SIS系统信号异常分析与处理

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浅析SIS系统信号异常分析与处理

浅析SIS系统信号异常分析与处理

浅析SIS系统信号异常分析与处理SIS系统,即安全仪表系统,是现代工业过程控制系统中关键的一环。

它的作用是监测和控制工业过程中的各种参数,以确保工艺操作的安全性和稳定性。

但是在实际运行中,SIS系统可能会遇到信号异常的情况,这些异常信号可能导致系统的误操作甚至故障,因此需要对此进行分析和处理。

信号异常的原因可以有多种,比如传感器故障、信号干扰、通讯故障等。

在进行信号异常分析时,首先需要检查传感器和接口设备是否正常工作。

如果传感器出现故障,比如传感器损坏或者接口插头松动等情况,可能会导致信号的不准确或者完全无法获取。

此时需要对传感器进行检修或更换,并确保接口设备连接牢固。

信号干扰也是导致信号异常的一个常见原因。

信号干扰可能来自于其他电磁设备或者电源波动等。

在处理信号干扰时,可以采取一些措施,比如增加信号隔离器、使用屏蔽线缆、优化设备布局等。

这些方法可以减少信号干扰对系统的影响,提高信号的准确性和稳定性。

通讯故障也是导致信号异常的一个重要原因。

在现代工业控制系统中,SIS系统通常是由多个子系统互联而成的,而且大部分子系统都是通过网络进行通信的。

如果通讯链路出现故障,比如通讯线路断开或者网络设备故障等,可能导致信号无法正常传输。

在处理通讯故障时,可以首先检查通讯线路是否完好,其次检查网络设备是否正常工作,比如网络交换机、路由器等。

如果发现故障,需要及时修复或者更换设备,以恢复正常的通讯功能。

对于信号异常的处理,需要根据具体情况采取相应的措施。

可以尝试重新校准传感器,确保信号的准确性。

可以通过软件调整信号的滤波和放大系数,以降低噪声和干扰对信号的影响。

可以设置阈值和报警机制,当信号超出设定的范围时,及时发出警报并采取相应的控制措施,以防止系统发生故障。

SIS系统信号异常的分析和处理是确保工业过程控制安全和稳定性的重要环节。

通过对传感器、信号干扰和通讯故障等进行分析,并采取相应的措施来处理,可以有效地提高SIS系统的运行效率和可靠性。

浅析SIS系统信号异常分析与处理

浅析SIS系统信号异常分析与处理

浅析SIS系统信号异常分析与处理SIS系统是Safety Instrumented Systems的缩写,也就是安全仪表系统。

它是一种在工业领域中广泛应用的自动化控制系统,主要用于保护人员、设备和环境的安全。

SIS系统可以检测设备的运行状态,一旦发现异常情况,就能及时采取行动。

在SIS系统中,信号异常是一种常见的问题,它可能会导致系统故障或者误报,对生产过程造成严重影响,因此需要进行分析与处理。

1.信号异常的原因SIS系统中信号异常的原因有很多种,比如设备故障、传感器失效、信号干扰等。

其中,设备故障是最常见的一个原因。

设备出现故障会导致信号出现偏差、干扰等异常情况,从而影响到系统的正常运行。

传感器失效也是引起信号异常的主要原因之一,当传感器出现问题时,会导致检测到的信号不准确,从而影响到整个系统的安全性和可靠性。

此外,信号干扰也是造成信号异常的重要因素,它可能来自于外界的电磁波、电场、磁场等干扰源,也可能来自于系统内部的其他信号。

2.信号异常对SIS系统的影响信号异常对SIS系统的影响是非常大的,它可能会造成误报、漏报或者系统故障。

误报是指系统误判非故障情况为故障情况,从而触发不必要的报警和处理过程,影响到生产效率;漏报是指系统没有检测到故障情况,从而错过了采取及时措施的机会,可能会导致设备受损或者人员受伤;系统故障则更为严重,它可能会导致整个系统瘫痪,从而对生产过程造成致命性影响。

