HIMASIS系统在间蒸制浆生产线中的应用

HIMA SIS系统在间蒸制浆生产线中的应用

（福建省青山纸业股份有限公司，福建三明 365506）

摘要：介绍了SIS系统的控制部分和I/O部分的硬件结构、组态软件和数据监控软件的功

朱江

能特点以及组态软件对冗余数据的处理规则，提出了SIS安全系统在实际应用中如何实现高于DCS控制的方法。

关键词：SIS安全系统；间蒸制浆；自动化

中图分类号：TS733 文献标识码：A DOI：10.19541/j.cnki.issn 1004-4108.2019.01.024

SIS安全系统（Safety Instrumented System），属于企业生产过程自动化范畴，是用于保障安全生产的一套系统，安全等级高于DCS自动化控制系统。青山纸业的浆粕制浆生产线安装了一套SIL3安全等级的HIMA品牌的SIS系统，本文从系统结构和安全控制点选择及如何实现高于DCS控制的方法两个方面介绍该系统。

大程度上避免了故障板卡对其他硬件造成伤害的可能性。F7553板卡为I/O与控制器的系统总线通讯卡，具有固定的拨码硬件地址。 1.2 组态软件

组态软件为ELOP II Version:V4.1。该软件采用比较流行的树形结构，自上而下分别为逻辑图、组态设置及库文件等，软件的目的性非常明确，简单直观，可以实现逻辑组态、在线查看实时值、在线强制模拟值、硬件冷启动等基本实用功能。库中的功能块相对DCS非常不丰富，只有基本逻辑功能块，其设计理念即为简单快速，其中逻辑块中的运算数据均为INT型，逻辑运算不中断，这样的设计保证了安全系统有最快的反应速度、最高的安全等级，不做繁复的逻辑功能和运算，在生产状态为危险时能迅速反应。

1 安全系统结构

1.1 硬件

本套SIS安全系统采用HiQuad Controller控制器及系列配套硬件搭载ELOP II Version:V4.1组态软件以及CONTROLMAESTRO事件记录软件，安全系统的硬件结构与普通DCS控制系统区别不大，包括控制器、I/O卡、系统总线、控制总线，图1为冗余结构的控制机架，其中F8627为系统总线通讯卡件，提供两个RJ45接口和一个串行口，可用于连接工程师站、事件记录站与DCS通讯等。

图2为本套SIS安全系统冗余I/O机架之一，上下排布结构完全一样，比较特别的是右边四块为I/O机架电源分配卡，每个卡件负责四块板卡的供电，并且每一块板卡供电回路有对应的可更换保险，这样的设计在很

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2 安全控制点选择及高于DCS控制的实现

2.1 AI和DI点

模拟量及数字量类型的输入点为是否进行安全停车的判断依据，如果关键控制点没有进入安全联锁逻辑会造成巨大安全隐患，而如果非关键点进入联锁则会导致过度保护，不利于连续生产，小故障会引起大损失。首

交流与探讨

图1 冗余结构的控制机架

图2 冗余结构的I/O机架

先氧气管道压力信号由冗余通道进入系统，通过信号处理成一个信号通讯给DCS进行显示参与逻辑，SIS系统的扫描和执行周期更短，反应速度更快，从而达到较DCS联锁更高的安全等级。另一部分进入安全系统的联锁逻辑。冗余规则为，如两个冗余板卡给出的信号一致则为正常，如两个冗余板卡给出的信号不一致且其中一路为正常范围时判断另一路为无效信号并报警，若两路信号不一致且均不在正常范围内，则判断为危险情况。2.2 DO和AO

在本套安全系统中没有模拟量输出类型的硬件，在大部分安全系统中也没有这种类型的控制点，这是由安全系统快速果断的要求决定的，在危险状态下一般要求设备处于一种极端位置即全开或全关，而不要求一个精确位置比如50%、30%之类，那么即使现场有调节阀或是变频电机处于安全关键位置需要进行安全控制，也由

参考文献：

[1] 郭丰梁，成洪渠，田毅丹. SIS在环氧丙烷装置的应用[J]. 氯碱工业，2015，51（12）：43-45.

安全系统的DO来实现，安全系统的一个DO点的继电器串接到DCS的控制回路中，控制DCS模拟量输出回路的通断从而保证在危险状态下现场设备的安全位置。

3 结束语

SIS安全系统的高层级安全保护可以使DCS过程控制更加顺畅、高效，减少检修维护时间，延长设备寿命，为生产线的产品在质量和产量上提供更好的保障。

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