摘要：本文主要针对DCS系统与SIS系统进行了相应的阐述，并结合两者的区别，对DCS与SIS在目前石化企业装置联锁设置中的应用进行了着重的分析。与此同时，还针对联锁设置中存在的不足，提出一些相应的改进建议，以便为进一步保障装置的运行安全提供可靠的参考依据。
关键词：DCS系统；SIS系统；对比分析
近年来，功能安全评估已成为各企业提高市场竞争能力的最重要体现，但由于该项工作在我国起步较晚，所以相关的评估标准与国际化功能安全评估标准相比，仍存有很大的差距。这种情况下，就导致一些企业在设置安全仪表系统（SIS）时，常常会忽略系统的独立性设置以及在结构设置、仪表选型及软件等方面的问题，而仅仅将联锁设置在DCS系统中，这样就会导致联锁设置出现较大的安全隐患，进而严重影响到企业的正常生产运行。因此，当务之急，就是要掌握DCS与SIS在功能安全领域的设计与应用要点，并优化改进企业现有的联锁设置方案，这样才能提高企业的安全生产能力，使之达到最高的功能安全评估标准。
1.DCS系统与SIS系统概述
1.1SIS系统
SIS系统也可称作为安全仪表系统（SafetyInstrumentedSystem）其主要是由传感单元、逻辑控制单元及执行机构所组成，是一种能够进行一项或多项安全仪表功能的仪表系统。在企业生产过程中，该系统属于自动化范畴，其主要以分散控制系统为基础，采用现代化的专业计算方法来对企业生产过程进行全面的监控与管理，并同时对企业生产调度、生产优化等业务环节进行深入的分析和计算，以便可以最大化提高机组运行的可靠性，降低事故发生的可能性。由此看来，对于企业而言，SIS系统是保障企业安全生产的仪表系统，其安全等级要远高于DCS的自动化控制系统，并且在DCS系统出现异常时，其还会进行有效的干预[1]。
1.2DCS系统
DCS系统也被称作为分散计算机控制系统或分散控制系统，其是一种以微处理器为基础，遵循控制分散、合作自治、操作和管理集中以及多层分级等设计原则的新一代控制系统。主要特征就具备较强的集中管理功能和分散控制功能。目前，该系统的应用范围十分广泛，在石化、电力、冶金等行业中都有着很好的应用效果。在具体运行过程中，DCS系统一般会按照分级递阶结构，即金字塔结构来完成相应的控制任务。因此，为了进一步提升其运行的可靠性，相关企业就要为其配置可靠性的硬件设备和生产工艺，并在设计过程中，积极采用冗余技术、容错技术、故障自诊断和自动处理技术等，这样才能使其发挥出更大、更好的实效作用[2]。
2.功能安全领域中DCS系统与SIS系统的应用实践
2.1实践案例
某石化企业按照国家相应的安全仪表系统设计规范，决定将低温甲醇洗装置的联锁设置进行重新的设计，以便使其技术优势以及安全性等得到进一步的提升，从而更好的吸收和净化酸性气体，避免在生产运行过程中出现氢气、一氧化碳、硫化氢等易燃易爆气体泄漏事故。在优化设计过程中，该企业采用了保护层分析法对装置23条联锁回路逐条进行定级分析，具体分析过程如图一所示，最终，根据分析结果决定单独设置SIS系统和DCS系统，这样才能确保低温甲醇洗装置的联锁设置能够实现独立完成安全保护功能。
2.2系统应用区别及相关优化建议
2.2.1系统应用区别
在采用功能安全评估标准对该企业优化设计后的低温甲醇洗装置的联锁设置方案进行评估时，可以很明显的看到SIS系统与DCS系统的区别，具体主要体现在以下几个方面：第一，从应用功能层面来看，SIS系统属于联锁系统的一种，可以对低温甲醇洗装置的联锁设置起到安全保护控制的作用，且不会影响到装置的正常运行功能，一旦发生装置发生突发故障，其还能及时的控制装置处于安全联锁的状态；而DCS系统属于工厂控制级系统，只能完成对联锁设置运行数据的全面采集，以及对其运行可靠性的控制。但是其却能对装置的过程变量进行连续检测、运算和控制，并且还能对装置的整个运行过程进行动态控制。第二，从安全等级来看，SIS系统的安全级别较高，需要进行安全认证；而DCS系统的安全级别则要略逊一筹，不需要进行安全认证。第三，从应对失效方式的特点来看，SIS系统无任何明显的失效反应，因此，要想确定该系统是否具备长久稳定的运行功效，就要对其进行周期性的人为诊断或测试。但是有些SIS系统则自带诊断功能；而DCS系统的失效反应则十分明显，一旦发生，要立即采取措施进行处理[3]。
图一
2.2.2相关优化建议
从上述SIS系统与DCS系统设置的区别来看，若是将联锁设置在DCS系统中，不仅无法满足SIS系统对联锁设置提出的硬件要求和软
件要求，而且还会给联锁设置的后期维护与保养带来很大难度。因此，按照相应的安全仪表系统设计规范要求，应对联锁装置进行如下几点优化操作:首先，要编制明确完整的安全仪表系统操作和维护计划；其次，要根据相关规程对联锁设置进行操作和维护；再次，要提升相关操作人员所在领域内的SIS功能和专业素质；第四，要认真分析SIS预计功能和实际功能之间的差异，必要时，还要做出合理的调整；最后，要编写科学完善的SIF回路书面检验测试规程，以免暴露出联锁装置的应用缺陷，使其无法发挥较强的危险识别功能和回路安全功能。
结束语
综上所述，通过对石化企业联锁回路设置的优化分析，可以看出，若是将联锁回路设置在DCS系统中，则其日常的操作与维护都会与过程控制系统一样，这样就会降低SIS系统的安全要求，导致相应联锁回路安全功能大大降低。因为SIS系统强调装置运行的安全性，而DCS系统则强调装置运行过程的可用性。基于这种明显的区别，建议该企业应根据SII二评定结果，独立设置执行安全功能的联锁回路，使之形成独立的SIS系统,并对该系统采取针对性的管理措施，这样才能保障低温甲醇洗装置的联锁装置的平稳运行。
参考文献
[1]朱建新,方向荣,亢海洲等.SIL评估中DCS对装置安全影响案例分析[J].化工自动化及仪表,2018,09:667-670.
[2]贾保峰.SIS与DCS集成的化工装置安全控制系统应用研究[J].化学工程与装备,2018,12:293-295.
[3]任宏伟.关于化工厂罐区SIS安全仪表系统的设计和优化分析[J].工程建设与设计,2019,02:160-161.
论文作者:赵华龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/2
标签：联锁论文; 系统论文; 装置论文; 功能论文; 仪表论文; 回路论文; 甲醇论文; 《基层建设》2019年第25期论文;