3.信号异常的处理方法针对SIS系统中信号异常的分析与处理工作,一般可以从以下几个方面入手:3.1设备检修维护维护设备是预防信号异常的重要措施之一,对于设备故障引起的信号异常,可以通过维修和检修来彻底解决。

定期对设备进行检查、清洗、更换和维护,有助于保证设备的正常运行,避免因设备故障引起的信号异常。

3.2信号调校校正针对传感器失效、信号干扰等问题,可以采用信号调校、校正等技术来解决。

对于传感器失效问题,可以通过更换传感器或者重新调节传感器来解决;对于信号干扰问题,可以通过安装屏蔽隔离器、增加滤波器等措施来降低干扰。

浅析SIS系统信号异常分析与处理

浅析SIS系统信号异常分析与处理

浅析 SIS系统信号异常分析与处理摘要:SIS系统信号异常的现象,对于火电厂机组运行过程来说是非常危险的一种现象。

本篇文章就是对SIS系统信号异常现象进行了详细的描述和探究,从而对产生这种现象的原因进行深入的分析,并且提出一些能够有效解决的措施。

关键词:SIS系统;信号异常;分析与处理就我国目前在电厂装置当中出现的一些危险故障的原因来看,主要的原因一般有三个,其中包含了现场传感器、逻辑控制器以及最终执行元件等方面的问题,其中出现故障的大部分原因是由于执行元件发生了异常,并且逻辑控制器发生故障的情况是最少的。

因此,如果在控制系统出现问题的时候,需要先通过对控制系统的事故进行解决,并且确认事故发生的原因,以及对时间信号类型等情况进行全面的了解,然后结合实际的数据和信息来找到信号源,从而正确的排除干扰。

本篇文章将以实际的案例来按照上述思路进行故障分析,并找到能够解决问题的办法。

1事故现象描述针对某企业的国产化装置进行研究,这个装置当中会采用到磁力机械式的氧分析仪,并且还需要一氧化碳以及二氧化碳的分析仪来对生产之后所产生的尾气进行检测工作。

这些为其都是会具有一定程度的危险性,根据危险性的不同来划分尾气检测的应用系统。

一般情况下,在反应过后产生的尾气,如果氧含量过高的情况下,会进入到SIS系统当中进行联锁反应。

PTA装置在进行氧化的工段当中,整个过程会经过大约六个小时,然后会由于尾气当中的氧含量过高会响起警报,从而导致出现连锁跳车的现象。

相关工作人员可以在SIS系统当中的记录进行查看,可以发现在这个期间当中的在线气体分析仪都出现过不正常的氧含量过高以及二氧化碳含量过高等记录。

但是,对DCS系统当中的记录进行分析,又发现在这个工段当中的氧以及二氧化碳的含量一直维持在稳定的状态,没有任何异常的显示,并且装置的阀门以及其他仪器都没有出现过异常。

因此,从工艺流程的方向进行判断,整个装置当中的反应尾气不会出现氧以及二氧化碳含量突然过高的情况。

浅析SIS系统信号异常分析与处理

浅析SIS系统信号异常分析与处理

浅析SIS系统信号异常分析与处理SIS(Safety Instrumented System)系统是工业生产自动化过程中的重要组成部分,它的主要功能是保障生产过程的安全。

