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SIS与ESD的区别

2022-10-03 来源:爱问旅游网


个人认为他们的区别应该不是很大

Esd(Emergency Shutdown Device):紧急停车系统,多数应用于石油和化工系统,是一个独立于DCS系统的控制单元,在工艺发生危险状况时,对设备,环境等进行紧急的启挺,开关操作。配置设备以高档的PLC居多,多数处理DI/DO点,现在多数与DCS进行通讯。

SIS(SIS, safety instrumented system):安全仪表系统,主要用于汽轮机,压缩机等高速运转设备,对轴承的转速,震动,位移,温度等进行检测,对设备进行保护,原来设计多为模块组合,相当于与智能仪表的组合体。

SIS是安全仪表系统,ESD是紧急停车系统,ESD属于SIS的一部分。SIS包括现场仪表、逻辑解决器、执行机构三部分,这三个部分都要是安全设计的,常规的ESD系统只是SIS的逻辑解决器这部分,当然也要是安全设计的。

随便举个例子,不一定合适,但是可以帮助理解这些概念。

西门子的PCS7 系统。包含了S7-400H 硬件,WinCC 监控软件,Simaticnet 通讯软件。Step7编程软件。PDM等智能仪表工具。

PCS7 是一系列软件,硬件的组合体,是一个系统的概念。

SIS 基本上也是同样的道理。

从本质上来讲,SIS 的硬件系统 不光包括,SIS控制器及IO(例如 Triconex,HIMA,西门子400FH)。

还应包括 所有跟控制器接口的其他输入部件,例如 获得TUV SIL认证的 传感器,变送器,检测装置;

还应该包括 所有输出部件,如获得 TUV SIL认证的执行器(液压安全执行器,气动安全执行器,电动型安全执行器),

还应该有 获得认证的现场设备。--要求严格的现场,阀门本体也必须是有TUV 证书的。

例如核电厂的安全阀不光是锅炉与压力容器质检合格,还应该有核检证书,还应该有 TUV的安规证书,明确标明是SIL几等级。

那么,我们现在再来理解这些概念,,, 安全型控制器(目前这个叫法最科学) 仅仅是 SIS系统硬件中的一环。

安全型控制器的厂家 包括 Triconex,HIMA,西门子,Moore,ICS,ABB,EMerson等。

这些安全型 控制器用于 紧急停车场合,则称之为 ESD。

用于油气田的火检和气体报警,则称之为 F&GS.

用于危险场合的燃烧控制,则称之为BMS。

ESD,F&GS,BMS 不是指Triconex,也不是指HIMA,更不是指 他们这些厂家的控制器。

而是他们这些厂家的安全性控制器 用在这些不同的场合,有着这些不同的用途,所以有着这些不同的叫法。

--下一次,别人问你,为什么 Triconex 一会叫ESD,一会叫PSD,一会叫F&GS,一会叫BMS。还叫做SIS。。。 你应该理其含义。

这些都是安全性控制器,,,或者叫安全性控制系统,或者IEC规范曾经叫过安全系统(PES),安全型电子装置。

用在叫ESD的场合,就是ESD,用在叫F&GS 的场合,就是F&GS.

而SIS则是个完整的,系统的概念。从其命名首先就可以看出来,其是个完整的,更关注整体性的一个概念,一个系统。

整个安全性是建立在整个安全机制之上的,包括了安全性的控制器(如ESD,F&GS,BMS,,,),安全型的仪表,安全型执行器,

安全型的软件(功能块库,连锁规范),甚至“安全的通讯功能”(目前很少有此叫法)。

SIS的整体性概念还应包括贯穿整个安全控制系统 全生命周期的规范,如初期的设计,中期的施工,调试;末期的试运行,评估,验证。

后续的维护。安全生命周期到限前的拆除。。。

总之,SIS 的概念很完整,很庞大。--第一个晕的,总是设计院,然后设计院把业主忽悠晕。。。

然后很多做SIS,调ESD的人,搞了好几年,概念也是晕点。

为什么,这几年招标的时候,更多的提SIS的概念?

从理论上说,只有ESD,“未必” 会是个完整的SIS控制系统。 ESD仅仅是 SIS中的一环,而且是在实体硬件中,是最重要的一环。

所以,很多人认为,SIS就是ESD。。。 ESD就是SIS。

有了ESD,再有了很多周边的配套设备。就可以组成一个SIS控制系统。

用户想要的是一个完整的 安全性控制系统,所以这几年招投标 规范书都叫 SIS了,呵呵。

老实说,确实换汤不换药,但是,至少说明了,我们的用户,在安全概念的整体性上有所进步,

不管是被忽悠的进步了,还是自己提升进步了,总是进步了。

类似的,(我曾亲口听某知名DCS的销售部副经理说,西门子的DCS,pcs7就是S7-400 PLC,S7-400PLC 就是PCS7 DCS,呵呵)

很多东西并不是简单的等同!

