SIS安全仪表系统-(技术交流版)
SIS(安全仪表系统)系统讲义
第三十六页，共60页。
eDNA数据库——各服务之间的相互关系
服务目录（SVCDIR）
安全服务（SECURITY）
报警服务（ALSERV） 配置管理服务Ⅰ（CMCFG） 实时服务Ⅰ（SSERVER）
历史服务（HISTORY）
配置管理服务Ⅱ（CMCFG） 实时服务Ⅱ（SSERVER） 计算服务（SSERVER）
第三十七页，共60页。
应用服务（BLOBSERV） 计算配置管理服务（CMCFG）
eDNA数据库
服务目录（SVCDIR）
第二十九页，共60页。
eDNA数据库
4
eDNA数据库
第三十页，共60页。
eDNA数据库
eDNA = e ( Enterprise企业 )+ D(Distributed分布式)+ N (Network网络)+ A( Architecture结构)
eDNA是一个实时/历史数据库，它能够： 为企业提供实时和历史过程信息, 提供能有效表示过程信息的应用 提供通用的实时信息数据库
SIS(安全仪表系统)系统讲义
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SIS系统讲义
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SIS概念知识 SIS网络结构 SIS关键技术 eDNA数据库 SIS的应用
第二页，共60页。
SIS概念知识
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SIS概念知识
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SIS概念知识
1997年电力规划设计总院向国家电力公司上 报的文件中正式提出了火电厂厂级监控信息系 统（Supervisory Information System in Power Plant简称SIS）的概 念。SIS概念是第一个由我国专家根据计算机 技术发展现状，总结火电厂实时生产过程监控 和管理经验，自主提出的火电厂信息化中比较 重大的概念。
安全仪表系统SIS技术规格书
------------------------------------ （HT -------------------------------------安全仪表系统（SIS）技术规格书目录1总则 (4)1.1概述 (4)1.2工厂及装置简况 (4)1.3卖方的责任 (4)1.4供货及服务范围 (4)1.5报价技术文件要求 (4)1.6无效报价 (6)1.7关于招标及投标的修改 (6)1.8本规格书程度用词 (6)2系统技术规格 (7)2.1概述 (7)2.2技术要求 (7)2.3通信要求 (15)2.4系统负荷要求 (16)2.5维护和安全、可靠性要求 (17)2.6系统机柜 (18)2.7辅助机柜 (18)2.8电缆及连接配件 (19)2.9电源及接地 (19)3软件配置的基本要求 (20)------------------------------------ (HT -------------------------------------3.1软件配置 (20)3.2软件的版本更新 (20)3.3汉字系统 (20)4备品备件及辅助工具 (20)4.1备品备件 (20)4.2专用仪器和工具 (20)5文件资料 (20)5.1工程设计文件资料 (20)5.2应用手册文件 (21)5.3中间文件资料 (21)5.4组态培训资料 (21)5.5文件资料的文字 (21)6技术服务 (22)6.1概述 (22)6.2项目管理 (22)6.3工程条件会 (22)6.4现场技术服务 (22)6.5操作运行服务 (23)7技术培训及软件组态 (24)7.1系统技术培训 (24)7.2软件组态培训 (24)7.3组态 (24)7.4维护培训 (24)7.5操作培训 (24)8测试与验收 (25)8.1工厂测试与出厂验收 (25)8.2现场验收 (25)9性能保证 (25)9.1性能保证 (25)9.2备件 (26)10特殊要求 (26)附图1.中心控制室建筑平面图 (26)附录1.系统硬件清单及技术服务 (27)附录2.检测点统计表 (30)1总则1.1概述本安全仪表系统（以下简称SIS）规格书为XXXXXXXXX X公司XXXXXX 工程而编制。
解读安全仪表系统（SIS），看了这篇文章，没人再说你是小白了！
解读安全仪表系统（SIS），看了这篇⽂章，没⼈再说你是⼩⽩了！2014年，国家安监总局发布了安监总管三 [2014] 116号《关于加强化⼯安全仪表系统管理的指导意见》，2020年初，国务院安全⽣产委员会印发了《全国安全⽣产专项整治三年⾏动计划》，相关附录⾥再次强调了安全仪表系统的重要性，本⽂将简单介绍安全仪表系统的功能、特点等，欢迎⼴⼤读者朋友提出宝贵意见。
安全仪表系统SIS的全称是安全仪表系统，它对装置或设备可能发⽣的危险采取紧急措施，并对继续恶化的状态进⾏及时响应，使其进⼊⼀个预定义的安全停车⼯况，从⽽使危险和损失降到最低程度，保证⽣产设备、环境和⼈员安全。
⽬前，SIS已经被⼴泛应⽤于⽯化等流程⼯业领域，是⼯⼚企业⾃动控制中的重要组成部分。
SIS涉及的⼀些专业术语（摘⾃GB/T50770-2013）：安全仪表系统/safety instrumented system实现⼀个或多个安全仪表功能的仪表系统。
过程风险/process risk因⾮正常事件引起过程条件改变⽽产⽣的风险。
安全⽣命周期/safety lifecycle从⼯程⽅案设计开始到所有安全仪表功能停⽌使⽤的全部时间。
