Hệ thống SIS được thiết kế để cung cấp độ tin cậy và độ tin cậy đặc biệt trong môi trường nguy hiểm. Nó đảm bảo hoạt động an toàn của các quy trình công nghiệp bằng cách phát hiện các điều kiện không an toàn và tự động thực hiện các hành động khắc phục, do đó giảm thiểu rủi ro. Các tính năng chính bao gồm giám sát thời gian thực, thiết kế không an toàn và dự phòng để tăng cường tính toàn vẹn của hệ thống. SIS tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn trong ngành, đảm bảo hiệu suất mạnh mẽ trong các kịch bản hoạt động khác nhau. Các ứng dụng của nó trải dài trên các ngành công nghiệp như dầu khí, sản xuất hóa chất và sản xuất điện, trong đó an toàn là tối quan trọng. Bằng cách tích hợp với các hệ thống điều khiển hiện có, SIS không chỉ tăng cường an toàn mà còn cải thiện hiệu quả hoạt động tổng thể, làm cho nó trở thành một thành phần thiết yếu để bảo vệ nhân sự và thiết bị trong môi trường có nguy cơ cao.
1.Concept
SIS là một hệ thống thiết bị an toàn, được đặt theo định nghĩa của hệ thống hệ thống an toàn của Hiệp hội nhạc cụ Hoa Kỳ (ISA). Cũng được gọi là Hệ thống giao thoa an toàn (ESD) Hệ thống khóa liên hệ an toàn (SIS) hoặc Hệ thống bảo vệ dụng cụ (IPS), hệ thống thiết bị an toàn đề cập đến một hệ thống có thể nhận ra một hoặc nhiều chức năng an toàn. Được sử dụng để giám sát hoạt động của các thiết bị sản xuất hoặc các đơn vị độc lập. Nếu quy trình sản xuất vượt quá phạm vi hoạt động an toàn, nó có thể được đưa vào trạng thái an toàn để đảm bảo rằng thiết bị hoặc đơn vị độc lập có một mức độ an toàn nhất định. Hệ thống an toàn khác với quá trình lồng vào nhau của kiểm soát hàng loạt, kiểm soát trình tự và kiểm soát quá trình. Khi các biến quá trình (nhiệt độ, áp suất, dòng chảy, mức chất lỏng, v.v.) vượt quá giới hạn, lỗi thiết bị cơ học, lỗi hệ thống hoặc gián đoạn năng lượng, hệ thống thiết bị an toàn tự động (thủ công nếu cần) hoàn thành hành động đặt trước, để các toán tử và thiết bị xử lý ở trạng thái an toàn. Hệ thống SIS có thể được sử dụng để thực hiện một hệ thống điều khiển cho một hoặc nhiều chức năng của công cụ an toàn. Chủ yếu cho các bộ phận báo động và lồng vào nhau của hệ thống kiểm soát nhà máy, thực hiện các hành động báo động hoặc điều chỉnh hoặc dừng kiểm soát kết quả phát hiện trong hệ thống điều khiển là một thành phần quan trọng của kiểm soát tự động trong các nhà máy và doanh nghiệp.
2. Thành phần hệ thống
Hệ thống thiết bị an toàn chủ yếu bao gồm đơn vị đo lường, đơn vị điều khiển logic và đơn vị thực thi, cùng với phần mềm tương ứng. Thông thường, có các yêu cầu giao tiếp với hệ thống điều khiển quá trình cơ bản (như hệ thống DCS), cùng nhau tạo thành hệ thống điều khiển công cụ quy trình của thiết bị sản xuất.
Mức độ toàn vẹn an toàn 2.2
Mức độ toàn vẹn an toàn là một "ngôn ngữ tiêu chuẩn" quốc tế, nhằm mục đích phân chia các yêu cầu về mức độ an toàn của từng vòng lặp công cụ an toàn trong đơn vị quy trình một cách đơn giản. Đây là một chỉ số an toàn quan trọng phải được theo dõi trong thiết kế của các hệ thống SIS.
Theo tiêu chuẩn IEC, nó được chia thành SIL1-SIL4 từ thấp đến cao, SIL1-SIL3 từ ISA 84.01 và AK1-AI8 từ thấp đến cao theo DIN V VDE0804. Mối quan hệ tương ứng giữa chúng như sau.
Mức độ toàn vẹn an toàn
Vòng đời 2.3s an toàn
Vòng đời an toàn của hệ thống thiết bị an toàn cũng là một khái niệm rất quan trọng. Để đảm bảo việc sản xuất và vận hành an toàn của đơn vị quy trình, không chỉ nên chọn hệ thống điều khiển phù hợp mà còn có các yêu cầu nghiêm ngặt để đánh giá rủi ro của quy trình, phân loại vòng lặp an toàn và bảo trì và quản lý hệ thống điều khiển. Toàn bộ vòng đời an toàn của hệ thống SIS có thể được chia thành ba giai đoạn: phân tích, thực hiện kỹ thuật và vận hành và bảo trì. Trong giai đoạn phân tích, các mối nguy tiềm ẩn của quá trình nên được xác định, và các hậu quả và khả năng của chúng cần được phân tích để xác định rủi ro quá trình và các yêu cầu giảm thiểu rủi ro cần thiết. Trong giai đoạn triển khai của dự án, các nhiệm vụ chính là hoàn thành thiết kế kỹ thuật, lựa chọn công cụ, cấu hình phần cứng, cấu hình phần mềm và tích hợp hệ thống của SI, cũng như đào tạo nhân viên vận hành và bảo trì, cài đặt và gỡ lỗi SIS và xác minh an toàn SIS. Giai đoạn vận hành và bảo trì có khoảng thời gian dài nhất trong toàn bộ vòng đời an toàn, bao gồm vận hành và bảo trì, sửa đổi và hủy kích hoạt SIS.
Sau khi thiết kế và lựa chọn hệ thống SIS, xác suất thất bại nguy hiểm hoặc tần suất thất bại nguy hiểm của chức năng dụng cụ an toàn phải được tính theo dữ liệu độ tin cậy và chế độ hoạt động để đánh giá xem liệu nó có đáp ứng các yêu cầu an toàn chức năng của công cụ an toàn đích hay không. Đây là một liên kết quan trọng để đảm bảo giảm rủi ro cần thiết và an toàn chức năng và an toàn chức năng của các công cụ. Đồng thời, sau khi hoạt động SIS, bảo trì định kỳ, quản lý sửa đổi, kiểm tra và kiểm tra định kỳ, kiểm toán an toàn chức năng, v.v. cũng là công việc cốt lõi của an toàn chức năng.