ITCC。高速旋转设备的控制,如汽轮机组控制,空压机控制,高炉鼓风机控制。甚至涡轮发动机控制,燃气轮机控制是另外的概念。例如Triconex的控制器,除了能做 ESD,

F&GS 外,还能做 ITCC。

做ESD,F&GS 等 SIS概念下的系统,是要认证的,是必须有TUV的SIL等级证书的。

而做ITCC的,则不是必需要,TUV的认证。

同一家的同一个东西,用在不同的场合,有不同的用途,所以有不同的叫法。

同样的道理,你的银子极其的多,你可以用 Triconex的系统来做PLC,或者小DCS 来用。

这时候,你还可以管 triconex 叫PLC,或者DCS,,,都可以的。

CCC是做 ITCC,不做ESD; 横河,Emerson的安全系统则基本上只做ESD,F&GS,不做ITCC。

Triconex是即做ESD,又做ITCC。

SIS safety instrument system 安全仪表控制系统

ESD Emergency shutdown 在石化一般叫ESD。在高压管线上叫HIPPS,在锅炉上叫FSSS,在汽机上叫ETS。

ESD 是SIS的一部分,算是比较重要的组成部分 SIS=ESD+ 中间连线+现场仪表或者执行机构。

ESD叫SIS是不太合理的叫法

现在很多项目要求SIS系统达到SIL3,光是ESD达到SIL3是不够,还需要现场的仪表达到该等级,并且构成的整个控制回路达到SIL3.

ESD 刚进入国内的时候应该是ICS做得好,后来是HONEYWELL,然后是康吉森代理的triconex,2000以后HIMA才进来。最近好像triconex和HIMA的 市场份额要多点吧。

另外ITCC是康吉森提出的叫法,由于跟IEC61508和11里面的内容有点冲突,据说现在设计院又开始改叫CCS了。参考电力系统ETS+DEH模式,我个人认为,压缩机控制还是控制和保护分开的好,采用 ESD+调速+防踹

2楼和3楼谈了不少内容。就练油厂的PCS(过程控制系统)情况来说,整个练油厂综合控制系统由DCS,ESD,CCS,MMS及CGTCS组成,DCS承担控制的核心。Esd(Emergency Shutdown Device)------紧急停车系统(包括SOE),独立于DCS系统,是SIS(SIS, safety instrumented system):安全仪表系统主要组成在工艺发生危险状况时,对管线及设备紧急的关启,实现保护。在设计上从系统结构及通讯方式上与DCS不同,采用三选二(2-o-o-3 voting)Triconex系统及HART 通讯方式,与DCS进行以太网通讯。为保证全厂协调安全运行,ESD系统还需和CCS(压缩机控制系统),MMS(机器监视系统),CSTCS(燃气轮机控制系统),及MCC(电机控制中心)通讯,完成安全保护要求。

SIS是安全仪表系统,ESD属于SIS的一部分。SIS包括现场仪表、ESD系统、紧急开闭阀三部分,采用HART+4---20mA通讯连线,每个ESD回路均要做SIL评估。为实现

SIL2 或SIL3 安全等极,采用两台电磁阀控制紧急开闭阀,三台差压变送器测量同一液位,采用雷达及超声各一台仪表测同一液位等方法。当然要做SIL计算验证,以确保系统达到要求。

SIL Safety Integrity Level 安控相关指标,安全等级,基本石油化工一般要求SIL 3吧

ESD中的安全等级,安全完整性级别1财产和产品一般保护。2主要财产和产品保护,有可能损害人。3保护人员。4灾难性伤害

按照国际标准的规定,将安全等级分为4级即SIL1~4。其中SIL4等级为最高。所谓SIL其全名为安全完整性等级(Safety Integrity Level),英文缩写为SIL,由每小时发生的危险失效概率来区分(SIL2为≥10-7至<10-6;SIL3为≥10-8至<10-7)。

生产过程所需要的安全等级由专门的生产工艺公司来评估确定。一般对安全要求比较高的工艺生产过程需要的安全等级为SIL3。

基于风险的检验(RBI)是一个识别、评估和影射工业风险的流程(由于腐蚀和压力爆裂),这些风险会在压力设备和结构化元素方面危及设备的完整性。RBI用于解决那些可以通过正确检查和分析控制的风险。

在RBI过程中,工程师可以设计出与衰退预测或观察机制最有效匹配的检查战略(什么、何时、如何检验)。

以可靠性为中心的维修(RCM),其目标是以最少的资源消耗保持系统的可靠性(规定条

件的可靠性)和安全性;全面考察影响装备可靠性与安全性的因素,强调通过改善机件的外在条件延长寿命,延缓故障的发生(尽管不能完全消除故障),提高产品的固有可靠性。

SIL一些简称,不能上传资料,只能贴了

BPCS:Basic Process Control System,基本过程控制系统,如DCS等;

IEC: International Electrotechnical Commission,国际电工学会;

ISA:Instrument Society of America,美国仪表及自动化学会;

PFD:Probability of Failure on Demand,指令模式的危险故障率;

PFDavg:Average Probability of Failure on Demand,平均危险故障率;

RRF:Risk Reduction Factor,事故降低倍数;

SFF:Safe Failure Factor,安全故障比例;

SIS:Safety Instrumented System,安全联锁系统;

SIF:Safety Instrumented Function,安全联锁功能;

SIL:Safety Integrity Level,综合安全等级;

ROACE:Return of Average Capital Employed,单位资本投资收益,投资回报率;

MTTF:Mean Time to Failure,平均无故障工作时间;

MTTFd:Mean Time to Failure Dangerous,平均无危险故障工作时间;

MTTFs:Mean Time to Failure Spurious,平均无安全故障工作时间(两次误跳车的时间间隔);

FITs:Failures per billion device hours,每109小时内发生故障的次数;

SD:Safe Detectable Failure,安全可检测故障;

SU:Safe Undetectable Failure,安全不可检测故障;

DD:Dangerous Detectable Failure,危险可检测故障;

DU:Dangerous Undetectable Failure,危险不可检测故障;

Beta:Common Cause Factor,共因失效系数;

RT:Online Repair Time,在线修复时间;

TI:Test Interval,检测周期;

TRD:Time to Restart after Spurious Trip,误跳车后重启所需时间;

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