從SIL2系統(tǒng)設計和SIL3系統(tǒng)設計的區(qū)別學習SIL系統(tǒng)設計

2019/12/2 0:46:31 人評論次瀏覽分類：DCS 文章地址：http://prosperiteweb.com/tech/2821.html

文章以壓力檢測系統(tǒng)為例對比分析SIL3系統(tǒng)設計和SIL2系統(tǒng)設計在配置、硬件、接線方面的區(qū)別，讓儀表工了解和學習SIL系統(tǒng)設計相關知識。

例如一套低操作要求模式下符合IEC-61511標準的SIL2等級系統(tǒng)設計：當檢測到裝置壓力過大時，氣源電磁閥掉電，使球閥關閉，置于安全模式。物料清單如下。

SIL2等級系統(tǒng)物料清單

SIL2等級系統(tǒng)硬件接線
硬件接線圖如下，壓力變送器接進1734-IE4S安全模擬量模塊，安全和故障復位接進1734-IB8S安全數(shù)字量輸入模塊，安全繼電器接進1734-OB8S安全數(shù)字量輸出模塊，然后連接現(xiàn)場電磁閥。

SIL2等級系統(tǒng)硬件接線圖

SIL2等級系統(tǒng)軟件配置
軟件：Rslogix V20
如硬件接線圖所示，此IO卡件用到了0,4,5通道，按照如下圖配置1734-IB8S安全數(shù)字量輸入模塊。0,4,5通道配置為Single standard模式，其余通道配置成Not used模式。

如硬件接線圖所示，此IO卡件用到了4,5通道，按照如下圖配置1734-OB8S安全數(shù)字量輸出模塊。4,5通道配置為Dual safety模式，其余通道配置成Not used模式。

SIL2等級系統(tǒng)軟件配置1

如硬件接線圖所示，此IO卡件用到了0通道，按照如下圖配置1734-IE4S安全模擬量輸入模塊。0通道配置為Single safety模式，其余通道配置成Not used模式。

SIL2等級系統(tǒng)軟件配置2

SIL等級計算
根據(jù)IEC-61511標準，計算系統(tǒng)的PFD值，來判定是否滿足SIL2等級。公式如下：
PFD(系統(tǒng))=PFD(輸入)+PFD(邏輯)+PFD(輸出)
或者PFD(系統(tǒng))=PFD(子系統(tǒng)1)+PFD(子系統(tǒng)2)+PFD(子系統(tǒng)3)+PFD(子系統(tǒng)4)+PFD(子系統(tǒng)5)+PFD(子系統(tǒng)6)+PFD(子系統(tǒng)7)

計算系統(tǒng)的PFD值

分別在E+H，AB，Samson官網查詢產品手冊和安全數(shù)據(jù)，匯總到如下表格。所以我們計算出：
PFD(系統(tǒng))=PFD(子系統(tǒng)1)+PFD(子系統(tǒng)2)+PFD(子系統(tǒng)3)+PFD(子系統(tǒng)4)+PFD(子系統(tǒng)5)+PFD(子系統(tǒng)6)+PFD(子系統(tǒng)7)
=2.86E-04 + 2.40E-06 + 3.50E-05 + 2.13E-05 + 5.68E-04 + 7.79E-06 + 2.40E-04
=1.16E-03
達到了IEC-61511 SIL2標準。

另外整理了1734系列安全數(shù)據(jù)，大家感興趣的話可以驗算以下PFD值是否和上面的數(shù)據(jù)一致。

驗算PFD值

例如一套低操作要求模式下符合IEC-61511標準的SIL3系統(tǒng)設計：當檢測到裝置壓力過大時，冗余的氣源電磁閥掉電，使球閥關閉，置于安全模式。物料清單如下。SIL3系統(tǒng)設計和前面寫的SIL2系統(tǒng)設計區(qū)別在于變送器是冗余的，電磁閥和球閥也是冗余的，通過冗余的辦法將SIL2系統(tǒng)設計升級為SIL3系統(tǒng)設計。

SIL3等級系統(tǒng)物料清單

SIL3等級系統(tǒng)硬件接線
硬件接線圖如下，壓力變送器接進1734-IE4S安全模擬量模塊，安全和故障復位接進1734-IB8S安全數(shù)字量輸入模塊，安全繼電器接進1734-OB8S安全數(shù)字量輸出模塊，然后連接現(xiàn)場電磁閥。

SIL3等級系統(tǒng)硬件接線圖

SIL3等級系統(tǒng)軟件配置
軟件：Rslogix V20
如硬件接線圖所示，此IO卡件用到了4,5通道，按照如下圖配置1734-IB8S安全數(shù)字量輸入模塊。4,5通道配置為Single standard模式，其余通道配置成Not used模式。

如硬件接線圖所示，此IO卡件用到了4,5通道，按照如下圖配置1734-OB8S安全數(shù)字量輸出模塊。4,5通道配置為Dual safety pulse test模式，其余通道配置成Not used模式。

SIL3等級系統(tǒng)軟件配置1

如硬件接線圖所示，此IO卡件用到了0,1通道，按照如下圖配置1734-IE4S安全模擬量輸入模塊。0,1通道配置為Single safety模式，其余通道配置成Not used模式。

SIL3等級系統(tǒng)軟件配置2

SIL等級計算
根據(jù)IEC-61511標準，計算系統(tǒng)的PFD值，來判定是否滿足SIL3等級。公式如下：
PFD(系統(tǒng))=PFD(輸入)+PFD(邏輯)+PFD(輸出)
或者PFD(系統(tǒng))=PFD(子系統(tǒng)1)+PFD(子系統(tǒng)2)+PFD(子系統(tǒng)3)+PFD(子系統(tǒng)4)+PFD(子系統(tǒng)5)+PFD(子系統(tǒng)6)

SIL等級計算1

分別在E+H，AB，Samson官網查詢產品手冊和安全數(shù)據(jù)，匯總到如下表格。所以我們計算出：
PFD(系統(tǒng))=PFD(子系統(tǒng)1)+PFD(子系統(tǒng)2)+PFD(子系統(tǒng)3)+PFD(子系統(tǒng)4)+PFD(子系統(tǒng)5)+PFD(子系統(tǒng)6)
=2.86E-05 + 2.40E-06 + 3.50E-05 + 2.13E-07 + 7.79E-07 + 2.40E-05
=1.12E-04
達到了IEC-61511 SIL3標準。