统,从单一生产过程装置到整个工厂自动化,从局部改造到企业的管控一体化等应用场合,可满足企业生产、控制、优化管理的需要;但是面对往年化工企业屡次发生多起重大安全事故,国家安全监管总局针对化学品安全大检查越来越严厉,广大相关化工企业也越来越重视。根据《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》第116号文件表明,从2018年1月1日起,所有新建涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施都要安装,具有设计符合要求的安全仪表SIS系统。
那么问题来了,如果企业已有DCS系统怎样再安装SIS系统呢?下面由河北康吉森自动化根据一个简单的sis系统安装案例,来为大家详细分析一下。
在已有的DCS系统基础上再安装sis系统,首先要遵循以下几项原则:

(1)sis系统必须要独立安装的原则,也就是说sis系统要与DCS系统相互独立,而且sis系统控制的优先级、安全级别都要高于DCS系统。因为这样做可以降低控制功能和安全功能同时失效的概率,当维护DCS部分故障时也不会危及安全保护系统;对于大型装置或旋转机械设备而言,紧急停车系统响应速度越快越好。这有利于保护设备,避免事故扩大;并有利于分辨事故原因记录。而DCS处理大量过程监测信息,因此其响应速度难以作得很快;DCS系统是过程控制系统,是动态的,需要人工频繁的干预,这有可能引起人为误动作;而sis系统是静态的,不需要人为干预,这样设置sis系统可以避免人为误动作。
(2)可靠性原则,为了保证工艺装置的生产安全,安全仪表系统必须具备与工艺过程相适应的安全完整性等级SIL(Safety Integrity Level)的可靠度。对此,IEC 61508进行了详细的技术规定。对于安全仪表系统,可靠性有两个含义,一个是安全仪表系统本身的工作可靠性;另一个是安全仪表系统对工艺过程认知和联锁保护的可靠性,还应有对工艺过程测量,判断和联锁执行的高可靠性。
(3)可用性原则,是指安全仪表sis系统在一个给定的时间点能够正确执行功能的概率。为了提高系统的可用性,安全仪表系统应具有硬件和软件自诊断和测试功能。安全仪表系统应为每个输入工艺联锁信号设置维护旁路开关,方便进行在线测试和维护同时减少因安全仪表系统系统维护造成的停车。
(4)故障安全原则,安全仪表sis系统的元件、设备及环节或能源发生故障或者失效时,系统设计应当使工艺过程能够趋向安全运行或者安全状态。
(5)诊断与在线维护原则,SIS系统应具有硬件和软件自诊断及测试功能。SIS系统应为每个输入工艺联锁信号设置维护旁路开关,方便进行在线测试和维护。

按照上面设计安装sis系统五项原则为基础,具体说一下sis系统的安装实施。假设已有的DCS系统中,AI模块采集回路有12个温度变送器、12个压力变送器和3个液位变送器,AO模块控制10个气动调节阀和DO模块控制其(电磁阀)开关,以及DI模块10个反馈点。根据这些已有的资源,我们可以这样安装sis系统。
(1)所有的变送器包括(温度、压力和液位)的接线,都从现场直接进入sis系统控制柜的隔离型安全栅,经过安全栅一进二出,信号分别输送至sis系统和DCS系统的AI模块(注意两线制和四线制的接法)。
(2)罐区进料阀单独接线到sis系统的DO模块和DI模块,由sis系统单独控制。该阀门是气动电磁阀,要求加装限位反馈指示器。
(3)设置两个罐区至车间反应釜送料阀串联,sis系统和DCS系统分别控制(sis系统为常开、DCS系统为常闭)。一个是作为DCS系统控制用,一个是sis系统连锁用保证安全。
(4)车间反应釜除DCS系统控制的气动调节阀,还要加装sis系统控制的电磁阀(截止阀);或者只用气动调节阀,在气动执行机构加装电磁开关控制器,单独为sis系统安全联锁使用,显然与前者区别在于降低了成本,但是在安全、独立原则方面考虑不建议这样做。
(5)sis系统所使用的阀门都要通过SIL等级认证,除了变送器经过安全栅一进二出外,控制部件(阀门、开关)都要和DCS系统独立分开控制。
(6)在组态方面,sis系统优先权要高于DCS系统,安全性要求比较高的仪表阀门都要被sis系统直接控制。
总之,DCS系统就是在日常的普通情况下来对整个过程进行控制。然而当普通的操作不能实现控制的时候,SIS系统会进行干预,使得降低事故的发生可能性。