安全仪表功能/safety instrumented function为了防⽌、减少危险事件发⽣或保持过程安全状态，⽤测量仪表、逻辑控制器、最终元件以及相关软件等实现的安全保护功能或安全控制功能。
安全完整性/safety integrity在规定的条件和时间内，安全仪表系统完成安全仪表功能的平均概率。
安全完整性等级/safety integrity level安全功能的等级，安全完整性等级由低到⾼为SIL1~SIL4。
危险失效/dangerous failure可能导致安全仪表系统处于潜在危险或丧失功能的失效。
测量仪表/sensorSIS的组成部分，⽤于测量过程变量的设备。
逻辑控制器/logic solverSIS的组成部分，⽤于测量过程变量的设备。
(完整版)SIS安全仪表系统设计原则
SIS安全仪表系统设计原则SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统)的主要作用是在工艺生产过程发生危险故障时将其自动或手动带回到预先设计的安全状态，以确保工艺装置的生产的安全,避免重大人身伤害及重大设备损坏事故。
在安全仪表系统的设计过程中,IEC 61508，IEC 61511提供了极好的国际通用技术规范和参考资料，在安全仪表系统回路设计过程中，一般需要遵循下列几点原则。
1、SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统）设计的可靠性原则（安全性原则）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.评估安全完整性等级SIL的主要参数就是PFDavg(probability of failure on demand 平均危险故障率），按其从高到低依次分为1~4级。
在石化行业中一般涉及到的只有1，2，3级，因为SIL4级投资大，系统复杂,一般只用于核电行业。
2、SIS 安全仪表系统(ESD紧急停车系统）设计的可用性原则为了提高系统的可用性,SIS 安全仪表系统（ESD紧急停车系统）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。
需要注意的是用于三选二表决方案的冗余检测元件不需要旁路，手动停车输入也不需要旁路.同时严禁对安全仪表系统输出信号设立旁路开关，以防止误操作而导致事故发生。
如果SIL计算表明测试周期小于工艺停车周期，而对执行机构进行在线测试时无法确保不影响工艺而导致误停车，则安全仪表系统的设计应当根据需要进行修改，通过提高冗余配置以延长测试周期或采用部分行程测试法，对事故状态关闭的阀门增加手动旁通阀，对事故状态开启的阀门增加手动截止阀等措施，以允许在线测试安全仪表系统阀门.这些手段对于提供安全仪表系统的可用性都是很有帮助的。
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。
SIS系统操作说明
SIS系统操作说明建滔潞宝SIS安全仪表系统操作说明一、基本概念1.什么是SISSIS全称安全仪表系统，主要为工厂控制系统中报警和联锁部分，对控制系统中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制。
其主要作用是①保证生产的正常运转、事故安全联锁，②安全联锁报警，③联锁动作和投运显示。
2.气开阀和气关阀气动调节阀动作分气开型和气关型两种。
气开型（Air to Open）是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。
反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。
故气开阀又称故障关闭型（Fail to Close FC）。
气关型（Air to Close）动作方向正好与气开型相反。
当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作；空气压力减小或没有时，阀门向开启方向动作。
故气关阀又称故障开启型（Fail to Open FO）。
3.气开阀和气关阀的选用规则气开和气关是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式来实现的，而气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑的。
关键问题就是，当气源或信号中断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全？因此，针对我厂SIS系统所控制的11台切断阀而言，两个氧气切断阀、入预热炉燃料气阀、M机出口切断阀、新鲜气入口阀、循环气切断阀、三出切断阀等7台为气开阀；氧气放空阀、事故蒸汽阀、M 机出口放空阀、新鲜气放空阀等4台为气闭阀。
二、SIS联锁现状及动作情况为完善事故预防手段，满足生产安全要求，SIS系统投用势在必行。
保证生产系统安全，杜绝不必要的停车，使生产高效、稳定，是集团和公司努力要实现的目标。
经过前期公司内部讨论，及与化二院、成都通用等甲醇设计院的技术交流，针对SIS仪表联锁系统参数作出相应增补及修订。
目前SIS系统联锁情况如下：联锁I（M机入口压力联锁）：当焦炉气压缩机入口压力≦1KPa，三取二满足条件时，M 机全停。
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。
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工业自动化系统解决方案
