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安全仪表sis系统和紧急停车系统esd知识

2020-03-19 13:21紧急停车系统 人已围观

简介本文以康吉森sis系统TRICON sis系统为例,主要介绍了设置sis系统和紧急停车系统ESD系统的目的和作用,对主要的控制器冗余结构进行了重点描述,并结合PTA装置的应用,叙述了ESD系统硬件...

  本文以康吉森sis系统TRICON sis系统为例,主要介绍了设置sis系统和紧急停车系统ESD系统的目的和作用,对主要的控制器冗余结构进行了重点描述,并结合PTA装置的应用,叙述了ESD系统硬件、软件组态,介绍了主要的控制方案。

  sis系统,又称安全仪表系统,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。

  紧急停车系统esd,是按照安全独立原则要求,独立于DCS集散控制系统,其安全级别高于DCS系统。在正常情况下,紧急停车系统esd是处于静态的,不需要人为干预。作为安全保护系统,凌驾于生产过程控制之上,实时在线监测装置的安全性。只有当生产装置出现紧急情况时,不需要经过DCS系统,而直接由ESD发出保护联锁信号,对现场设备进行安全保护,避免危险扩散造成巨大损失。想了解更多sis系统和esd系统,请参阅《简析sis系统与紧急停车系统esd异同》。

  〉当工艺过程某些变量发生异常时, 由控制系统指令工艺过程紧急地安全地停止生产,以免造成巨大财产损失和人员伤亡事故。

  〉装置在运行过程中, 安全仪表系统时刻监视工艺过程的状态, 判断危险条件, 并在危险出现时适当动作, 以防止危险的发生。

  (1)系统的最终目标都是为了确保工艺生产的安全,保护生产设备和操作人员不受伤害。

  (2)开关量输入检出元件选择正常状态下闭合,线路断开等同于联锁动作,即系统为故障安全型。

  (3)输出电磁阅或继电器选择为正常励磁,只有当输出线路发生故障时才产生动作。

  (4)当无论何种原因使生产装置停车(Shutdown)时,ESD系统所控制的目标元件所处的状态都要确保生产安全。

  平均故障间隔时间指各次故障间隔时间t i的平均值, 即各段连续工作时间的乎均千直。 即

  平均故障修复时间是指设备或系统经过维修, 恢复功能并技入正常运行所需要的平均时间, 即

  MTTR也是一个统计佳, 它远小于MTBF。 MTBF越大, MTTR越小的系统可靠性越高。

  平均失效时间(MTTF)走指大宗相同部件(或系统)中该部件(或系统)期望友生故障的时间。

  可用性(A)走一个概率, 指系统在任何情况下都可使用的工作期, 用百分数计算。 即

  容错(Fault Tolerance)是指对失效的控制系统元件进行认识和补偿, 并允许在继续完成分自己的任务、 不中断过程的情况下进行修复的能力,容错是通过冗余和故障屏蔽的结合末实现。

  故障安全是指ESD系统发生故障时, 被控过程能做到安全停车。正常工况时处于励磁状态, 故障工况时处于非励磁状态。

  安全完整性级别(Safety Integrity Level, SIL)是指定性分析ESD系统故障对生产装置和周罔的人员的伤害程度。 根据IEC61508标准划分为4级。SILl级适用于财产和产品的一般保护j SIL2级适用于主要财产和产品保护, 有可能迄成人身伤害i SIL3级适用于保护人员;SIL4级适用于灾难性伤害。

  〉检测元件(传感器)分开独立设置, 指采用多台检测仪表将控制功能与安全联锁功能隔离, 即安全仪表系统与过程控制系统的实体分离。

  〉传感器冗余设置, 指采用多台仪表完成相同的功能, 通过冗余提高系统的安全性。 不宜采用信号分配器,将模拟信号分别接到安全仪表系统和过程控制系统。 安全仪表系统和过程控制系统共用一个传感器时,宜采用安全仪表系统供电。

  〉最终执行元件(切断间, 电磁阀)是安全仪表系统中可靠性低的设备。 由于安全仪表系统在正常工况时是静态的,被动的,系统输出不变,最终执行元件一直保持在原有的状态, 很难确认最终执行元件是否有危险故障。

  〉在正常工况时过程控制系统是动态的, 主动的, 控制阀动作是随控制信号的变化而变化, 不会长期停留在某一位置。 因此, 当符合安全度等级要求时,可采用控制阀及配套的电磁阀作为安全仪表系统的最终执行元件。

  〉当系统出现隐性故障时,只能通过自动测试程序检测出来,系统不能产生动作进入安全状态。

  〉因此通过对这辑控制器结构的选择, 克服隐性故障系统安全性的影响,通常选择2oo3(二取二)或者2oo4D(四取二, 带诊断功能)结构。

Tags: 紧急停车系统 

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