SIS系统中的信号异常是指系统信号受到外界干扰或自身故障等原因导致输出的信号与设计要求不符,这种信号异常会严重影响系统的运行安全性。

信号异常的检测和处理对于保障SIS系统的可靠性至关重要。

下面从信号异常的原因、检测方法和处理措施三个方面探讨SIS系统信号异常分析与处理。

一、信号异常的原因1.系统外界干扰:生产现场经常存在电磁干扰、浪涌、闪击等现象,这些现象会导致信号异常。

2.传感器故障:传感器是SIS系统中的核心组件,其本身也存在故障率,传感器故障会导致信号异常。

3.变送器故障:变送器的故障也会导致信号异常。

4.数据采集系统故障:数据采集系统可能存在采集误差或者采样周期不足等问题,这些问题也会导致信号异常。

二、信号异常的检测方法SIS系统的信号异常检测方法应该考虑到对异常信号的及时响应,以减少对系统的影响。

下面介绍几种常见的信号异常检测方法:1.使用滤波器:滤波器是指针对特定频率范围的信号进行滤波处理,可以过滤掉系统干扰产生的噪声信号,提高系统信号的稳定性。

2.差分信号检测法:差分信号检测法是指将两个同样的信号相减,如果差分值超过了一定的阈值,则认为该信号存在异常。

3.红外测温法:红外测温法是通过红外线来检测温度,可以检测温度变化,从而判断是否存在信号异常。

4.变压器绕组电流法:变压器绕组电流法是指通过检测变压器绕组中的电流来确定信号是否存在异常。

三、信号异常的处理措施当SIS系统出现信号异常时,需要采取及时有效的措施来处理,下面列举几种常见的处理措施:1.重启系统:当有些信号异常是由系统自身故障引起的,可以尝试通过重启系统来解决问题。

2.更换故障组件:当故障组件导致信号异常时,需要尽快更换故障组件,以避免对整个系统产生更大的影响。

装置运行期间SIS常见故障及处理方法培训讲义

装置运行期间SIS常见故障及处理方法培训讲义

标题:服装店充值方案概述:服装店充值方案是为了提供更加便捷和灵活的支付方式,满足消费者在购买服装时的个性需求。

本文将详细介绍服装店充值方案的具体流程和优势,以及如何进行充值和使用。

1. 充值方案介绍1.1 充值方式服装店充值方案提供多种充值方式,包括线上和线下充值。

线上充值可通过手机应用、网页或第三方支付平台进行,线下充值则可在实体店内通过现金、刷卡或扫码支付等方式进行。

1.2 充值金额及优惠充值方案根据消费者的需求设置不同的充值金额,包括面额为100元、200元、500元等。

此外,为鼓励充值更多金额,充值方案还提供一定比例的优惠,例如额外充值10%的金额。

2. 充值流程2.1 线上充值流程(1)打开服装店手机应用或网页,登录账号。

(2)选择充值菜单,输入充值金额。

(3)选择支付方式,如微信支付、支付宝等,完成支付。

(4)充值成功后,充值金额将自动显示在账户余额中。

2.2 线下充值流程(1)前往服装店实体店铺,与店员沟通充值意向。

(2)选择合适的充值金额,例如直接支付现金或通过刷卡支付。

(3)店员确认支付成功后,充值金额将添加至账户余额中。

3. 充值方案优势3.1 购买灵活性通过充值方案,消费者可以根据自己的购买需求进行灵活选择,不再受限于现金支付或银行卡支付。

充值余额可以作为购买服装的支付方式,且可以多次使用。

3.2 优惠活动充值方案为消费者提供一定比例的充值优惠,鼓励消费者充值更多金额,享受更多优惠。

这不仅增加了客户的购买积极性,也带来了一定的更高销售额。

3.3 方便快捷充值方案可以通过线上和线下多种方式进行,满足不同消费者的需求。

线上充值可以在任何时间、任何地点完成,而线下充值则适用于喜欢亲自前往店铺的消费者。

充值后,余额将立即显示在账户中,方便快捷。

4. 充值余额的使用消费者可以使用充值余额进行购买服装或其他相关商品。

在结账时,只需选择充值余额支付方式,并输入支付密码或进行人脸识别等身份验证方式,即可完成购买。

装置运行期间SIS常见故障及处理方法培训讲义

装置运行期间SIS常见故障及处理方法培训讲义

装置运行期间SIS常见故障及处理方法培训讲义一、SIS系统概念安全仪表系统(Safetyinstrumentedsystems,SIS)是一种自动安全保护系统,它是保证正常生产和人身、设备安全的必不可少的措施,它已发展成为工业自动化的重要组成部分。

在过程工业中,安全仪表系统的安全性对于事故的影响十分巨大,由于过程工业中的安全事故通常会造成人员伤亡和巨额财产损失,因此开展过程工业安全仪表系统安全评定对于确保过程工业安全具有重要意义。

