安全仪表系统(SIS)
安全仪表系统（SIS）在 石化装置上的应用
燕山石化 王立奉
某大型石化装置SIS系统应用情况
• 某大型炼油乙烯一体化石化联合装置 ： 年处理原油1200万吨/年。 乙烯产量80万吨/年 共计使用SIS系统24套 分别应用于催化，加氢，裂解及高、低聚 乙烯，聚丙烯，苯酚，丙酮，动力等工艺 过程。详见表1。
现场运行表明： 24套SIS系统总的来看操作简单、组态方便且维护 量小、故障率低，提高了装置的安全水平，取得 了良好的经济效益和社会效益； SIS主控制器故障率较低，CPU死机造成的危害不 多见； 输入输出卡的故障率较高。DI、DO卡诊断模块、 电源卡时有故障发生。
某大型石化装置SIS系统应用情况
表1.某大型石化装置SIS应用情况统计表
项目 序号
生产厂家
HONEYWEL L TRICONEX FSC
型号
数量6 5使用情况源自良好 良好1. 2.
TS3000. TRICON TRIDENT
3.
4. 5. 6. 7. 8.
YOKOGAWA PROSAFE-RS CP-180-00
HIMA SIEMENS MOORE ICS Triplex ABB AUGUST MOORE PES H51q-HRS APACS REGENT SC300E QUADLOG
某大型石化装置SIS系统应用情况
• 具体到某个装置中的SIS系统，譬如：第二高压聚 乙烯装置有SIS系统为某公司的SC300E系统。此 系统自2001年投用以来已经有9年时间，期间因为 卡件、电源、通讯故障等原因造成多停车事故的 发生。具体问题如下： 1、系统自诊断报警。通过系统软件中的诊断系 统诊断，存在报警。 2、系统卡件状态指示灯异常，不能查明具体原 因。 3、系统故障报警灯报警。该报警信号由ESD系 统发出，送至辅操台报警。查找该报警信号，发 现其为系统内部点。无法查找可能导致该点报警 的原因。
• 裂解装置SIS系统为MOORE QUADLOG系统，用 两套，其中一套常见问题： 1.工程师站不更新。需重新启动。 2.SOE刷新不及时，需要更新数据库。 其另一套系统常见问题： 1.组态数据丢失，记录不完整。 2.I/O卡件故障，在线四年内发生过。 3.工程师站登陆慢。
某大型石化装置SIS系统应用情况
某大型石化装置SIS系统应用情况
也就是说，许多最终用户指定使用达到SIL3等级的逻辑解算 器，而对于传感器和终端设备如何配置缺乏考虑，这样就 导致了仅使用一个 SIL3 的逻辑解算器是无法保证整体 SIS 系统成为一个SIL3系统。 • 因为SIS系统的安全完整性水平SIL，是由构成SIS系统的 三个单元的SIL来确定的：即SIL装置= SIL传感器+SIL逻 辑解算器+SIL执行机构，例如传感器为SIL2级，而SIL2其 PFD值为0.01~0.001，取中间值为0.005；逻辑解算单元为 SIL3级，PFD取中间值为0.0005；执行机构为SIL1级， PFD取中间值为0.05。则 PFDavg装置=0.005+0.0005+0.05=0.0555
3
2 1 1 1 5
良好
良好 良好 良好 良好 良好
某大型石化装置SIS系统应用情况
从表1中看出： 由于该石化装置建设较早，所以用的SIS系统牌号多， 几经变革，从时间跨度上看，现有装置较早的系统 1998年投用，最近投用的也已到2007年。 由于SIS品类多、每种SIS系统尽管采用的技术有相近 之处，但对用户来说技术的学习难度大，备件种类繁 多，系统的更新换代迫在眉睫。 在SIS选用上，由于国际标准IEC 61508/61511、国家 标准GB/T 21109.1-2007出台较晚，国内也只有SHB206-1999《石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导 则》，用于指导设计、施工和运行。因此在选用SIS时 只强调控制器达到AK5、AK6或达到SIL3这样的安全 标准就可以了。没有提供一个SIS系统整体设计（包括 输入输出部分）的解决方案。
