将安全仪表系统(SIS)与传统过程控制系统(BPCS)集成的优势是什么?首先,随着项目设计、工程和变更成本的降低,系统的总成本也将显著降低。在系统定义阶段,用户可以在不改变系统架构的情况下,灵活地在SIS系统和BPCS系统之间切换输入输出(I/O)和控制功能,从而提高设计流程的效率,实现构建更具成本效益的解决方案的目标。在系统集成过程中,这种高度的灵活性可以保证BPCS系统和SIS系统的功能分离,但不需要改变提前几个月就已经确定的整个系统架构。
ABB 800xA HI联合安全与控制系统已经证明将安全保护系统无缝嵌入传统控制系统是可行的,安全功能和控制功能可以在系统中分开处理。
该系统最明显的优势在于节省了常用组态工具、通信网络、备件、维护、培训、服务和升级的成本,但最大的优势是提高了安全控制系统与DCS应用和过程管理工具之间的数据处理和交换能力。只有当安全防护系统和传统控制系统的应用程序运行在同一个控制器节点时,才能实现两个系统之间的实时参数连接,这意味着两个系统之间可以共享昂贵的现场设备和电缆,从而优化系统架构1。
此外,完全集成意味着所有与仪表安全功能(SIF)1)相关的数据(如安全完整性等级(SIL)计算、系统和现场设备诊断数据、跳闸频率、跳闸响应、阀门状态等)。)可应用于BPCS资产管理系统。同时,SIS系统能够以通用的方式充分发挥BPCS先进的数据收集和分析工具的有效性。目前,监管和标准自动化行业已经开始重视控制过程系统的安全性,尤其是在Flix 2)、意大利Serveso3)、印度博帕尔4)、北海巴勃罗阿尔法钻井平台5)等相继爆发重大事故之后。如今,过程控制系统安全保护的专业知识已经成为工程师和操作人员必须具备的通用技能。与此同时,该行业制定了许多工艺安全标准。——IEC615086现行的电子和可编程系统通用行业标准,是过去30年来全行业和监管部门共同努力的结果。此类标准的总体目标是确保所有行业采用适当的风险降低策略来控制危险过程,从而防止上述事故。这一通用标准和过程工业标准-IEC 615117)本质上仅用于参考,但它们现在已被英国和其他工业国家的监管部门视为“良好实践规范”,也是确定电气/电子/可编程电子安全(E/E/PES)是否达到合理水平的方法。这些标准可用于对设备进行基准测试,并且是强制性的。
目前市面上很多独立的安防系统都提前采用了IEC标准,利用各种技术实现安防应用所需的高完整性控制。“高完整性”通常是指“故障安全”和“容错”功能的结合。容错功能可以确保当故障发生时,系统以预定的安全方式做出响应,而容错功能可以将故障妨碍系统正常运行的可能性降到最低。这两者很容易混淆!容错系统可能没有故障安全功能。它可能是一个冗余或三重冗余系统,但这并不意味着它适合安全应用。同样,故障安全系统不需要冗余来实现其SIL。冗余的目的只是为了提高系统的可靠性和可用性。
80xahi安全系统与DCS共用一个控制器和其他部件,并显著增强了整个BPCS系统的功能包。
目前市场上流行的1oo2冗余系统、2oo3三倍冗余系统、2oo4四倍冗余系统都采用冗余和容错作为降低危险故障发生可能性的方式。今天,设计师可以设计出完整的危险故障模式,可以进行全面诊断,确保完整性,无需复制。现在,用户可以使用故障安全系统来确保“安全完整性”,使用容错系统3来确保随时随地的“可用性”。
关于电子和可编程系统硬件的可靠性一直有很多争议,但现代表面膜技术和高集成度电子设备的可靠性已经得到了广泛的认可。在一个SIS系统中,逻辑运算器的硬件是整个安全回路中最可靠的部件!目前,越来越多的事实表明,一些现代非冗余系统的MTBF高于上一代冗余系统或三冗余系统。实际上,随着固件的故障率随着元器件和复杂程度的增加而成比例增加,三系统和四系统的可靠性回报率在下降。