统计资料表明,过程工业中,由于对安全仪表系统的安全要求不合理以及投产后的项目改造过程中对安全仪表系统的改建不恰当所造成的安全事故在全部事故中所占的比重最大。

安全仪表系统设计不当一种可能的后果是该跳车时不跳造成拒动作;另一种可能的后果是不该跳车时跳车,造成误动作。

拒动作会造成严重甚至灾难性的后果,误动作的直接后果是装置停车,造成巨额的经济损失。

根据IEC61511中的定义,安全仪表系统是由传感器、逻辑控制器、执行器组成的,能够行使一项或多项安全仪表功能(Safetyinstrumentedfunction,SIF)的系统。

每一个安全仪表功能针对特定的风险对生产过程进行保护。

评估一个装置或单元是否应使用安全仪表系统时,最简单的一个方法就是计算其事故发生的可能性(ESD 系统可使得该可能性降低)乘上事故发生的后果(FGS系统可使得事故后果最小化)。

在国外大多数炼油和化工厂在实施安全仪表系统时,均使用SIL2/3等级的安全仪表系统来实现ESD和FGS的功能。

过程控制在石油、化工、电力、冶金等部门有广泛的应用。

安全仪表系统可能存在的问题安全仪表系统在整个石油、化工行业都有着广泛的运用,其正常运行可大大降低装置的风险,降低经济损失,保障人员安全等。

但安全仪表系统也存在一些问题,主要包括:安全不足、误跳车、故障率过高和缺乏合理的维护手段。

根据国外公司的数据统计显示所有的安全仪表系统中,联锁合理的仅占40%~45%。

浅析SIS系统信号异常分析与处理

浅析SIS系统信号异常分析与处理SIS系统信号异常分析与处理是指在安全仪表系统(Safety Instrumented System,SIS)运行过程中,当系统接收到异常信号时,对信号进行分析并采取相应措施进行处理。

SIS系统是一种用于控制工艺过程的安全系统,其主要功能是在工艺过程发生异常时,自动采取相应的控制措施以保障设备和人员的安全。

SIS系统主要由传感器、逻辑控制器和执行器等组成,传感器负责感知工艺过程中的物理量,逻辑控制器根据传感器信号进行逻辑计算,并输出控制信号给执行器执行相应的操作。

在SIS系统运行过程中,可能会出现信号异常的情况,例如传感器故障、信号丢失、信号干扰等。

这些异常信号可能会导致系统误判风险,造成设备损坏、环境污染甚至人员伤亡等严重后果。

对于SIS系统信号异常的及时分析与处理至关重要。

对于信号异常的分析,可以通过以下几个方面进行:1. 信号的实时监测:安装监测设备对SIS系统信号进行实时监测,及时发现信号的异常情况。

监测设备可以采用传感器、监测软件等,对于信号的异常情况,如信号丢失、信号变化过大等都能够进行及时的检测。

2. 信号的故障诊断:当发现信号异常时,需要对信号的故障进行诊断,找出故障的原因。

可以通过检查线路连接是否良好、检查传感器是否损坏、检查信号传输是否受到干扰等方式进行故障诊断。

3. 信号与工艺过程的关联分析:对于信号的异常情况,需要分析信号与工艺过程的关联性。

通过分析信号与工艺过程之间的关系,可以判断信号异常是否会对工艺过程产生影响,进一步评估风险,并采取相应措施进行处理。

对于信号异常的处理,可以根据具体情况采取以下几种方式:1. 信号的重启或复位:对于信号的丢失或异常,可以尝试对信号进行重启或复位操作,重新建立信号传输,恢复到正常工作状态。

