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安全仪表系统的十个事实(六)

安全仪表系统的十个事实(六)

2008/5/6 8:55:00


来源:Invensys
      大多数安全系统供应商集中在系统健康时,系统怎样完成任务,但是并没有说关于当诊断到内部故障时,会发生什么;更糟糕的情况是,会导致整个系统关断。每个SIS供应商必须提供可能影响系统性能因素的清晰信息,例如系统的实施、特殊编程、组态要求、模块或架构的选择和运行限制。
下面请看Invensys-Premier咨询服务公司TUV FS专家 Robin McCrea-Steele所写的论文:

TUV认证足够吗?
      国际安全应用标准要求制造商证明SIS逻辑控制器兼容IEC61508标准。TUV兼容认证经历了很长一段路,但是作为用户,这是你需要的全部吗?大多数安全从业人员和过程工厂运行公司将会非常明确地说,虽然必要,但是产品认证不应是唯一评价标准。
      遵循IEC61511标准安全生命周期所有阶段,安全完整性要求分配到所有独立保护层,以及变更的认证、确认、审计和管理仅仅是成功降低风险实施的一些要求。
      SIS逻辑控制器的第三方兼容证书将会使设计和“故障安全”在安全仪表功能中适于使用,高达SIL要求的限制。这并不是说关于误动作脆弱性的任何问题,它是最终用户需要评估基于特定应用的问题。
      此外,极端重要的是,当SIS逻辑控制器接受认证时,在隔离中是这样做的,额外回顾与外部设备安全通信并防止安全功能完整性的干扰。
      对在控制系统(DCS)平台中嵌入SIS逻辑控制器的系统来说,认证使影响SIS安全功能的DCS中的故障的非干扰有效。这足够吗?
      第一个问题是证书对避免基于相同的硬件/软件平台的SIS和DCS的常见原因故障并没有起到作用,也不是说使用SIS和DCS相同平台时带来固有的系统错误。证书从根本上使 “功能分离”、控制系统故障不干扰SIS、防火墙和基于访问保护的密码等有效。
      工厂独立保护层怎样?这不是SIS逻辑控制器认证的一部分,但这是运行工厂的公司的责任。
      兼容IEC61511“功能分离”的要求对获得TUV证书是足够的,但是当SIS嵌入到控制系统中时,这消除了把DCS作为独立保护层的信誉。
      独立保护层需要判断那种独立。如果常见的故障错误能影响DCS和SIS,那么就不会采用它作为控制系统的独立保护层。
      因此,虽然SIS逻辑控制器的某种SIL能力限制的TUV认证使分离功能的使用有效,但是通用平台DCS-SIS在工厂降低风险要求的总体实施中需要谨慎。
      在SIS设计的初始阶段,确定风险和分配安全完整性要求到保护的每一层。保护层分析(LOPA)是用于每个安全仪表功能分配SIL要求的最流行的方法之一。
      LOPA因所有可用的独立保护层而得到好评,该保护层使每个IEC 61511要求都有资格。在LOPA评估期间,把DCS作为IPL考虑很多次,通过采取标准(10-1 or RRF=10)使信用值达到最大允许的程度。
      在SIF的最终SIL要求中,把作为IPL的DCS降低风险的因素(RRF)等于10有极大的权重。具有IPL资格的控制系统能极大降低SIS要求等级。事实上,如果DCS没有IPL资格,SIF的SIL整体上将是一个更高数量级。
      考虑到以上方面,在SIS详细设计阶段,校验在SIL分配阶段的假设是非常重要的。
      例如,当LOPA研究确定基于得到的所有IPL的名誉(包括控制系统的10 RRF)的SIL2安全仪表功能的需要时,确认阶段应确保所有的假设仍然有效。然而,如果SIS逻辑控制器嵌入到与DCS相同的硬件/软件平台,然后控制系统不再有资格作为IPL,需要使RRF得到的名誉无效。结果,造成SIF要求按照数量级增加到SIL3。

结论
      嵌入到DCS平台的SIS逻辑控制器的TUV认证使功能分离和安全功能上的控制系统的非干扰有效。然而,把DCS作为独立保护层不会得到好评,有潜力呈数量级增加所有SIL要求。具有SIL1和SIL2安全仪表功能要求的工厂以SIL2和SIL3的要求而告终。这意味着在现场冗余、安装、维护和测试上增加成本。
      最差的是,如果在LOPA期间,用作为IPL的DCS的信誉决定SIL3要求,使用嵌入到DCS中的SIS逻辑控制器将会产生SIL4的要求,这意味着又回到初始位置。
      在损害安全以及有很多弊端的情况下,实现使用通用嵌入式平台能降低硬件和培训成本的假设优势。
      用信息、组态、资产管理和HMI等级的智能集成带来更低的SIL要求,实施物理隔离和各种独立安全和控制系统是很便宜的,也更安全。通过智能集成能有效地实现现场诊断、资产管理(包括部分破坏性测试)的所有能力。等级很大程度上是针对在相同平台混合安全与控制。

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