SIS控制系統(tǒng)

安全儀表系統(tǒng)（SIS）的應(yīng)用已經(jīng)不用于石油與天然氣行業(yè)，緩解與危險(xiǎn)進(jìn)料、產(chǎn)品和流程有關(guān)的安全風(fēng)險(xiǎn)。如果使用合理，SIS應(yīng)用的基本概念可以集成到整個(gè)安全系統(tǒng)的全生命周期當(dāng)中。想要理解這些系統(tǒng)，就需要了解安全工程師們在標(biāo)準(zhǔn)中使用的數(shù)字和各種晦澀的術(shù)語。

如下頁圖1所示，SIS提供完成整個(gè)安全回路的集成方法。這樣的一個(gè)回路包括傳感器、邏輯控制器和*終控制元件。SIS系統(tǒng)能夠在有安全需要的時(shí)候關(guān)閉過程工廠或者工廠的一部分，同時(shí)在設(shè)備失效的時(shí)候確保工廠安全運(yùn)行。

 什么是安全功能？ 

安全儀表功能（SIF）是SIS用來安全關(guān)閉過程工廠而采取的措施。每一個(gè)確認(rèn)的SIF都包括一系列應(yīng)對某種危險(xiǎn)的舉措。因此，一套過程工廠的SIS系統(tǒng)包括過程危險(xiǎn)分析（PHA）報(bào)告中列出的多種安全儀表功能。

在設(shè)計(jì)階段，需要考慮很多因果場景，以查看不同零件失效的時(shí)候會發(fā)生什么狀況。安全完整性等級（SIL）就是一套績效指標(biāo)，用來量化某一個(gè)安全儀表功能在需要啟動的時(shí)候失效的概率，也就是人們所熟知的要求失效概率（PFD）。

DCS系統(tǒng)在工廠運(yùn)行的時(shí)候持續(xù)執(zhí)行過程控制功能，而SIS則是設(shè)計(jì)一直處于休眠狀態(tài)，直到需要執(zhí)行險(xiǎn)事件的發(fā)生概率降低多少。 要求失效概率（PFD）是設(shè)計(jì)用來保護(hù)過程工廠的SIF在危險(xiǎn)關(guān)閉情況出現(xiàn)的時(shí)候不能夠安全關(guān)閉工廠的概率。換句話說，就是這個(gè)安全功能在需要的時(shí)候沒有起作用。

 安全生命周期 

安全生命周期從結(jié)構(gòu)上確定了SIS的開發(fā)，從*初的概念設(shè)計(jì)到*終停用包括如下階段：

1. 概念設(shè)計(jì)；

2. 危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)分析；

3. 安全要求規(guī)范；

4. 系統(tǒng)架構(gòu)和整體規(guī)劃；

 5. 應(yīng)用編程；

6. 系統(tǒng)制造；

 7. 系統(tǒng)集成；

8. 工廠驗(yàn)收測試；

9. 系統(tǒng)安裝和試車；

10. 安全系統(tǒng)驗(yàn)收——現(xiàn)場驗(yàn)收測試；

11. 運(yùn)行和維護(hù)計(jì)劃；

12. 系統(tǒng)變更管理；

13. 停用；

 14. 信息和建檔要求。

總的來說，分析師和開發(fā)人員必須通過危險(xiǎn)分析識別出與設(shè)備以及任何相關(guān)控制系統(tǒng)有關(guān)的重大危險(xiǎn)。這個(gè)分析要確認(rèn)功能安全對于防范每個(gè)重大危險(xiǎn)是否必要。如何是的話，那么就必須要在設(shè)計(jì)中加以認(rèn)真考慮。功能安全是應(yīng)對危險(xiǎn)的一種方法，而另外一種則是從根本上消除或者降低危險(xiǎn)，比如本安設(shè)計(jì)，是更為重要的。

  來自SIS的信息可以發(fā)送到更大規(guī)模的控制網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，用于報(bào)警和數(shù)據(jù)收集。此外，它們還需要能夠獨(dú)立地執(zhí)行安全功能。

這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)基礎(chǔ)性假設(shè)，就是失效的后果可能會帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在這些情況中，人們可以使用該標(biāo)準(zhǔn)衡量任何用于保護(hù)設(shè)備或者產(chǎn)品的E/E/PE安全相關(guān)系統(tǒng)。

 ■ 緊急關(guān)閉系統(tǒng)；

■ 火災(zāi)和氣體檢測系統(tǒng)；

 ■ 渦輪機(jī)控制；

 ■ 氣體燃燒器管理；

■ 起重機(jī)自動安全負(fù)載指示器；

 ■ 機(jī)器設(shè)備的保護(hù)性互鎖及緊急停車系統(tǒng)；

■ 鐵路信號系統(tǒng)；

■ 利用限速進(jìn)行保護(hù)的變速電機(jī)驅(qū)動。

相關(guān)安全功能的實(shí)施涉及到機(jī)電繼電器（電氣）、不可編程固態(tài)電子元件（電子）和可編程電子元件。可編程電子安全相關(guān)系般都包括可編程控制器、可編程邏輯控制器、微處理器、面向應(yīng)用的集成電路或者其他包括像傳感器、變送器和執(zhí)行器這些智能設(shè)備的可編程元件。

無論對于哪種情況，標(biāo)準(zhǔn)都適用于整個(gè)E/E/PE安全相關(guān)系統(tǒng)。例如，它適用于傳感器，也適用于從控制邏輯到通訊系統(tǒng)再到*終執(zhí)行元件，也包括操作人員的各種關(guān)鍵性操作。對于有效選取和實(shí)施的安全功能來說，必須要從整體上對系統(tǒng)進(jìn)行考慮。

采用安全生命周期的概念是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)，但是它對于人員、財(cái)產(chǎn)和環(huán)境的安全至關(guān)重要。