• 由SIS的定义中可看到SIS的一部分也可能是人的 动作，在SIS上进行的作业如维护、操作或修改等。 因为处理SIS中的问题措施不当，也导致严重后果， 造成停产，造成巨大经济损失。 • 有报告显示：超过20%工厂事故是由SIS维护和测 试错误导致的。很多情况下，由于无法精确监控 系统状态，工厂会不断地进行SIS维护和测试。这 种不必要的维护使人为错误增多，从而导致更多 的系统故障。
某大型石化装置SIS系统应用情况
4、没有联锁摘挂的旁路按钮，每次联锁摘挂的 时候都是通过修改内部PLC梯形图采用在线下装 的方式，使操作具有一定的风险性和不及时性。 5、断电恢复后系统电源模块故障。（发生过多 起） 6、此系统的备件订货非常困难，价格非常昂贵 且需要很长的订货周期，维护费用很高。
某大型石化装置SIS系统应用情况
某大型石化装置SIS系统应用情况
• 初步确定为SIL1级。则整个装置的安全完 整性水平SIL由其构成的三个单元中最低的 SIL等级决定。尽管逻辑解算器为SIL3，但 整体SIS系统SIL等级仅为SIL1. 这就是目前石化企业生产装置中在使用SIS 系统时，存在的主要问题。
某大型石化装置SIS系统应用情况
SIS作业不当也会造成严重后果
• 用于高压聚乙烯SIS联锁系统采用三重化容错可编程 REGENT系统。该系统采用容错型CPU设计，整个控 制系统建立在2oo3的基础上进行安全保护联锁。对于 关键的停车条件均使用三重化卡件输入。由于一线B 釜压力超高，其信号AHPA6B状态瞬间改变，分别于 96年、99年共发生五次连锁停车。从ESD系统SOE记 录看，动作时间都非常短。一线AHPA6B信号为现场 应变仪输出模拟信号，经安全栅进入控制室，再进入 DCS机柜中，转换成1-5VDC信号，转换后信号接到 报警设定器上，报警设定器的节点输出信号接到SIS 三重化输入模块上。
安全仪表系统(SIS)简介
SIS分类
1.继电器系统 采用单元化结构，由继电器执行逻辑； 可靠性高，具有故障安全特性，电压适用范围宽，一次性投资较低； 体积大，灵活性差，进行功能修改或扩展不方便，无串行通信功能，无报告和文档 功能。 2.固态电络系统 采用模块化结构，采用独立固态器件通过硬接线来构成系统，实现逻辑功能； 结构紧凑，可进行在线测试，易于识别故障，易于更换和维护，可进行串行通信， 可配置成冗余系统； 灵活性不够，逻辑修改或扩展必须改变系统硬连线，大系统操作费用较高。 3.可编程电子系统 以微处理器技术为基础的 PLC ，采用模块化结构，通过微处理器和编程软件来执行 逻辑； 方便灵活的编程能力，有内部自测试和自诊断功能可进行双重化串行通信，可配置 成冗余或冗余容错系统，可带操作和编程终端，可带时序事件记录（SER）； SIS应采用经TUV安全认证的PLC系统。
SIS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； SIS关联现场变送器或最终执行元件应由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；
I/O模件连接的传感器和最终执行元件应设计成故障安全型； SIS 不应采用现场总线通信方式；
SIS系统设计选用原则
SIS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应设计成故障安全型； SIS应采用经TUV安全认证的PLC系统； SIS应具有硬件、软件诊断和测试功能； SIS构成应使中间环节最少；
安全仪表系统SIS的简介
安全仪表系统SIS的简介
