1.什么是安全儀表系統(tǒng)SIS
在IEC61508 中，安全儀表系統(tǒng)SIS被稱為安全相關(guān)系統(tǒng)（Safety Related System）或緊急停車系統(tǒng)ESD,將被控對(duì)象稱為被控設(shè)備（EUC）。IEC61511將安全儀表系統(tǒng)SIS定義為用于執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)安全儀表功能（Safety Instrumented Function,SIF）的儀表系統(tǒng)。SIS是由傳感器（如各類開(kāi)關(guān)、變送器等）、邏輯控制器、以及最終元件（如電磁閥、電動(dòng)門等）的組合組成, IEC61511又進(jìn)一步指出，SIS可以包括，也可以不包括軟件。另外，當(dāng)操作人員的手動(dòng)操作被視為SIS的有機(jī)組成部分時(shí)，必須在安全規(guī)格書(shū)（Safety Requirement Specification,SRS)中對(duì)人員操作動(dòng)作的有效性和可靠性做出明確規(guī)定，并包括在SIS的績(jī)效計(jì)算中。從SIS的發(fā)展過(guò)程看，其控制單元部分經(jīng)歷了電氣繼電器（Electrical）、電子固態(tài)電路（Electronic）和可編程電子系統(tǒng)（Programmable Electronic System），即E/E/PES三個(gè)階段。
SIS安全儀表系統(tǒng)功能可以是安全儀表保護(hù)功能，也可以是安全儀表控制功能，或包含這兩者。需要說(shuō)明的是，這里所說(shuō)的安全儀表控制功能，是指以連續(xù)模式（Continuous Mode）操作并具有特定的SIL,用于防止危險(xiǎn)狀態(tài)發(fā)生或者減輕其發(fā)生的后果，與常規(guī)的PID控制功能是完全不同的概念。SIS可以包括或不包括軟件,SIS的一部分也可能是人的動(dòng)作。
IEC61508/IEC61511的發(fā)布，對(duì)安全控制系統(tǒng)在過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用有劃時(shí)代的意義。首先，將儀表系統(tǒng)的各種特定應(yīng)用，例如是ESD安全聯(lián)鎖/緊急停車系統(tǒng)（ESD屬于SIS的一部分。SIS包括現(xiàn)場(chǎng)儀表、邏輯解決器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分，常規(guī)的ESD系統(tǒng)只是SIS的邏輯解決器這部分。）、FGS、BMS、HIPPS…都統(tǒng)一到SIS的概念下；其次，提出了SIL為指針，基于績(jī)效餓可靠性評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)；再者，以 生命周期的構(gòu)架，規(guī)定了各階段的技術(shù)活動(dòng)和功能安全管理活動(dòng)。這樣SIS的應(yīng)用形成了一套完整的體系，包括：設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法、儀表設(shè)備選型準(zhǔn)入原則（基于經(jīng)驗(yàn)使用和IEC61508符合性認(rèn)證）、系統(tǒng)硬件配置和軟件組態(tài)編程規(guī)則、系統(tǒng)集成、安裝和調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)，以及功能安全評(píng)估與審計(jì)等。
安監(jiān)總局116號(hào)文件 國(guó)家安全監(jiān)管總局于2014年11月13日下發(fā)《國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)化工安全儀表系統(tǒng)SIS管理指導(dǎo)意見(jiàn)（安監(jiān)總管三〔2014〕116號(hào)）》該意見(jiàn)涉及到了生產(chǎn)，設(shè)計(jì)，管理等多個(gè)方面。HAZOP分析，SIL等級(jí)評(píng)估，安全系統(tǒng)驗(yàn)證，老裝置安全系統(tǒng)安全等級(jí)評(píng)估,安全系統(tǒng)改造等，這些工作將在今后幾年中越來(lái)越多，越來(lái)越重要！
2.什么是DCS系統(tǒng)
DCS系統(tǒng)又稱為DCS控制系統(tǒng)（Distributed Control System），即集散控制系統(tǒng)，是以微處理器為基礎(chǔ)，采用控制功能分散、顯,示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱DCS，也可直譯為“分散控制系統(tǒng)”或“分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”。
DCS采用控制分散、操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想，采用多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在電力、冶金、石化等各行各業(yè)都獲得了極其廣泛的應(yīng)用。
(1)現(xiàn)場(chǎng)控制單元
現(xiàn)場(chǎng)控制單元一般遠(yuǎn)離控制中心，安裝在靠近現(xiàn)場(chǎng)的地方，其高度模塊化結(jié)構(gòu)可以根據(jù)過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制的需要配置成由幾個(gè)監(jiān)控點(diǎn)到數(shù)百個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的規(guī)模不等的過(guò)程控制單元?，F(xiàn)場(chǎng)控制單元的結(jié)構(gòu)是由許多功能分散的插板（或稱卡件）按照一定的邏輯或物理順序安裝在插板箱中，各現(xiàn)場(chǎng)控制單元及其與控制管理級(jí)之間采用總線連接，以實(shí)現(xiàn)信息交互。
現(xiàn)場(chǎng)控制單元的硬件配置需要完成以下內(nèi)容：插件的配置 根據(jù)系統(tǒng)的要求和控制規(guī)模配置主機(jī)插件（CPU插件）、電源插件、I/O插件、通信插件等硬件設(shè)備；硬件冗余配置 對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行冗余配置是提高DCS可靠性的一個(gè)重要手段，DCS通?？梢詫?duì)主機(jī)插件、電源插件、通信插件和網(wǎng)絡(luò)、關(guān)鍵I/O插件都可以實(shí)現(xiàn)冗余配置。
硬件安裝 不同的DCS，對(duì)于各種插件在插件箱中的安裝，會(huì)在邏輯順序或物理順序上有相應(yīng)的規(guī)定。另外，現(xiàn)場(chǎng)控制單元通常分為基本型和擴(kuò)展型兩種，所謂基本型就是各種插件安裝在一個(gè)插件箱中，但更多的時(shí)候時(shí)需要可擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)形式，即一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制單元還包括若干數(shù)字輸入/輸出擴(kuò)展單元，相互間采用總線連成一體。就本質(zhì)而言，現(xiàn)場(chǎng)控制單元的結(jié)構(gòu)形式和配置要求與模塊化PLC的硬件配置是一致的。
(2)操作站
操作站用來(lái)顯示并記錄來(lái)自各控制單元的過(guò)程數(shù)據(jù)，是人與生產(chǎn)過(guò)程信息交互的操作接口。典型的操作站包括主機(jī)系統(tǒng)、顯示設(shè)備、鍵盤輸入設(shè)備、信息存儲(chǔ)設(shè)備和打印輸出設(shè)備等，主要實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的顯示功能（如模擬參數(shù)顯示、系統(tǒng)狀態(tài)顯示、多種畫面顯示等等）、報(bào)警功能、操作功能、報(bào)表打印功能、組態(tài)和編程功能等等。
另外，DCS操作站還分為操作員站和工程師站。從系統(tǒng)功能上看，前者主要實(shí)現(xiàn)一般的生產(chǎn)操作和監(jiān)控任務(wù)，具有數(shù)據(jù)采集和處理、監(jiān)控畫面顯示、故障診斷和報(bào)警等功能。后者除了具有操作員站的一般功能以外，還應(yīng)具備系統(tǒng)的組態(tài)、控制目標(biāo)的修改等功能。從硬件設(shè)備上看，多數(shù)系統(tǒng)的工程師站和操作員站合在一起，僅用一個(gè)工程師鍵盤加以區(qū)分。
