齊曉光　宋余祥

摘 要：安全儀表顧名思義，簡單來說是安全性能高的儀表設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)中有很廣泛的用途。一個安全儀表系統(tǒng)的性能是否優(yōu)良，取決于在設(shè)計開發(fā)階段是否按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過一系列的工藝流程，經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計開發(fā)監(jiān)督、質(zhì)量檢測試驗，從而保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：安全儀表系統(tǒng)；開發(fā)；要求

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.207

0 引言

伴隨近些年來安全事故的頻繁發(fā)生，安全生產(chǎn)越來越得到廣泛關(guān)注重視，越加突顯出安全保障在社會生產(chǎn)中的重要作用，導(dǎo)致安全事故的產(chǎn)生很多情況與儀器設(shè)備操作不規(guī)范有著很大關(guān)系?；诖藢τ诎踩阅芸煽康臋C器設(shè)備應(yīng)用成為工業(yè)生產(chǎn)運行中的重要要求，為此需要設(shè)備制造商與用戶共同合作、監(jiān)督，加強對安全儀表系統(tǒng)開發(fā)的認(rèn)識，加強開發(fā)過程的規(guī)范化管理。

1 安全儀表系統(tǒng)的發(fā)展過程

1.1 繼電器型系統(tǒng)

早期具有安全功能的安全連鎖系統(tǒng)由繼電器組成，其結(jié)構(gòu)以單元化為主，執(zhí)行邏輯由繼電器完成。其具有的優(yōu)點是具有較高的可靠性，電壓適用范圍寬廣，受到干擾影響的幾率小，缺點是系統(tǒng)體積大，靈活性差，不適用于大規(guī)模系統(tǒng)的構(gòu)建，對功能進(jìn)行添加修改較困難，缺乏串行通信功能，沒有文檔、報告功能。

1.2 硬接線固態(tài)電路型系統(tǒng)

這種結(jié)構(gòu)以模塊化的形式存在，通過硬接線連接構(gòu)成系統(tǒng)，使邏輯功能能夠?qū)崿F(xiàn)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，在線測試對運行通道沒有特殊要求，測試過程可在輸入/輸出在內(nèi)的所有運行通道中進(jìn)行，易于更換與故障識別、維修，可以串行通信，配置冗余系統(tǒng)。但是其系統(tǒng)的缺點主要有靈活性不高，對邏輯功能的處理過程復(fù)雜，需要改變連線，需要花費大量的操作成本，可靠性沒有繼電器型系統(tǒng)高。

1.3 可編程電子型系統(tǒng)

微處理器技術(shù)是其系統(tǒng)構(gòu)成基礎(chǔ)，其中一個典型代表是安全可編程邏輯控制器。邏輯任務(wù)由系統(tǒng)的基礎(chǔ)微處理器與軟件執(zhí)行，軟件、固件這些專門化的軟件與固件共同為編程邏輯發(fā)揮了重要作用，增強了編程能力，系統(tǒng)在設(shè)計時增加了自行診斷與內(nèi)部自測試的功能，可以連接多種通訊接口。

2 安全儀表系統(tǒng)的開發(fā)與要求

2.1 SIS的開發(fā)簡化流程

在IEC61508標(biāo)準(zhǔn)中有相關(guān)系統(tǒng)整體安全生命周期的規(guī)定，其對SIS的開發(fā)簡化流程根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定進(jìn)行即可。設(shè)計生命周期時，如果根據(jù)需要有特殊要求，要通過多種多樣的形式對周期循環(huán)加以建立，尤為注重危險辨識與風(fēng)險評估，做好這兩項工作才能進(jìn)行安全設(shè)備的安全完整性等級的確定，對平均失效概率進(jìn)行精準(zhǔn)的分析判斷。在平均失效概率是否滿足該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中引進(jìn)安全儀表功能，當(dāng)滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時不需要安全儀表功能，反之則需要通過安全儀表功能降低平均失效發(fā)生的概率。與此同時，安全儀表功能的數(shù)量、失效概率還需經(jīng)過一番分析計算加以確定。

可容忍風(fēng)險的確定是為了顯示危險事件發(fā)生頻率的合理性，對其風(fēng)險的預(yù)測、分析判斷與處理應(yīng)按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指南，還需要得到專家提出的寶貴建議，遵循法律法規(guī)經(jīng)過多方共同研討一系列實踐過程。

2.2 SIS中儀表的選擇方法

很多流通于市場當(dāng)中的安全設(shè)備的設(shè)計按照國家相關(guān)硬件與軟件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計的，按照這兩項標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的產(chǎn)品不同之處表現(xiàn)在驗證任務(wù)負(fù)責(zé)人的不同，被限定在終端單元與SIS應(yīng)用傳感器，使用硬件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的安全設(shè)備時，制造商負(fù)責(zé)設(shè)備的性能等要素的驗證。在驗證過程中平均失效概率沒有被檢測出來，這時需要考慮是否出現(xiàn)了磨損等現(xiàn)象。制造商和用戶都應(yīng)按照先驗證后使用的原則，各自對應(yīng)用環(huán)境與限制加以明確，通過共同協(xié)作完成對安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計實施。

2.3 關(guān)于安全儀表系統(tǒng)的計劃編制要求

（1）SIS的計劃編制要求。在其系統(tǒng)裝置從設(shè)計到最終實現(xiàn)應(yīng)用過程中計劃編制是起初階段，計劃編制的完成應(yīng)符合IEC61511標(biāo)準(zhǔn)，確保在每一個階段中都有計劃編制的存在，保證安全生命周期的合理性與持久性，對每個環(huán)節(jié)的生命周期加以驗證，制定詳細(xì)的計劃對系統(tǒng)做集成處理，使安全要求滿足于實際應(yīng)用需求。

計劃在編制過程中要對活動時間、人員等因素做好分配，要求有獨立的人員、組織與等級，重要一點是在驗證計劃編制是否合理時要有可供參考的測試流程，要有驗證失敗與成功效果的記錄，并做出日后可供參考的存檔

（2）操作、維護測試與修改要求。對安全儀表系統(tǒng)的操作、維護測試與修改要求應(yīng)在計劃編制中有所體現(xiàn)，這些程序按照安全要求規(guī)范來進(jìn)行，隨時關(guān)注報警和跳閘現(xiàn)象，針對問題故障及時找出原因，采取有效的維修措施，對維修過程做好跟蹤記錄，跟蹤SIS激活與失效。對于修改的進(jìn)行按照控制更改規(guī)程，對更改信息有所保存，對有可能受到影響的因素提前制定好部署計劃，將危險事件的發(fā)生降低到最低程度。

3 結(jié)論

通過上述可知，本文從兩個方面對安全儀表系統(tǒng)的開發(fā)與要求展開了論述。對第一部分中的安全儀表系統(tǒng)的論述中可知其發(fā)展經(jīng)過了三個階段，無論如何發(fā)展，其開發(fā)等方面的要求都要根據(jù)具體的系統(tǒng)實際情況來開展；第二部分是對其系統(tǒng)的開發(fā)與要求的論述，SIS系統(tǒng)是安全儀表系統(tǒng)中最為關(guān)鍵重要的組成部分，注重從相關(guān)行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，按照要求規(guī)范對該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)對整個儀表系統(tǒng)的安全性能有很好的保證。在系統(tǒng)開發(fā)中務(wù)必做到持有認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，熟練掌握國家相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對各階段進(jìn)行細(xì)化完善，尤為注意對各事項的驗證工作，最大程度地保證萬無一失。

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作者簡介：齊曉光（1987-），男，山東萊蕪人，本科，助理工程師，研究方向：儀表自動化。