SIS与DCS区别 1.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； 2.SIS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，使危害降到最低，使人员和生产装置处于安全状态； 3.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； 4.SIS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； 5.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与DCS硬件 独立设置。
等级 一级 二级 表示符号 SIL1 SIL2 描述 每年故障危险的平均概率为0.1～0.01 每年故障危险的平均概率为0.01～0.001
三级
四级
SIL3
SIL4
每年故障危险的平均概率为0.001～0.0001
每年故障危险的平均概率为0.0001～0.00001
工业自动化系统解决方案
联锁保护系统设置： 根据《石油化工安全仪表系统设计规范》SH/T3018-2003有 关要求，安全仪表系统应符合下列规定。 独立 安全联锁保护和停车系统独立于过程控制系统，以降低控制 功能和安全功能同时失效的概率，使联锁和停车系统不依附 于过程控制系统就能独立完成自动保护联锁的安全功能。见 图 “独立的安全仪表系统”。
工业自动化系统解决方案
创新提升价值
自信成就未来
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北京首钢自动化信息技术有限公司
工业自动化系统解决方案
1、安全仪表系统 （SIS）概述
工业自动化系统解决方案
在工艺生产过程中，存在各种各样的工艺参数和工艺设备状 态，这些参数和状态被检测出来就是过程信号。生产中当这 些参数控制在规定的范围内时，说明生产过程处于正常状态； 超出这个范围说明出现异常，要求以声光形式提醒操作者采 取调节措施（参数调整或设备适当操作）或者通过预定的程 序使其恢复到正常值范围内，这个声光表现形式称为报警， 根据预定程序的操作就是联锁； 如果异常进一步扩大，为防止事故发生而采取的局部或整体 生产装置停车的仪表系统，称为安全仪表系统（SIS），或紧 急停车系统（ESD ），它是生产过程中的一种自动安全保护 系统，能对石油化工等生产过程中可能发生的危险（超出安 全限定）及不采取措施而继续恶化的状态进行及时地响应和 保护，使其进入预定的安全停车状态，从而保证人员、设备、 生产和装置的安全。
工业自动化系统解决方案
通用安全标准 由于SIS属于保护装置的安全仪表系统，所以对SIS控制器本身安 全要求很高，有关国际机构对控制器的可靠性、安全性制定了相 关的安全标准，并对相关控制器产品和使用的编程软件平台、应 用于SIS程序的标准功能块等进行等级认证。 IEC61508国际电工组织制定的国际标准，用于确定过程、交通、 医药工业等的安全周期(Safety life cycle)，对设备的完整性、设 计、操作、测试和维护提出要求，主要针对制造商和设备供应商。 标准根据发生故障的可能性分成四个SIL等级，即
安全控制站
安全控制站（CPU + I/O) 安全工程师站
CPU: PowerPC（主频：330MHz） 内存: 128MB 支持的I/O 模块：AI/DI/DO
专用 I/O 电缆
系统架构
安全相关部分和非安全相关部分物理上隔离 完全的三重化架构
工业自动化系统解决方案
功能安全相 关的部分
1.对于新上的SIS系统，要求每个测量数值安装
3个不同位置的仪表。
2.对于改造项目的SIS系统，建议要求每个测量
数值安装2个不同位置的仪表。
3. 国内使用的SIS系统，对现场仪表的SIS等级
无严格要求，但对于安全栅需要具有SIL等级的
安全栅（目前常用的安全栅品牌为MTL、P+F,能 达到SIL2等级）
火灾及气体检测系统（FGS： Fire & Gas System ） 紧急避断系统（ETS： Emergency Trip System）
工业自动化系统解决方案
安全工程师站
安全工程师站
交换机
编程语言: FBD, LD, ST* (IEC61131-3) 在线监视
操作员站
系统维护 操作员站可以与工程师站共用 逻辑仿真 也可与DCS侧共用 SOE查看
工业自动化系统解决方案
பைடு நூலகம்
安全仪表系统(Safety Instrumented System - SIS)包括传感器、 逻辑运算器和最终执行元件。 SIS传感器选用： 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。
三、系统概述
工业自动化系统解决方案
三、系统概述
三、系统概述
工业自动化系统解决方案
1.对于SIS系统，要求甲级资质的设计院承接设 计工作。 2.需要设计院提供给我方的连锁关系图纸，并
加盖设计院出图章。
3.我方可提供安全生产许可证等证件，配合甲
方企业完成安监等部门的安全验收工作。
三、系统概述
工业自动化系统解决方案
工业自动化系统解决方案
安全仪表系统（SIS） 获得TÜV莱茵的SIL3认证
莱茵TUV认证的功能安全设计工程师
工业自动化系统解决方案
适用于 紧急停车系统（ESD： Emergency Shut Down ） 燃烧炉管理系统（BMS： Burner Management System ）
注：又称为“锅炉炉膛安全监控系统”，即FSSS（Furnace Safety Supervision System）