安全仪表sis系统是化工企业健康、安全及环境保护有可靠保证；高质量的过程测量，调节控制和控制，友好人机界面；安全仪表sis系统故障引起非计划停车最少；提供准确、无缝的信息数据（管理、操作、技术、实时及历史）；提供维修计划，存量控制和采购计划；提供生产调度优化，满足市场需求；工厂、供应商和客户信息集成在同一互联电子商务平台；降低生命周期成本，获取的利润。对生产装置进行安全评估；防止非计划停车；将人员伤害、经济损失、环境污染降到最小；缩短恢复生产的时间；当有危险的紧急情况发生时，保证安全仪表sis系统做出快速、准确、稳定、可靠的动作，保障人身和设备安全。

   安全仪表sis系统的安全评估（安全生命周期，定性（量）风险评估，硬软件冗余容错，功能安全管理）；风险预防 （采集各种信息，潜在的安全风险对人身、设备及环境的损害，大量枯燥、重复性报警事件减到最少）；安全仪表系统 （减少不必要的停车，集成管理程序对故障原因分析，各种损失减少到最小）；快速恢复生产 （缩短恢复生产所需时间，减少操作员的工作量，避免相同故障重复发生停车）。

一、化工企业安全生命周期包括：

    风险评估，安全功能分配，安全需求规格，SIS系统设计及其工程安装、开车、确认，操作维护，修改或处理确认功能安全管理（全过程）等。

二、危险与可操作性审查HAZOP分析(HAZard and Operability study-HAZOP)

    HAZOP分析是对生产装置的安全性和操作性进行设计审查;根据标准、工艺参数等按工艺流程（PID）进行系统分析，正常/非正常工况可能出现的问题、产生的原因、可能导致的后果及应采取的措施；有生产经验、工艺、安全、设备、电气、仪表、环保、经济等专家共同研究；HAZOP作业流程:选择研究节点→选择工艺参数→选择引导词→发现有价值的偏差→分析产生偏差的原因、后果及现有措施→评估风险→提出控制风险建议。

二、风险合理化控制(ALARP)(As Low As Reasonable Practice)，根据风险矩阵识别关键设施和操作，位于高风险区内（红/黄）的设施均应研究；降低风险    设施投资的合理性的研究；方案投资费用与风险的比选优化。

三、安全保护级别分析SIL定级

    集中研究后果严重和高频发事件；考虑所有识别的引发事件和原因；确认对各引发事件有效的保护层；有效分配降低风险的资源；确定安全仪表系统安全度（SIL）等级。

四、安全仪表sis系统设计安装

    安全仪表系统 (Safety Instrumented System - SIS)〔仪表保护系统(Instrument Protection System- IPS) 〕〔安全联锁系统 (SafetyInterlocking System - SIS) 〕〔紧急停车系统 (Emergency Shut-Down System - ESD) 〕仪表系统用于实现1个或多个安全仪表功能，安全仪表系统包括传感器（Sensor）、逻辑运算器（Logic solver) 和最终执行元件(Final element) 。

 1、SIS系统功能及基本要求

    安全仪表系统（SIS）在生产装置的开车、停车阶段，运行以及维护操作期间，对人员健康、装置设备及环境提供安全保护。无论是生产装置本身出现的故障危险，还是人为因素导致的危险以及一些不可抗拒因素引发的危险，SIS系统都应立即作出正确反应并给出相应的逻辑信号，使生产装置安全联锁或停车，阻止危险的发生和事故的扩散，使危害减少到最小。SIS系统应具备高的可靠性（Reliability) 、可用性（Availability）和可维护性（Maintainability）。当SIS系统本身出现故障时仍能提供安全保护功能。

 2、SIS系统与DCS系统区别

   DCS用于生产过程的连续测量、常规控制（连续、顺序、间歇等）、操作控制管理，保证生产装置的平稳运行；SIS系统用于监视生产装置的运行状况，对出现异常工况迅速进行处理，使危害降到，使人员和生产装置处于安全状态；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。

   SIS系统是“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；SIS比DCS在可靠性、可用性上要求更严格，IEC61508、IEC61511、ISA S84.01、SH/T3018强烈推荐SIS系统与DCS系统硬件独立设置，详情见《sis系统与DCS系统的区别，全凭这张图!》。