安全仪表系统（Safety Instrumented System，SIS）是一种用于监控和保护工业过程的仪器和控制系统，旨在减轻或消除重大事故的影响。
以下是对安全仪表系统SIS的简介：
一、SIS的基本概念
安全仪表系统SIS是通过控制系统或仪器实现对工艺设施进行最终控制的一套系统。
其主要功能是在异常情况下实时检测工艺参数，并根据安全逻辑实现对设备的故障诊断、告警、切断并调整操作参数等。
二、SIS的组成
安全仪表系统SIS由控制器、传感器、执行器和可编程逻辑控制器（PLC）等各种设备组成。
控制器是SIS的核心部分，负责控制器与外部设备传输数据，进行安全逻辑计算等。
传感器可以实时检测工艺参数或设备状态，如果发现异常行为，则会立即向SIS发送警报信号。
执行器可以根据SIS的安全逻辑控制进行操作，自动切断故障源并保障生产运行。
三、SIS的应用领域
安全仪表系统SIS广泛应用于石油、化工、电力、制药、食品饮料等领域的自动化控制设备和系统中。
它们可以有效地保障工业生产和操作过程中人员、设备和环境的安全。
总之，安全仪表系统SIS是工业安全设备的重要组成部分，它对于预防万一事故、保障工业生产安全具有至关重要的作用。
sis系统是什么意思啊
sis系统是什么意思啊
sis系统意思如下：
SIS系统（SafetyInstrumentedSystem安全仪表系统）属于企业生产过程自动化范畴，用于保障安全生产的一套系统，安全等级高于DCS的自动化控制系统，当自动化生产系统出现异常时，SIS会进行干预，降低事故发生的可能性。
SIS系统以分散控制系统为基础，采用先进、适用、有效的专业计算方法，提高了机组运行的可靠性。
SIS系统完成生产过程的监控和管理，故障诊断和分析，性能计算和分析、生产调度、生产优化等业务过程，是集电厂各专业（如：炉、机、热控等）综合优势，经过长期科研开发、成果储备和丰富的现场实践经验积累而成的。
安全仪表系统的SIL评估
安全仪表系统的SIL评估安全仪表系统（Safety Instrumented System，SIS）在工业生产过程中扮演着至关重要的角色，用于保障人员和设备的安全。
在本文中，我们将探讨安全仪表系统的重要性和应用场景，并详细介绍SIL评估的要求、方法和结果分析，旨在帮助读者更好地理解和完善安全仪表系统。
安全仪表系统是一套独立的控制系统，主要应用于关键控制回路和工艺流程，以确保在出现故障或异常情况下，能够及时启动相应的安全措施，最大程度地减少人员伤亡和设备损坏。
安全仪表系统广泛应用于石油、化工、制药、食品等众多行业，是保障工业生产安全的重要组成部分。
安全仪表系统（SIS）：是一种独立的控制系统，用于监测和控制关键控制回路和工艺流程，以确保在出现故障或异常情况下，能够及时启动相应的安全措施。
SIL评估：Safety Integrity Level（安全完整性等级）评估是对安全仪表系统的一种定量评估方法，用于衡量系统在预防事故方面的有效性和可靠性。
评估标准：SIL评估需要依据相应的评估标准，如IEC 、ISO 等，这些标准规定了安全仪表系统的安全完整性等级的定义、评估方法和流程等。
评估方法：SIL评估采用定量评估方法，通过对安全仪表系统的故障概率进行评估，来确定系统的安全完整性等级。
评估流程：SIL评估的流程一般包括以下几个步骤：资料审查、现场考察、功能测试、故障树分析、风险矩阵计算等。
定性评估：主要是通过资料审查和现场考察，了解安全仪表系统的设计、结构、元件、可靠性等方面的信息，判断系统是否具备必要的安全功能和可靠性。
定量评估：基于故障树分析和风险矩阵计算，通过对安全仪表系统可能发生的故障进行概率统计和风险评估，以确定系统的安全完整性等级。
具体步骤如下：（1）收集系统故障数据：通过故障树分析，收集安全仪表系统各部件的故障数据，包括故障类型、故障概率等信息。
