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摘要：随着我国工业的迅速发展，工业的生产规模越来越大，产能大幅度提高，仪表生产系统已经成为工业生产中不可或缺的配置，因此，工厂电气与仪表系统的应用维护显得尤为重要。为了保证生产过程安全、可靠的运行,要随时对生产过程中使用的仪表进行维护和校准。本文以安全仪表系统为例，通过概述其概念，功能及发展，展望未来我国工业中电气与仪表发展趋势及应用。
关键词：电气；安全仪表仪表设备；校准；应用
一、安全仪表系统概述
1、安全仪表系统的概念
安全功能指的就是具有一定安全等级的安全仪表系统，为降低特定危险事件风险，分仪表安全控制功能和仪表安全保护功能。安全的完整性指的就是安全仪表能在规定的条件和时间内，准确的执行安全功能，安全仪表系统共有四个安全完整等级，其中SILI为最低级别，SIL4为最高级别。安全仪表系统主要用于响应危险状况，以使被控制的对象达到或者保持安全状态，如果系统超过限制的情况，就将其从生产过程中脱开并转入到安全状态，保证人员和设备的安全，防止危险事故的发生或者减少事件造成的危害程度。在结构上，安全仪表系统主要有控制级设备、传感器测量元件和最终执行元件等构成。
IEC-61508将过程安全所需要的安全度等级划分为4级（SIL1- SIL4，)。
ISA-S84.01根据系统不响应安全联锁要求的概率将安全度等级划分为3级（SIL1-SIL3）。
鉴于我国目前的实际情况，一般通过对所有事件发生的可能性与后果的严重程度及其他安全措施的有效性进行定性的评估，从而确定适当的安全度等级：
1级用于事故很少发生。如发生事故，对装置和产品有轻微的影响，不会立即造成环境污染和人员伤亡，经济损失不大； 2级用于事故偶尔发生。如发生事故，对装置和产品有较大影响，并有可能造成环境污染和人员伤亡，经济损失较大。
3级用于事故经常发生。如发生事故，对装置和产品将造成严重的影响，并造成严重的环境污染和人员伤亡，经济损失严重。
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如下表所示：
安全等级SIL 1SIL 2SIL 3
安全联锁系统性能要求平均失效率10-1~10-210-2~10-310-3~10-4
可用度0.9~0.990.99~0.9990.999~0.9999
2、安全仪表系统的功能
安全仪表系统的工作原理是党受控装置的生产条件达到预设的危险条件时，自动将所控制的系统转入安全状态。如当安全仪表系统检测到可燃性气体达到规定限值时，就会在第一时间发出报警信息并及时的将系统转入安全状态。所以说安全仪表系统对过程工业领域的生产安全有着非常重要的作用。怎样使安全仪表系统在关键时刻不失效也就成了安全系统设计的重点。IEC615n和IEC61508是国际电工委员会针对安全仪表系统等发布的功能安全标准。这就为安全系统研究领域提供了理论基础。
3、 安全仪表系统的发展
安全仪表系统从产生以来经历了不断完善的过程，在20世纪70年代中期以前，安全系统控制设备大多是由电磁继电器组成的，部分由固态集成电路构成；上世纪80年代开始采用可编程序控制器（PLC）。随着形势的发展，各工业企业和仪表自动化行业对过程安全功能给予了极大的关注。为适应各种工业部门对安全系统性能的要求，国际上较常见的标准有五种：
1）IEC61511 Functional safety：2）IEC61508 Functional safety of electrical；3) NFPA一85 Boiler and combustion systems hazards code(2001)；4）ANSI／ISA一84．01 Application of safety instrumented systems for the process industries；5）DIN V 19250 Programmable safety system；
其中，IEC61508是欧洲标准，中国也是IEC的重要成员，目前正在研究是否将IEC61508作为
4、仪表系统未来发展趋势
1）工业自动化程度越高，越简便的产品越受欢迎。
2）从当前发展最快的3种流量仪表（电磁、超声、科氏）来看，结构日趋简洁。
3）流量仪表的功能日益完善、多样，不少机械部分难以解决的问题，依靠电子软件则迎刃而解。
4）国产化刻不容缓，多年来，我国大型仪表主要依赖于国外进口，而其价格为国产的5~10倍，在设计开发方面缺乏自主知识产权意识，创新能力欠缺，所以自动化仪表国产化刻不容缓。
5、仪表系统的应用领域
仪器仪表应用领域广泛，覆盖了工业、农业、交通、科技、环保、国防、文教卫生、人民生活等各方面，在国民经济建设各行各业的运行过程中承担着把关者和指导者的任务。由于其地位特殊、作用大，对国民经济有巨大倍增和拉动作用，有着良好的市场需求和巨大的发展潜力。钱学森院士对新技术革命有如下论述："新技术革命的关键技术是信息技术，信息技术是测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成，测量技术则是关键和基础。"国际上也将信息技术生产行业定性为计算机、通讯、仪器仪表三个行业。仪器仪表广泛应用于装备、改造传统产业的工艺流程的测量和控制，是现代化大型重点成套装备的重要组成部分，是信息化带动工业化的重要纽带。仪器仪表已成为现代国防建设技术装备的重要组成部分。
仪器仪表在探索人类社会可持续发展、抵御自然灾害、依法治国并实施有关法律（质量、商检、计量、环保等）的过程中作为重要实施手段和保障工业被普遍采用。
二、结束语
我国仪器仪表产业未来十年，应牢牢抓住发展的战略机遇期，面向传统产业改造提升和战略性新兴产业发展的需求，针对制造过程中的感知、分析、决策、控制和执行等环节，融合集成先进制造、信息和智能等技术，实现制造业的自动化、智能化、精益化和绿色化。仪表行业面临着很多的机遇，抓住重点，努力发展，使电气与仪表行业早日脱离蜕变进入更为成熟更为广阔的市场。
参考文献：
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[3]张毅.论工厂电气设备维护与管理[J].商品与质量，2016（43）：226.
[4]孙广任.论工厂电气设备维护与管理[J].山东工业技术，2015（10）：170.
论文作者:赵文俊
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/28
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