 3、SIS系统设计选用原则

    SIS系统独立于过程控制系统(DCS或其他系统），独立完成安全保护功能。当过程达到预定条件时，SIS系统动作使被控制过程转入安全状态；根据对过程危险性及可操作性分析，人员、过程、设备及环保要求，安全度等级确定SIS的功能等级；SIS系统设计成故障安全型；SIS采用经TUV安全认证的PLC系统；SIS具有硬件、软件诊断和测试功能；SIS构成中间环节最少；SIS的传感器、最终执行元件宜单独设置；SIS能和DCS、MES等进行通信；SIS实现多个单元保护功能时，其公用部分应符合安全等级要求，详情见《安全仪表系统为何要独立于DCS系统?》。

 4、SIS系统传感器设计选用原则 

独立设置原则：

1级  SIS传感器可与DCS共用； 

2级  SIS传感器宜与DCS分开； 

3级  SIS传感器应与DCS分开； 

冗余设置原则：     

1级  SIS传感器可采用单一的传感器； 

2级  SIS传感器宜采用冗余的传感器； 

3级  SIS传感器应采用冗余的传感器；

冗余选择原则: 

   保证系统的安全性时，采用“或”逻辑结构； 保证系统的可用性时，采用“与”逻辑结构； 当系统的安全性和可用性均需保证时，采用 “三取二”逻辑结构； 传感器宜采用隔爆型的变送器（压力、差压、差压流量、差压液位、温 度），不宜采用开关型传感器；传感器由SIS系统供电。

 5、SIS逻辑运算器设计选用 

SIS逻辑运算器：继电器系统，可编程序电子系统，混合系统三种； 继电器用于I/O点较少,逻辑功能简单的场合； 可编程电子系统用于I/O点较多,逻辑功能复杂，与DCS、MES通信等场合；可编程电子系统可以是经TUV认证的PLC系统，也可是DCS系统和其他专用系统；

独立设置原则： 

1级SIS逻辑运算器宜与DCS分开； 

2级SIS逻辑运算器应与DCS分开； 

3级SIS逻辑运算器必须与DCS分开；

冗余设置原则： 1级SIS可采用单一的逻辑运算器； 

2级SIS宜采用冗余或容错逻辑运算器； 

3级SIS应采用冗余容错逻辑运算器；

 6、SIS执行元件设计选用 

执行元件：  气动切断阀（带电磁阀），气动控制阀（带电磁阀），电动阀或液动阀等。 

独立设置原则: 

1级 SIS 阀门可与DCS共用，应确保SIS优先于DCS动作； 

2级SIS阀门宜于DCS分开； 

3级SIS阀门宜于DCS分开；

冗余设置原则：

1级 SIS 可采用单一阀门； 

2级宜采用冗余阀门；如采用单一阀门，电磁阀宜冗余配置； 

3级宜采用冗余阀门；可采用一个控制阀和一个切断阀； 

电磁阀设置原则：

电磁阀应采用长期带电，低功耗，隔爆型；由SIS系统供电。

 7、SIS系统工程设计中注意的问题

I/O模件应带光/电或电磁隔离，带诊断，带电插拔；来自现场的三取二信号应分别接到三个不同的输入卡；现场变送器或执行元件应由SIS系统供电；当现场变送器信号同时用于SIS、DCS时，应先接到SIS系统后接到DCS系 统；SIS 不宜采用现场总线通信方式；负荷不应超过50~60%；电源应冗余配置；采用等电位接地。 传感器及执行元件，正常工况应是带电（励磁）状态；非正常工况应是失电（非励磁）状态；电磁阀冗余配置时，有两种连接方式： 

并联连接 -- 可用性好； 

串联连接 -- 安全性好。

五、安全仪表sis系统的维护

    预防性维护到预测性维护 （工业以太网、现场总线、HART等）； 提高维护效率和自动化程度 （基于工具软件、管理软件等）；将维护工作从现场移到控制室（现场数据采集到服务器、远程维护）；预防计划外的停车 （预测诊断功能、仪表设备管理显示仪表工作情 况）。

六、sis系统质量保证

    TUV 安全等级认证（SIS系统相关I/O 、CPU、通信等），防爆等级认证，ISO 9000质量认证，CE 标志，SIS 主要部件的产地，SIS质量保证程序等。