（2）确定故障风险矩阵：根据收集到的故障数据，确定各故障类型的风险矩阵，以量化故障对系统安全性的影响程度。
安全仪表系统(sis)评估
安全仪表系统(sis)评估
安全仪表系统（SIS）的评估是为了确保其能够有效地保护工
业过程。
评估的目的是评估SIS在正常操作和异常情况下的性能和可靠性。
评估SIS的过程通常包括以下几个步骤：
1. 风险评估：评估SIS所涉及的工业过程的风险，确定是否需要SIS以及其所需的性能水平。
2. 功能安全要求：确定SIS需要满足的功能安全要求，如安全完整性级别（SIL）。
3. 设计评估：评估SIS的设计是否符合功能安全要求。
这可能包括对硬件、软件和通信系统的评估。
4. 验证和验证：验证SIS的功能安全，确保其满足设计要求。
这可能包括模拟测试、实际测试和可靠性分析。
5. 运营和维护：评估SIS的运营和维护程序，确保其能够持续地满足功能安全要求。
评估SIS的主要目标是确保其能够及时、准确地检测和响应潜在的危险情况，并采取适当的措施来减少风险。
这需要对SIS
的设计、操作和维护进行全面的评估和监测，并采取适当的措施来改进和优化系统的性能和可靠性。
评估的结果将用于改进和优化SIS的设计和运作，以确保工业过程的安全和可靠运行。
安全仪表系统(SIS)的研发和应用方案(二)
安全仪表系统（SIS）的研发和应用方案一、实施背景随着工业技术的发展，安全生产已成为各行业的首要任务。
传统的安全管理模式已无法满足现代工业生产的需求，因此，研发一种新型的安全仪表系统（SIS）成为当务之急。
安全仪表系统是一种集预防、监控、预警和应急响应于一体的安全管理系统，能够实现对生产过程的安全监控和风险评估，保障企业的安全生产。
二、工作原理安全仪表系统（SIS）的工作原理主要包括传感器监测、数据采集与处理、风险评估与预警、应急响应等功能。
首先，通过分布在生产现场的传感器监测温度、压力、液位等关键参数，并将数据传输至中央控制器。
中央控制器对数据进行采集、处理和分析，根据预设的安全阈值进行风险评估。
当发现异常情况时，系统会立即触发预警机制，并通过执行器采取相应的应急措施，从而实现对危险情况的及时响应。
三、实施计划步骤1.系统规划：明确SIS系统的功能需求、技术路线和实施计划。
2.硬件选型与采购：根据系统规划，选择合适的传感器、执行器、控制器等硬件设备，并进行采购。
3.软件设计与开发：编写控制程序，实现SIS系统的各项功能。
4.系统集成与调试：将硬件设备与软件系统进行集成，并进行调试，确保系统正常运行。
5.用户培训：为用户提供培训，确保他们能够正确使用和维护SIS系统。
6.系统上线运行：在完成所有测试和培训后，SIS系统正式投入运行。
四、适用范围安全仪表系统（SIS）适用于各种涉及危险因素的生产过程，如石油化工、制药、钢铁等行业的生产过程。
同时，该系统也可应用于其他需要安全监控的领域，如电力、交通等。
五、创新要点1.实时监测：通过高精度传感器和高速控制器实现对生产过程的实时监测，及时发现异常情况。
2.智能分析：利用先进的算法对采集的数据进行智能分析，准确识别潜在安全隐患。
3.远程管理：通过物联网技术实现远程监控和管理，方便管理人员随时随地了解生产现场情况。
4.预警机制：当发现异常情况时，系统会自动发出预警信号，并通过执行器采取相应的应急措施。
安全仪表系统sis
安全仪表系统sis安全仪表系统(SIS)是一种用于监控和控制工业过程中的安全装置，它通过监测过程变量并在发生异常时采取相应的控制措施，以确保系统在安全状态下运行。
SIS在工业生产中起着至关重要的作用，它能够有效地预防事故的发生，保障生产设备和人员的安全。
首先，SIS的核心是安全仪表，它包括传感器、控制器和执行器三部分。
传感器用于采集过程变量，如温度、压力、流量等，控制器对传感器采集到的信号进行处理，并根据预设的安全逻辑进行判断，最后执行器根据控制器的指令来进行相应的控制操作。
