潞安集团煤化工【潞安集团煤化工企业ESD(SIS)系统现状分析】.docVIP

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潞安集团煤化工【潞安集团煤化工企业ESD(SIS)系统现状分析】   【摘 要】潞安集团在加强煤矿企业井下安全的同时,也非常重视煤化工企业生产安全,ESD(SIS)系统作为安全控制系统,要应用好、管理好,引起高度重视。   【关键词】ESD(SIS)系统;本质安全;HIMA      前 言   国家安监总局[2009]116号文件精神,明确要求涉及15种危险工艺的关键危险岗位,必须安装自动控制系统和紧急停车系统。ESD(Emergency Shutdown Device)紧急停车系统,有的企业也叫SIS(safety instrumented system)安全仪表系统。当然,SIS系统应该比ESD系统范围更广,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(ESD),安全型的仪表,安全型执行器等。ESD(SIS)系统体现了对化工企业本质安全的要求。潞安集团是山西省五大煤炭集团之一,在大力发展煤炭产业的同时,大举进军煤化工产业。在此形势下,煤化工企业更应加强ESD(SIS)系统管理,打造本安型煤化工企业。   1、ESD系统简介   常见的ESD系统提供商有Triconex,HIMA,西门子,霍尼韦尔,ABB,Emerson等,潞安集团现使用的ESD系统主要包括霍尼韦尔的FCS系统、HIMA的H51q―HRS系统、Triconex公司ITCC系统等。康吉森Triconex和黑马HIMA的ESD系统应占到国内化工ESD系统大部分的市场份额,他们完全可以与其它的DCS系统通讯与兼容。ESD安全系统按照安全独立原则设置,该系统独立于DCS集散控制系统,且安全级别高于DCS系统,安全等级达SIL3以上,ESD系统控制器(CPU)必须为三重化或四重化冗余、容错结构,电源、I/O总线、输入到输出I/O卡以及通讯卡件必须是三重化结构或双重化卡件冗余。一般情况下,ESD系统将与DCS系统进行通讯,ESD系统的执行一般无人干预(可有紧急停车按钮),所有现场仪表信号包括ESD系统的运行信号,应通讯到DCS系统,供操作员浏览与判断。为了保证ESD系统的可靠性,系统内仪表及执行机构,原则也应该达到相应的安全等级,如SIL2以上,关键的仪表应与DCS系统仪表独立。   2、ESD(SIS)系统的管理   如何才能管理好ESD(SIS)系统呢,首先,是做好系统的调试工作,系统在调试时,系统的联锁、报警值必须设置良好,细心校对,程序编制完成后,要做好与DCS系统的通讯,ESD系统与DCS系统通讯完成后,应该对ESD系统进行打点测试,除对于现场仪表单点测试外,应该模拟联锁因果表中条件,进行系统联锁调试。对于具有紧急停车按钮的仪表,也应进行试运行,在系统投运后,应做好系统包括现场仪表的巡检工作,及时发现和处理故障仪表,确保ESD系统的安全运行。下面以潞安集团应用的HIMA--HRS系统为例进行说明。   HIMA公司的系统包括HIMax、HIQuad、HiMatric、Planar4等产品,其中HiQuad的H41q/H51q系统为CPU四重化结构,每两个微处理器集成在一块CU上,由两块同样的CU组成中央控制单元。H51Q系统比H41Q系统,可接入更多的信号点。HIMA的PES安全系统,主要包括H41q和H51q两个系列,是世界上唯一一家“无故障修复时间限制”(即在系统故障时,无倒计时安全时间限制)的PES(Programmable Electronic Systems)系统,因为HIMA不冗余的系统(如H51q-HS)即达到了TUV-AK6的安全等级,冗余仅仅增加了其实用性,且系统的所有卡件均可在线热插拔;HIMA安全系统的安全性不仅表现在CPU和I/O卡是AK6认证的,而且其卡笼也是AK6认证的。这是由HIMA独到专利的安全设计理念做保障的,如系统5V和外供24V相隔离、I/O通道间安全隔离、系统的安全三级控制、Walking-bit、STUCK-ON、STUCK-OFF、DO通道上的第二方独立控制、专利的交流板电路设计及HIMA独特的系统散热结构设计,这些都是其他系统所无法比拟的,也是系统安全运行的保障;H51q-HRS系统,它突出的特点是卡笼冗余(上下1:1热备),工作方式是1:1在线,容错,带诊断(系统硬件诊断能力99.99%、软件诊断能力0.09~0.1%,覆盖率99.99%以上),是HIMA第三代故障安全型控制系统,它达到了IEC61508要求的SIL3等级,CPU为两级容错。   黑马的系统软件为ELOP II,可使用个人计算机对HIMA系统进行组态、监视、操作和文档管理、用户程序输入,且把它编译成机器码,这些工作可以在个人计算机上完

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