安全儀表系統是流程工業生命周期安全的重要保障手段之一。從IEC61508、IEC61511的分層模型可以看出,最下層是監視控制層,以DCS為代表的基本過程控制系統用于實現生產過程監視、控制、操作及管理,確保生產過程正常運行,DCS不執行SIL1—SIL3級安全儀表功能;上層是防護層,其中安全儀表系統用于監測生產過程運行狀況,判斷危險和風險發生的條件,自動或手動執行規定的SIL1—SIL3級安全儀表功能,防止或減少危險事件發生,減少人員傷害或經濟損失,保護人員和生產裝置安全,保護環境。
隨著流程工業用戶對于功能安全國際標準IEC61508、IEC61511的認知和接受,安全意識不斷加強,特別是流程工業企業高層決策者更加關注生命周期安全,只有生命周期安全的企業才能有效益,才能可持續發展。因此,在國內石油化工等流程工業的新建項目和改擴建項目中廣泛采用安全儀表系統,應用水平不斷提高。目前所采用的安全儀表系統的產品均是國外廠商提供,尚無國內廠商能提供安全儀表系統產品。
由于石油化工、煤化工、天然氣等流程工業對安全儀表系統的硬件和軟件提出高可靠性、高安全性、高可用性和性能價格比優的需求;同時,隨著計算機技術、通信技術、自診斷技術、冗余容錯技術等不斷發展,邏輯控制器硬件和軟件將進一步完善。目前流程工業中應用較普遍的是:二取一診斷(1oo2D)、三取二(2oo3D)和四取二診斷(2oo4D)架構經過TüV萊茵安全認證SIS系統邏輯控制器,該邏輯控制器與測量儀表、執行元件共同完成安全儀表功能,使生產過程處于安全狀態。SIS系統在流程工業中應用水平不斷提高,石油化工、煤化工、天然氣化工、精細化工等工藝生產過程(規模大、新工藝、新流程)要求更高,對SIS系統的硬件、軟件等制造技術和集成技術提出新的更高的要求。如SIS系統高安全性和高可用性的設計,高覆蓋率的自診斷技術,安全以太網絡通信技術,智能儀表及最終執行元件的診斷,安全儀表系統與分散控制系統集成,管理信息共享等。