安全儀表系統
安全儀表系統（簡稱SIS系統）是專門用于過程自動化行業，用于保障安全生產的系統。
SIS系統主要為工廠控制系統中檢測的結果實施報警動作或調節或停機控制，是工廠企業自動控制中的重要組成部分。
其安全等級高于DCS的自動化系統，當自動化生產系統出現異常時，SIS系統會進行干預，降低事故發生的可能性。
圖為各類信號參數的監控
遵循的安全標準
在機械行業中，安全相關控制系統的設計需遵循ISO 13849系列標準。而在過程自動化領域，SIS系統的設計需遵循IEC 61508或者IEC 61511系列標準。
SIS系統的安全等級通過安全完整性等級（SIL）來描述。SIL等級與系統每小時發生危險失效的概率（PFHd）的關系如下表所示：
圖為
其中，SIL 4適用于鐵路等特殊行業。對于SIS系統來說，其最高安全等級通常為SIL 3。SIS系統的特點包括：
覆蓋面廣、安全性高、有自診斷功能，能夠檢測并預防潛在的危險。
容錯性的多重冗余系統，SIS一般采用多重冗余結構以提高系統的硬件故障裕度，單一故障不會導致SIS安全功能喪失。
應用程序容易修改，可根據實際需要對軟件進行修改。
自診斷覆蓋率大，工人維修時需要檢查的點數比較少。
響應速度快，從輸入變化到輸出變化的響應時間一般在10—50ms左右，一些小型SIS的響應時間更短。
可實現從傳感器到執行元件所組成的整個回路的安全性設計，具有I/O短路、斷線等監測功能。
在SIS系統中，經常需要監控的信號包括壓力、溫度、液位、流量等。執行機構主要為電機及閥門。根據風險評估，一般要求各個安全功能需要達到SIL 2及以上。
解決方案提供
上海神眾電氣有限公司專注于工業電氣自動化領域，為客戶提供系統集成、產品及方案設計、編程調試及專業的工程和技術服務，涉及食品飲料、精細化工、汽車、環保、新能源等眾多行業。在上海神眾為森田新能源材料（張家港）有限公司提供的SIS系統改造項目中，采用了皮爾磁PSS 4000自動化系統以及PASvisu可視化界面。在保障SIS安全要求的同時，提供了方便、高效的操作環境。
皮爾磁的PSS 4000自動化控制系統為互聯復雜設備提供了最為適合的解決方案。整個系統可以獨立使用或組成分布式結構。在安全性上可達到IEC 61511 SIL 3安全等級，可以很好的實現SIS系統所需的安全要求。
傳感器將現場信號轉換為電壓或電流信號后，可接入到PSS 4000自動化系統的安全模擬量輸入模塊中。PSS 4000自動化系統的安全模擬量模塊包括電壓與電流兩種型號，每個模塊可達到最高SIL 2安全要求。
若采用兩個模塊采集雙通道信號，則可實現SIL 3安全要求。安全電壓監控模塊可接收-10~+10V信號，步長2.5mV，安全電流監控模塊可接收0~25mA信號，步長6.25μA，因此絕大多數傳感器都可適用。
圖為PSS 4000自動化系統
安全模擬量處理
除了安全模擬量硬件本身之外，PSS 4000自動化系統在軟件方面也提供了安全模擬量信號處理的功能塊：
FS_AnalogueInputSingle
FS_AnalogueInputDual
通過這兩個功能塊，用戶可配置實際所需的監控范圍、量程比例、故障響應等參數。在硬件故障情況下，如傳感器斷線、短路等情況發生時，除了系統本身產生報警以外，功能塊使能也會切斷，并給出相應故障診斷位。
這兩個功能塊本身也滿足SIL 2及SIL 3要求。在森田SIS項目中，神眾的工程師采用了安全模擬量電流模塊監控多個罐體的溫度及液位信號，通過PSS 4000自動化系統及安全數字量輸出模塊，對現場的閥狀態進行控制，最終達到了SIL 2安全要求。
圖為安全模擬量處理功能塊
安全以太網
此次森田新能源材料有限公司的SIS系統共包含三個區，其中第三個區與前兩個區之間距離將近500米，對此上海神眾靈活地采用了PSS 4000自動化系統分布式的特性。
PSS 4000自動化系統采用SafetyNET p安全以太網作為分布式通訊媒介，可靈活地實現不同網絡結構，并通過交換機上的光纖接口實現長距離信號傳輸。根據需要還可在交換機上配置環形冗余，保障數據通訊時的可靠性。
可視化配置
為了給現場操作及維護員提供一個清晰直觀、易于操作的界面。上海神眾此次還為森田新能源材料有限公司的SIS系統配備了皮爾磁的PASvisu可視化軟件。
PASvisu是皮爾磁專門為其控制系統提供的上位機軟件。在這款上位機軟件中集成了當前最新的網頁技術，包括HTML 5、CSS3及JavaScript 6等，可視化界面元素相比傳統軟件更加現代化。
圖為PASvisu項目編輯界面
PASvisu的最大特點在于，可視化項目可以實時與控制項目同步。在設計上位機界面時，可以將一個PASvisu項目與一個PSS 4000項目關聯。關聯后所有PSS 4000項目中的變量均可傳遞至PASvisu。在PSS 4000中所建立的安全功能也可在PASvisu中一次性調用，避免了在傳統上位機軟件中重新建立變量及通訊點而可能產生的人為錯誤。
此外，控制器部分的所有故障信息都可通過專門的貼塊直接插入到上位機界面中，設計人員無需重新編寫硬件相關的故障信息，最終加快了項目設計及調試的時間。
森田SIS系統PASvisu上位機界面
客戶收益
通過皮爾磁PSS 4000安全控制系統及PASvisu可視化軟件，上海神眾出色地完成了新能源材料有限公司的SIS系統改造，并獲得了客戶的認可。
隨著我國工業制造2025進程的推進，今后越來越多的工廠及企業將變得更加智能、更加安全、更加現代化。流程行業的用戶也會對SIS系統提出更高的要求。相信皮爾磁的產品及專業知識能為流程行業的用戶帶來完善的安全解決方案，始終保障設備及工廠的安全。
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