仪表安全等级的定义和区别SIL1、SIL2与SIL3有什么区别？

威风的奥特曼。 · 发表于 2022-11-6 07:49:45

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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。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DCS，pcs7就是S7-400 PLC，S7-400PLC 就是PCS7 DCS）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。