2. 信号的替代处理:当某个信号发生异常时,可以通过其他可用的信号来替代处理。

对于传感器故障导致的信号异常,可以通过其他相邻传感器的信号来替代处理。

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。

浅析SIS系统信号异常分析与处理

浅析SIS系统信号异常分析与处理SIS系统是指安全仪表系统,是工业过程自动化控制系统的重要组成部分。

SIS系统在工程实践中发挥着保护人员、设备、环境等方面的关键作用。

SIS系统常常用于对工艺设备、制程参数等进行监控和控制,一旦发生异常情况,SIS系统及时预警并采取措施。

因此,对SIS系统的信号异常分析与处理至关重要。

一、SIS系统信号异常的原因1. 系统设计不合理:SIS系统设计错误,例如选择了不适合的传感器或测量设备,导致信号异常。

2. 机械故障:SIS系统所监测的设备本身出现故障,如传感器损坏、电源中断等。

3. 环境干扰:SIS系统工作环境中存在干扰源,如电磁波、电磁感应等。

4. 操作失误:SIS系统在日常操作过程中,例如错误的设置参数、误操作等。

二、信号异常的判断SIS系统的信号异常包含常规状态异常和平稳状态异常两种情况。

常规状态异常:指信号存在于参数范围以外导致的异常情况。

例如,火焰传感器输出超过预设阈值,视为火灾。

平稳状态异常:指在设备达到稳定状态下,检测到的信号处在异常范围内。

例如,经验上认为设备运行1小时后,实际测量的温度超过了150℃,应该发出警报。

三、信号异常的处理方法1. 确认信号是异常还是真实情况:在SIS系统发出警报后,可能是传感器损坏或其它因素导致错报,需要排除异常情况。

2. 确定异常的来源和影响:确定信号异常的具体原因和故障设备的位置,评估异常对工程的影响。

3. 采取措施进行修复或修理:对于信号异常的设备或传感器,应及时更换或维修,以保障系统运行。

4. 更新系统参数:重置或修改检测阈值,更新参数设置,以确保SIS系统工作在最佳状态。

五、小结SIS系统的信号异常分析于处理对于确保工业安全至关重要。

需要及时发现和处理信号异常,并采取措施,保障工业设备的正常运行和环境的安全。

正确认识和处理SIS系统的信号异常,可以减少工业事故的发生,提高工作效率,使SIS系统更加可靠和安全。

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。

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第25卷 第2期2018年2月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.252018 No.2SIS系统信号异常分析与处理裘新华1,张 玲2(1.绍兴远东石化有限公司,浙江 绍兴 312073;2.中国昆仑工程有限公司,北京 100037)摘 要:本文以绍兴远东石化有限公司PTA装置在开车过程中出现的SIS系统信号异常为例,阐述了测量信号进入SIS系统后发生信号异常时所采取的逻辑推理和分析过程。

通过推理分析查找真正原因并解决信号异常的问题,介绍了针对此类问题如何采取有针对性的排查措施分析原因、消除隐患、保证设备及生产安全。

关键词:SIS系统;信号异常;分析与处理中图分类号:TP273 文献标志码:AThe Instrument Signal Abnormal Analysis onSafety Instrumented System (SIS)Qiu Xinhua 1, Zhang Ling 2(1.Shaoxing Yuandong Petrochemical Company Ltd., Zhejiang, Shaoxing, 312073, China;2. China Kunlun Contracting & Engineering Corp, Beijing, 100037)Abstract:This article describe the abnormal instrument signal to logical reasoning and process analysis, understand the causes of abnormal signals, and the abnormal signal troubleshooting and resolve.Key words:SIS system;signal abnormal;analysis and processing收稿日期:2017-11-17作者简介:裘新华(1977-),男,浙江宁波人,本科,电仪工程师,仪表部主管,从事仪表自控系统工作。

0 引言对于石油化工装置安全回路危险故障主要存在于3个方面:1)现场传感器;2)SIS系统;3)最终执行元件[1]。

其权重如表1所示。

从表1可以看出,逻辑控制器的故障率是最低的,最终执行元件的故障率是最高的,也是最容易导致事故发生的地方[5]。

因此,当控制系统出现问题或联锁停车事故时,应该首先通过控制系统的事故首出功能,确认事故发生的时间、信号类型及原因,然后根据控制系统给出的信息,查找信号源,排除干扰。