这一系列的动作构成了SIS的核心功能，保障了工业过程的安全运行。
其次，SIS的设计需要满足一系列的标准和规范，以确保其可靠性和安全性。
在设计SIS时，需要对工艺流程进行全面的分析，确定潜在的危险源和安全风险，然后制定相应的安全逻辑和控制策略。
同时，SIS的硬件设备和软件系统也需要符合相关的国际标准，如IEC 61508和IEC 61511等，以确保其可靠性和稳定性。
另外，SIS的运行和维护也是至关重要的。
一旦SIS出现故障或失效，可能会导致严重的安全事故，因此对SIS的运行状态进行定期的监测和检测是必不可少的。
此外，对SIS的维护和保养也需要严格按照相关的规程和标准进行，以确保其在关键时刻能够可靠地发挥作用。
最后，随着工业自动化技术的不断发展，SIS也在不断地进行创新和改进。
新型的传感器、控制器和执行器的应用，使得SIS在安全性和可靠性上都得到了进一步的提升。
同时，人工智能和大数据技术的应用，也为SIS的监测和控制提供了更多的可能性，使得SIS在工业生产中的应用范围更加广泛。
总之，安全仪表系统(SIS)作为工业生产中的重要安全装置，其在预防事故和保障生产安全方面发挥着不可替代的作用。
设计、运行和维护一套可靠的SIS系统对于工业企业来说至关重要，只有不断地改进和完善SIS系统，才能更好地保障工业生产的安全和稳定运行。
安全仪表系统(SIS)的研发和应用方案(一)
安全仪表系统（SIS）的研发和应用方案一、实施背景随着工业生产的日益复杂化，安全问题变得越来越突出。
安全仪表系统（SIS）作为保障工业生产安全的关键技术，其研发与应用具有重要意义。
当前，国内SIS技术尚处于发展阶段，亟待进一步的技术创新和产业升级。
为了提高工业生产安全水平，满足日益严格的法规要求，SIS系统的研发与应用成为了紧迫的任务。
二、工作原理安全仪表系统（SIS）是一种基于计算机技术的安全控制系统，它通过实时监测、分析生产过程中的各种数据，及时发现安全隐患，并采取相应的控制措施，确保生产过程的安全。
SIS系统的工作原理主要包括数据采集、数据处理、风险评估和安全控制四个环节。
数据采集是SIS系统的第一步，通过各种传感器和监测设备获取生产过程中的温度、压力、液位等关键参数。
数据处理是对采集到的数据进行处理和分析，提取出与安全相关的信息。
风险评估是根据数据处理的结果，对生产过程的安全性进行评估，判断是否存在安全隐患。
安全控制是根据风险评估的结果，采取相应的控制措施，如切断、报警等，以消除或减轻安全隐患。
三、实施计划步骤1.需求分析：明确SIS系统的功能需求和性能指标，包括监测范围、测量精度、响应时间等。
2.系统设计：根据需求分析结果，进行系统架构设计和功能模块划分，确定系统的硬件和软件组成。
3.硬件选型与配置：选择合适的硬件设备，如传感器、PLC、HMI等，并进行配置和连接。
4.软件编程：编写SIS系统的控制程序和算法，包括数据采集、数据处理、风险评估和安全控制等功能模块。
5.系统集成与测试：将硬件和软件集成在一起，进行系统测试和调试，确保系统正常运行和满足性能要求。
6.现场安装与调试：将SIS系统安装到工业现场，进行实地调试和优化，确保系统与实际生产过程的匹配度。
7.用户培训：为用户提供SIS系统的操作和维护培训，确保用户能够正确使用和维护系统。
8.售后服务：提供系统的售后服务和技术支持，解决用户在使用过程中遇到的问题。
安全仪表系统SIS培训
安全仪表系统SIS培训安全仪表系统（Safety Instrumented System，简称SIS）是一种用于工业过程控制系统中的关键安全系统，旨在保护人员、设备和环境免受过程异常和事故的影响。
SIS培训是为了让从事工艺控制和操作的工程师、技术人员和操作人员了解SIS的原理、功能和操作方法，以确保安全仪表系统能够有效地应对可能发生的危险情况。
