浅谈SIS与ESD、DCS、PLC的区别.docVIP

. . 浅谈SIS与ESD、DCS、PLC的区别 摘要SIS与ESD、DCS、PLC四者，在化工生产过程中，常常被误解，本文从四者最基本的概念，到四者之间具体的关系进行逐一讲解，帮助仪表人了解并掌握。 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。特点依然是PID控制，借助其强大的通讯功能，是整合工厂所有自动化设备的系统，SIS 比DCS 在可靠性、可用性上要求更严格，IEC61508、IEC61511等标准中，要求SIS与DCS硬件独立设置。 DCS系统是过程控制系统，是动态的，需要人工频繁的干预，这有可能引起人为误动作；而SIS（ESD）是静态的，不需要人为干预，这样设置可以避免人为误动作。通常作为成套设备的控制方案，比如说真空、废水、集装、压缩机等等自成一个体系的系统。他们的特点往往是不要求很多的模拟量控制，对数字量控制极为有效、方便、可靠、经济。通常做为DCS的子站点，便于监视。很显然从下图中我们看到SIS包括ESD、ITCC等，DCS下面有PLC、FCS等。 PLC programmable logic controller,通常作为成套设备的控制方案，比如说真空、废水、集装、 压缩机等等自成一个体系的系统。他们的特点往往是不要求很多的模拟量控制，对数字量控 制极为有效、方便、可靠、经济。通常做为DCS的子站点，便于监视。 ESD emergency shutdown system 紧急停车系统。 SIS safety interlocking system（safety instrument syetem）。安全联锁系统，个人认为这是不同厂家对安全系统的叫法不同，还有的叫safety manager。这类系统往往用于石化等高危行业。一般涉及到的点不是很多，因为一旦动作就是全场停车，是牺牲生产效益，保障安全的最低防线。SM需要有SIS认证，石化行业通常等级为3。 SIS与DCS之间的区别 SIS与DCS在石油、石化生产过程中分别起着不同的作用，如下图所示：生产装置从安全角度来讲，可分为3个层次：第一层为生产过程层，第二层为过程控制层，第三层为安全仪表系统停车保护层。 SIS与ESD之间的区别 SIS是系统化的概念，更关注整体性的概念，从命名就可以看出来，SIS关注回路，关注系统整体。安全型的现场检测器件（变送器，仪表，传感器）--- 安全型 AI---》安全型控制器-安全型的DO---》安全型的现场执行器件（安全关断阀，泄压阀，保护器等）。而ESD 通常是指，安全控制系统厂家生产的，安全型控制器，（CPU），IO，等纯控制系统的概念。 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。 ESD是生产厂家的安全性控制器用在不同的场合，根据不同的用途，有着这些不同的叫法，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。 DCS与PLC之间的区别 1、从发展的方面来说： DCS从传统的仪表盘监控系统发展而来。因此，DCS从先天性来说较为侧重仪表的控制，比如我们使用的YOKOGAWA CS3000 DCS系统甚至没有PID数量的限制（PID,比例微分积分算法，是调节阀、变频器闭环控制的标准算法，通常PID的数量决定了可以使用的调节阀数量）。 PLC从传统的继电器回路发展而来，最初的PLC甚至没有模拟量的处理能力，因此，PLC从开始就强调的是逻辑运算能力。 2、从系统的可扩展性和兼容性的方面来说： 市场上控制类产品繁多，无论DCS还是PLC，均有很多厂商在生产和销售。对于PLC系统来说，一般没有或很少有扩展的需求，因为PLC系统一般针对于设备来使用。一般来讲，PLC也很少有兼容性的要求，比如两个或以上的系统要求资源共享，对PLC来讲也是很困难的事。而且PLC一般都采用专用的网络结构，比如西门子的MPI总线性网络，甚至增加一台操作员站都不容易或成本很高。 DCS在发展的过程中也是各厂家自成体系，但大部分的D