本文将根据以上描述,结合实际事故来分析原因,并找到解决方法。

1 事故现象描述绍兴远东石化有限公司国产化PTA装置分为氧化和精制两个工段,其中氧化和精制工段的气体成分分析的准确与否关系到PTA装置能否正常生产和运行。

该装置采用了磁力机械式氧分析仪及红外CO、CO 2分析仪进行氧化反应尾气组分检测。

根据危险与可操作性分析的结果,主装置SIS 系统采用了符合石油化工行业中的SIL3等级设备[4],氧化反应尾氧含量高高限报警进入装置SIS系统进行安全联锁。

该PTA装置氧化工段开车大约6h,由于尾氧含量高高限报警导致联锁跳车。

经查看SIS系统的SOE记录,发现在这期间,装置中该类型的10余块在线气体分析仪表均发生过无规律的O 2含量高高,CO 2含量高高等事件记录。

但是,从DCS系统相应时段的历史趋势记录分析来看,这个时段DOI:10.3969/j.issn.1671-1041.2018.02.014文章编号:1671-1041(2018)02-0047-03表1 安全回路危险故障率权重[2]Table 1 Safety circuit hazard failure rate weight [2]现场传感器逻辑控制器最终执行元件权重比例35%15%50%第25卷48仪器仪表用户INSTRUMENTATION的O 2含量及CO 2含量一直保持稳定,并且装置阀门及其他相关仪表均未出现过异动。

因此,从工艺角度判断,装置的氧化反应尾气组分不可能出现瞬间O 2含量高高,CO 2含量高高等情况。

2 联锁跳车事故分析打开SIS系统软件在线测试功能,发现输入信号多次从正常值跳变到0,然后瞬间返回正常值,于是该过程不断触发O 2含量高,CO 2含量高等事件。

图1是该次事故的SIS系统SOE记录,图上的事件开始时间和结束时间的间隔极短,充分肯定了原先的分析是正确的,即联锁事件发生的时间是瞬间。

图2是SIS系统发生联锁对应时段气体分析仪的趋势记录,测量值相对保持稳定,也就是说SIS系统记录下的瞬间为0的状态DCS系统还没有记录,信号已经恢复正常。

一方面是SIS系统检测到了异常信号,导致装置联锁跳车;另一方面是DCS趋势记录却未反应出来,说明这个跳变是瞬间完成,导致扫描周期较长的DCS尚未检测到,信号已经回到正常值,从而问题的处理有了方向。

经分析SIS程序,除正常信号联锁跳车外,还有断路及短路事件的检测,这两种情况也会导致SIS系统产生联锁,并且在SOE中反应出来的事件就是O 2含量高,CO 2含量高。

经试验和查阅手册发现,该SIS系统认为超过22mA为短路,低于3.6 mA为断路。

针对该问题的解决只能采取排查法,首先确认信号的流向,如图3所示。

首先怀疑的就是磁氧分析仪,但是该品牌该系列分析仪表在其他同类装置中有众多应用,自从应用以来,从未发现该类型问题,况且10余块仪表一同出现故障的概率几乎为零。

处于系统和分析仪中间的便是某进口品牌一入二出模拟量隔离栅,该型号的隔离栅应用极为广泛,厂家也从未接到过用户有过类似事件的反映,而且要10余块隔离栅同时出现问题的可能性也不可能存在,因而也被排除在外。

所选的进口SIS系统更是在石化行业普遍使用,并且该系统相关的 IO卡件为两块冗余 AI卡,同时在线检测,系统都获得了相同的信号。

因此,系统基本上不可能存在问题,在排除了硬件问题之后,干扰信号窜入的可能性极大。

3 联锁事故排查首先,针对4mA~20mA的仪表信号电缆的绝缘、对地短路分别进行了测试,均未发现问题,对于分析小屋进行了对地电阻测试,也未发现问题。

随后,信号线屏蔽多点接地、现场设备电磁干扰,仪表桥架接地等问题也被一一排除在外。

最后,把分析仪表搬至SIS仪表盘柜一侧,这样做的目的是减少中间环节,仪表直接跨过了长距离电缆及现场其他设备的电磁干扰源,通过隔离栅直接接入SIS系统。

但是信号跳动仍然发生,于是再次将仪表信号跨过隔离栅,把4mA~20mA信号直接接入SIS系统,发现原先的信号跳动消失,SIS系统CPU也不再报通道故障。

4 联锁事故成因分析及处理信号异常问题已经非常明显,经仔细研究该型号隔离栅,外部有源信号被接在5、6端子上,说明书上标明该通道支持智能通讯信号,允许该类的信号通过。