SIS培训的内容通常包括以下几个方面：1. 安全仪表系统的原理和功能：培训课程会介绍SIS的基本原理，包括如何监测过程状态、如何判断危险情况、如何触发紧急停机等。
同时，还会介绍SIS的功能，比如如何控制和维护安全仪表系统。
2. 安全仪表系统的组成和配置：培训将介绍SIS的组成部分，包括传感器、执行器、控制器等，并详细解释它们之间的工作原理和联系。
此外，还将讨论不同工艺过程中SIS的常见配置，以及如何根据具体情况选择合适的配置方案。
3. 安全仪表系统的操作和维护：培训还将教授SIS的操作和维护方法，比如如何进行系统配置、如何进行故障排除、如何进行定期检查和维护等。
同时，培训还将介绍SIS的监测和记录方法，以及安全仪表系统的备份和恢复措施。
4. 安全仪表系统的应用案例：为了帮助学员更好地理解SIS的应用，培训还将提供一些实际案例，展示SIS在不同工艺过程中的应用和效果。
通过分析这些案例，学员可以更好地掌握SIS的应用原则和技巧。
在SIS培训结束后，学员应该能够：- 理解安全仪表系统的原理和功能，并能够根据具体情况选择合适的SIS配置方案。
- 熟悉安全仪表系统的操作和维护方法，能够对系统进行配置、故障排除和定期检查。
- 能够根据SIS的监测和记录数据，及时识别和处理危险情况，以保护人员、设备和环境的安全。
总之，SIS培训是为了提高工程师、技术人员和操作人员对安全仪表系统的理解和掌握程度，以确保安全仪表系统在工业过程控制中的有效应用，最大限度地保障人员和设备的安全。
安全仪表系统(SIS)简介
石油化工安全保护级别
7. Emergency Response 紧急响应 6. Physical protection(F&G） 物理保护 5. Relief Devices 释放设备 4. SIS 安全仪表系统 3. Alarm Operators-操作员报警 2. DCS -集散控制系统 1. Process 工艺过程
石油化工安全仪表系统设计规范（中华人民 共和国石油化工行业标准） Design code for safety instrumented system in petrochemical industry
SIS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，运行扰动以
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
SIS与DCS的区别
DCS
DCS用于过程连续测量、常规 控制（连续、顺序、间歇等）、 操作控制管理，保证生产装置平 稳运行。 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，对生产过程动态控制， 确保产品质量和产量。 DCS可进行故障自动显示 DCS对维修时间的长短的要求 不算苛刻。 DCS可进行手动/自动切换 DCS系统只做一般联锁、泵的 开停、顺序控制，安全级别不像 SIS那么高。
SIS用标准规范
ANSI/ISA-84.01 IIN V 19250 IEC 61131 SH/T3018-2003
Application of Safety Instrumented Systems for the Process Industries Functional Safety of electrical / electronic /programmable electronic safety-related system Functional Safety Instrumented systems for the Process Industry Section Programmable Safety System Programmable Controllers