The Application of Safety Relay in SIS System


Release time:

2023-06-21

For the safety of factories or devices, the design of safety instrumented systems and the evaluation and verification of system safety are key aspects of safety lifecycle management in the process automation industry.

对工厂或装置的安全来说,安全仪表系统的设计以及系统安全性评估与验证是流程自动化行业中安全生命周期管理工作的重点。

01 安全仪表系统     

按功能的不同,安全仪表系统(以下简称SIS系统)可以分为安全连锁系统、紧急停车系统、火灾及气体检测系统等。SIS系统能够实现一项或多项安全仪表功能(以下简称SIF),其构成如下图所示,主要包括检测部分、控制部分和执行部分。

安全继电器是一种连接控制器与执行机构的接口部件,主要起到电气隔离和功率驱动的作用。模块内部电路的设计导向故障安全,输出回路采用多重冗余,使得外部输入切断或内部元器件故障后,输出回路均能可靠断开,从而保证切断执行机构的动力源。

02 帕罗肯SIS系统安全继电器

1、工作原理

SIS系统安全继电器是一种用于监测过程控制系统中信号的设备。它可以监测传感器和执行器的信号,并在需要时采取行动以保障人员和设备的安全。当SIS系统检测到一个信号超出了安全范围时,它将触发一个安全逻辑,该逻辑将发送一个信号给执行器,以执行必要的操作。

2、应用

SIS系统安全继电器广泛应用于石油化工、制药、食品和饮料、电力、纸浆和造纸、水处理等工业领域。其主要应用是保护工厂和设备免受意外事故的影响。在石油化工行业中,SIS系统安全继电器被广泛用于监测压力、温度、流量和液位等参数,并在需要时自动切断流体或气体的流动以避免发生事故。

3、优点

SIS系统安全继电器的主要优点是提高了工厂和设备的安全性。它可以在过程控制系统中监测各种信号,并在需要时采取行动以保护人员和设备。此外,SIS系统安全继电器还可以提高生产效率和降低成本。它可以自动监测系统中的信号,从而减少人工操作的需要,并减少由于人为操作错误而导致的事故发生的可能性。

4、结论

总之,SIS系统安全继电器是一种用于工业过程安全的重要设备。它可以监测过程控制系统中的信号,并在需要时采取行动以保障人员和设备的安全。它的应用范围广泛,可以用于石油化工、制药、食品和饮料、电力、纸浆和造纸、水处理等工业领域。SIS系统安全继电器具有提高工厂和设备的安全性、提高生产效率和降低成本等优点,因此在现代工业中得到了广泛的应用。

安全继电器的必要性

依据IEC 61511,并未规定SIS系统中的元器件均为安全类产品或带有安全完整性等级(以下简称SIL,其从1到4分为四级)认证,但选用的元器件必须构成经验使用,即基于在以往的操作环境和应用场合的使用记录,评估表明该设备有足够低的危险失效率,才适合用于安全仪表系统中。

同时,规定经验使用需要有相应的证据能够证明这些部件和子系统适用于SIS系统,证据的适用性应该包括:

| 制造商有完善的质量控制和管理体系;

| 该部件或子系统有适当的标识和技术说明;

| 有在类似的工艺操作状态和独立环境下的良好绩效表现;

原则上来说,经验使用的评估不适用于SIL3的系统。但根据现状调查,普通继电器未经过系统性的安全评估,无法归纳出用来进行安全完整性等级计算的λ类及相关的各类参数;普通继电器厂家并未跟踪其产品在特定工艺操作状态和独立环境下的绩效表现,不能提供其产品表现良好的有效证据。

然而,带有SIL认证的安全继电器产品则全然不同。这类产品:

| 从设计之初便考虑导向故障安全;

| 采用高于普通类产品的加强测试标准;

| 提供相应文件,明确完备的安装、操作、维护说明与要求;

| 对制造商有定期的质量控制和管理体系审核;

| 文档管理覆盖产品的全生命周期。

因此,在安全场所使用带SIL认证的安全继电器,更符合规范性要求,降低使用风险。

安全继电器的选型注意事项

安全继电器的失效率需要参与整个系统的SIL验算,在选型时作为重要依据。此外,作为中间关联部件,与上级控制设备及下级执行机构之间,电气连接上的匹配性与兼容性也需要兼顾。