对该卡件来说,只要信号在正常范围内波动,它并不区分进来的信号是干扰信号还是正常信号。

这样就给兼容性也带来问题,外部偶发的干扰信号或者正常的随机波动信号进入隔离栅,被隔离栅错误的当成智能通讯信号处理,而敏感的SIS系统高频率的扫描获取到了这个错误信号,误认为这个信号为正常的4mA~20mA电流信号,于是作出了相应的处理。

隔离栅把外部偶发的干扰信号或者随机波动信号理解为正常的电流信号。

根据本装置中最常用的智能通讯协议分析,不外乎下面这些原理。

就HART智能信号举例,它使用的是频移键控(FSK)技术[3],是在4mA~20mA电流基础上叠加低电平的数字信号,数字信号相位连续,平均值为0,不影响4mA~20mA信号,如图4所示。

但是,偶发的干扰信号或者随机波动信号却不满足相位连续,平均值为0的条件,如图5所示。

此时,出现的瞬间干扰或者正常的随机波动信号却由于接到了智能通讯端图3 分析仪表信号流向图Fig.3 Analysis of instrument signal flow chart图1 SIS系统SOE记录Fig.1 SIS system SOE records图2 DCS趋势记录Fig.2 DCS trend record裘新华·SIS系统信号异常分析与处理第2期49图4 频移键控传输信号示意图Fig.4 Frequency shift keying transmission signal diagram图6 某1入2出安全栅接线端子原理图Fig.6 1 to 2 out of the barrier gate schematic子,使该类信号被隔离栅处理成为类似频移键控信号,但该类信号平均值却不为零,这个变化破坏了原先信号设计的原则,导致信号跳变,造成装置联锁跳车。

5 联锁事故处理目前的问题是如何屏蔽掉这个外部干扰信号或者正常的随机波动信号,并且用最小的代价换取系统的正常工作。

经过对比该型号安全栅说明书,同样对于4mA~20mA 有源信号,该隔离栅还可以接2、3端子(如图6所示),该组端子不支持HART、Brain、DE等智能通讯信号通过,而该型分析仪信号为4mA~20mA有源信号,也不支持智能通讯协议,并且SIS系统也不需要智能通讯。

既然该接线端子具有屏蔽智能通讯信号的能力,应该也具有包括抗外部干扰的能力。

因此,本装置应该把现场有源的仪表信号接至非智能通讯端子2、3。

修改完接线方式后,信号跳变现象消失,装置投产至今再也未发生此前联锁跳车事故。

6 结论从本次事故分析的过程及解决该事故的方案来说,对关键设备的选型、安装方式要有深刻地认识和系统地考虑,不能想当然随便接线;要从原理和生产的实际需要来对设备选型和选择合适的接线方式,从而为生产保驾护航,发挥设备的最大功效。

当然,此次事故发生也给出了生产中解决类似事故的一般解决方式,从事故的源头找图5 偶发干扰信号Fig.5 Sporadic interference signal(下转第65页)王 松·核电厂安全级DCS模拟量隔离器的设计与研究第2期65故有∆I= =VIN在输入电流为20mA的条件下为2V,V4的值根据负载的变化而变化,负载越大V4值越大,在输出20mA的条件下负载为N×R5,产生的误差为(N+1)×0.005%。

根据需求负载的最大值为750Ω,故理论计算的误差最大值为0.042%。

满足精度要求。

在实际生产过程中对R1、R2、R3、R4进行匹配筛选,可以使V/I的转换精度达到±0.01%。

3 组件的整体误差分析该组件的误差来源主要是两个部分,线性光耦的隔离部分和V/I转换部分。

线性光耦的非线性度在±0.01%以下,在电压隔离传输过程中,根据图4可知,电压传输比由数字电位计U4控制。

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