文档介绍：EPA 功能安全技术—— EPASafety 发表于: 2010 年 08月 06日 14:24 浏览人数: 576 1 功能安全技术背景在工业系统中,由于危险的化学品或气体的泄露,许多工艺过程,尤其是化学或油/气工业中的工艺过程的操作都涉及到内在的风险。`针对危险事件,为了保持被控设备的安全状态,根据安全系统或者外部风险降低设施构造的功能称为安全功能,运行安全功能的系统称为功能安全系统。传统意义上,安全保护指的是额外的系统或设备用于保护在危险生产区域的工作人员免受伤害或死亡。然而今天,安全解决措施已经不仅仅是保证人生安全,并且生产厂商需要不断提升生产装置的运行性能,以便实现公司的利益最大化。安全仪表系统( Safety Instrumented System , SIS )是指由传感器、逻辑处理器和在发生特殊情况时自动使生产过程维持安全状态的终端元件构成的系统。安全仪表系统( SIS )经过专门设计,通过减少已知的紧急事件发生的可能性或其严重性,来保护人员、设备以及环境。一个工厂的安全防护是由多层不同的部分组成的,下图简要地表示了这种安全防护结构。安全仪表系统是在防护层与减灾层中,在工艺过程发生事故的情况下,可减少事故发生的概率和所造成的后果, 从而减少工艺过程的危险程度。图1 工艺装置安全保护层示意随着 IEC61508 、 IEC61511 和 ISA-84 等功能安全国际标准的正式发布,生产厂商和用户越来越关注生产装置的功能安全要求,纷纷对危险和风险进行严格的分析,并开发、验证和应用已经经过功能安全认证的安全仪表系统( SIS )。安全完整性等级是评估功能安全设备安全性的重要指标,其概念是在规定的条件下、规定的时间内, 安全系统成功实现所要求的安全功能的概率。安全系统的安全完整性等级越高,安全系统实现所要求的安全功能失败的可能性就越低。在确定安全完整性过程中,应包括所有导致非安全状态的因素(随机的硬件失效和系统失效),例如硬件失效, 软件导致的失效以及由电气干扰引起的失效,这些失效的类型,尤其是硬件失效可用测量方法来定量, 如在危险模式中的失效率,或按规定操作的安全防护系统失效的概率,但是,系统的安全完整性也取决于许多因素,这些因素无法精确定量仅可定性考虑。安全完整性等级的概念是一种离散的水平(四种可能水平之一),用于规定分配给电气/电子/电气系统( E/E/PE )安全系统的安全功能的安全完整性要求,在这里安全完整性等级 4是最高的,安全完整性等级 1是最低的。安全完整性等级来源于对风险的评估,它是系统或功能预期的可靠性,而不是风险的测量。表3 安全完整性等级要求安全完整性等级(SIL) 要求模式下的故障概率连续模式下的故障概率 1 >10-2 to <10-1 >10-6 to <10-5 2 >10-3 to <10-2 >10-7 to <10-6 3 >10-4 to <10-3 >10-8 to <10-7 4 >10-5 to <10-4 >10-9 to <10-8 注:要求模式: 行为作为过程或其它条件的响应来执行(每年不超过一次). 连续模式: 实现连续控制,以保持功能安全。 2基于 EPA 的功能安全通讯需求 EPA 数据在使用黑色通道进行数据传输的过程中,由于诸如电磁干扰等情况,可能导致数据在传输的过程中产生如下错误: