第一篇：SIS安全儀表系統(tǒng)設計

SIS安全儀表系統(tǒng)設計

SIS安全儀表系統(tǒng)（緊急停車系統(tǒng)）

網(wǎng)絡拓撲圖

一、概述：SIS安全儀表（緊急停車）系統(tǒng)按照安全獨立原則要求，獨立于DCS集散控制系統(tǒng)，其安全級別高于DCS。在正常情況下，SIS安全儀表（緊急停車）系統(tǒng)是處于靜態(tài)的，不需要人為干預。作為安全保護系統(tǒng)，凌駕于生產(chǎn)過程控制之上，實時在線監(jiān)測裝置的安全性。只有當生產(chǎn)裝置出現(xiàn)緊急情況時，不需要經(jīng)過DCS系統(tǒng)，而直接由SIS安全儀表（緊急停車）發(fā)出保護聯(lián)鎖信號，對現(xiàn)場設備進行安全保護，避免危險擴散造成巨大損失。

二、系統(tǒng)優(yōu)勢與特點

(1)SIS按照安全、獨立的原則,獨立于DCS集散控制系統(tǒng),其安全級別高于DCS。在正常情況下,SIS安全儀表（緊急停車）處于靜態(tài),不需要人為干預。作為安全保護系統(tǒng)的安全等級要高于生產(chǎn)過程控制,實時在線監(jiān)測裝置的安全性。當生產(chǎn)裝置出現(xiàn)緊急情況時,不需要經(jīng)過DCS系統(tǒng),直接由ESD發(fā)出保護連鎖信號,對現(xiàn)場設備進行安全保護,避免危險擴散而造成巨大損失。有關(guān)資料顯示,人在危險時刻的判斷和操作往往是滯后的、不可靠的;當操作人員面臨生命危險時,在60 s內(nèi)做出的錯誤反應決策的概率高達99.9%。因此,設置獨立于生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的安全連鎖十分必要,這是安全生產(chǎn)的重要準則。一般的安全聯(lián)鎖保護功能由DCS實現(xiàn)。但是較大規(guī)模的ESD按照安全、獨立的原則與DCS分開設置,其原因是:①降低控制功能和安全功能同時失效的概率,當維護DCS部分故障時也不會危及安全保護系統(tǒng)。②大型裝置或旋轉(zhuǎn)機械設備ESD的響應速度越快越有利于保護設備,避免事故擴大,也有利于分辨事故原因的記錄;而DCS要處理大量過程監(jiān)測信息,難以快速響應。③DCS是過程控制系統(tǒng),是動態(tài)的,需人工頻繁干預,這會引起人為誤操作;而ESD是靜態(tài)的,不需要人為干預,避免人為誤操作。

(2)SIS安全儀表系統(tǒng)具有故障安全性(Fail toSafe)。即無論是裝置發(fā)生事故還是控制系統(tǒng)發(fā)生故障都要保證生產(chǎn)裝置安全停車,并使裝置處于安全狀態(tài),從而避免事故的發(fā)生,防止對操作人員的傷害及對環(huán)境的污染等。因此,SIS安全儀表（緊急停車）對安全控制系統(tǒng)的硬件和軟件的可靠性要求很高。在國際安全標準IEC61508中,不同的安全等級所對應的安全控制系統(tǒng)的要求有詳細的規(guī)定。

我公司對所有?；に嚢踩?lián)鎖控制系統(tǒng)實行：安全評估——設計（出具帶化工甲級資質(zhì)蓋章藍圖）——現(xiàn)場儀表——系統(tǒng)成套——工程實施——竣工驗收——輔助企業(yè)配合安監(jiān)局及相關(guān)部門驗收，全程實施交鑰匙工程！

第二篇：電廠SIS系統(tǒng)簡介

電廠SIS系統(tǒng)簡介

.........................................................................................................................我國電力體制改革－網(wǎng)廠分開，競價上網(wǎng)對電廠管理也提出了更高的要求，在電廠企業(yè)信息化建設中，需要高度重視整合企業(yè)軟硬件資源，綜合考慮管理信息系統(tǒng)和各生產(chǎn)控制系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)全廠范圍內(nèi)的管控一體化，如下圖：

當前MIS系統(tǒng)和生產(chǎn)控制系統(tǒng)在可靠性、安全性等方面存在顯著差異，因此直接將各控制系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)耦合是不恰當?shù)?，這就需要在生產(chǎn)控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)之間建立起溝通的橋梁，同時需要搭建能夠?qū)﹄姀S性能進行實時監(jiān)控的高級應用軟件，以此提高發(fā)電企業(yè)的整體市場競爭力。

通過將各機組控制系統(tǒng)及相關(guān)輔助系統(tǒng)和公用系統(tǒng)等聯(lián)成一體的通訊網(wǎng)絡，組成廠級管控一體化的實時監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS），同時在SIS的基礎上建立以降低發(fā)電綜合運營成本的企業(yè)經(jīng)營管理系統(tǒng)，可有效地提高機組運行的安全性、經(jīng)濟性和可靠性，延長設備使用壽命，減少重大事故的發(fā)生，以提高發(fā)電企業(yè)整體效益為目的，為管理層應用提供可靠的實時運行數(shù)據(jù)，為電力市場運作下的發(fā)電企業(yè)提供更科學準確的成本信息和報價信息，從管理角度幫助企業(yè)控制成本，使企業(yè)領導層的經(jīng)營決策依據(jù)充分更具科學性。SIS部分

火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（Supervisory Information System，簡稱SIS）是為火電廠全廠實時生產(chǎn)過程綜合優(yōu)化服務的廠級監(jiān)控管理信息系統(tǒng)，SIS將成為電廠MIS（屬于廠級管理現(xiàn)代化范疇）和各種分散計算機控制系統(tǒng)的橋梁，它既是廠內(nèi)單元機組DCS和公用輔助車間級自動化系統(tǒng)的上一級系統(tǒng)，又向MIS提供生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)以支持MIS的需要，它集過程實時監(jiān)測、性能優(yōu)化及生產(chǎn)過程管理為一體，從而在整個電廠范圍內(nèi)實現(xiàn)信息共享，真正做到管控一體化，全面提升發(fā)電廠的整體效益和現(xiàn)代化管理水平。

該系統(tǒng)的重要特點的是，在實現(xiàn)廠級生產(chǎn)網(wǎng)絡互連和生產(chǎn)過程數(shù)數(shù)據(jù)集中管理的基礎上，通過智能化的數(shù)據(jù)挖掘和信息融合，開發(fā)出多種高級應用軟件，如廠級綜合性能計算和生產(chǎn)成本實時分析軟件、設備故障診斷和壽命評估軟件、機組和廠級優(yōu)化軟件、以及廠級負荷優(yōu)化分配軟件等。該系統(tǒng)的實施，一方面實現(xiàn)了全廠生產(chǎn)過程控制網(wǎng)絡的互連，實現(xiàn)各類設備和過程信息的實時集中管理，有利于電廠運行總值長和廠長、總工及各類管理人員隨時隨地查看全廠生產(chǎn)過程和運行工況，及時調(diào)度和處理有關(guān)事故或設備缺陷，提高了企業(yè)經(jīng)濟效益和管理水平；另一方面，通過基于數(shù)據(jù)挖掘和信息融合技術(shù)，研究開發(fā)的高級應用軟件，智能化生成電力生產(chǎn)過程的專家知識，進行實時成本分析，指導電廠機組的優(yōu)化運行，對設備進行檢修診斷及相應關(guān)鍵設備壽命進行監(jiān)測管理，這對于減少電廠機組的事故率、保證機組的安全經(jīng)濟運行所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益無疑是巨大的。SIS軟件的組成 實時數(shù)據(jù)庫

實時/歷史數(shù)據(jù)服務器是整個SIS系統(tǒng)的軟件平臺，實時/歷史數(shù)據(jù)庫存放的是工業(yè)現(xiàn)場產(chǎn)生的采集頻度為秒一級的采集密度高達數(shù)萬點的帶時間標簽的實時及歷史數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來自于各類自動化系統(tǒng)，數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)性不大但卻反映著工業(yè)現(xiàn)場設備的特性和生產(chǎn)運行狀況，因此一方面要求該數(shù)據(jù)庫具有高速處理海量實時數(shù)據(jù)的能力，另一方面又要求該數(shù)據(jù)庫具有較高的歷史數(shù)據(jù)壓縮存儲能力，既能夠?qū)⒑Ａ康臍v史數(shù)據(jù)以較高的壓縮比和精度進行存儲，同時又能夠在需要時以極快的速度進行數(shù)據(jù)提取和歷史數(shù)據(jù)恢復 高級應用軟件

全廠生產(chǎn)過程網(wǎng)絡互連和實時/歷史數(shù)據(jù)庫為高級應用軟件的研究構(gòu)建了理想的硬軟件平臺，SIS系統(tǒng)實現(xiàn)的成功與否主要取決于高級應用軟件功能的實現(xiàn)，系統(tǒng)一般包括如下子系統(tǒng)：建立如廠級性能計算軟件、機組運行能損實時分析軟件、故障診斷軟件、系統(tǒng)操作運行指導軟件、設備壽命和狀態(tài)分析軟件以及廠級負荷優(yōu)化分配軟件等。其中包括運用模糊數(shù)學、神經(jīng)網(wǎng)絡理論與方法，建立設備狀態(tài)（經(jīng)濟與安全）評價準則與方法；建立多擾動因素同時存在時反應機組動、靜態(tài)特性的能損分析理論；使用數(shù)學優(yōu)化理論，探討運行應達基準的確定方法（機組最優(yōu)工況的確定）；建立可調(diào)整、相對老化（檢修能損）、絕對老化和不可調(diào)能損（如負荷率、環(huán)境溫度等）的診斷模型；設備壽命分析與管理研究；運用人工智能技術(shù)，全面表現(xiàn)運行人員運行經(jīng)驗和專業(yè)技能，對運行參數(shù)的異常原因分析；參數(shù)異常原因自學習與自適應分析技術(shù)；運用現(xiàn)代數(shù)學分析以及統(tǒng)計方法，根據(jù)運行實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)機組特性的自學習與自校正；人工智能技術(shù)在專家系統(tǒng)中應用等。

在SIS系統(tǒng)建成后，基于實時/歷史數(shù)據(jù)庫可以建立許多高級應用項目，實時/歷史數(shù)據(jù)庫不僅作為各應用軟件的數(shù)據(jù)來源，而且還可以作為各應用軟件的數(shù)據(jù)存儲備份工具。由于建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫平臺基礎上，各應用軟件的開發(fā)變得相對簡單，不再重復與下層各控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口和自身的數(shù)據(jù)存儲備份。

我們對系統(tǒng)掛接的高級應用軟件主要由如下幾部分模塊組成：性能指標適時數(shù)據(jù)測算與分析、運行能損適時分析、運行統(tǒng)計分析、運行及故障診斷分析、優(yōu)化分析。（參見下圖）

機組性能監(jiān)測與優(yōu)化系統(tǒng)軟、硬件平臺完全建立在實時/歷史數(shù)據(jù)庫（圖中橢圓所示，包括MIS時時數(shù)據(jù)/鍵盤輸入數(shù)據(jù)、水及水蒸汽物性計算數(shù)據(jù)等）；其次將機組性能試驗得出全廠每臺機組在變負荷運行工況下各種關(guān)鍵指標的基準曲線在軟件中反映出來；另外增加和調(diào)整了一些關(guān)鍵測點，建立了一系列數(shù)學模型，對實時信息進行處理，完成性能監(jiān)測與優(yōu)化軟件系統(tǒng)。

SIS軟件的主要功能(1)機組性能指標測算與分析

機組性能指標測算與分析模塊建立在機組主、輔機性能計算模型基礎上，能夠?qū)崟r提供全廠各機組包括主輔機設備的能量轉(zhuǎn)換效率及性能指標（如加熱器端差等）的在線測算結(jié)果，為機組的優(yōu)化運行和考核評價提供定量依據(jù)。(2)機組運行能損實時分析

機組運行能損實時分析模塊建立在耗差分析模型基礎上的機組運行能損實時分析模塊，能夠?qū)崟r提供單元機組包括主輔機設備的當前運行參數(shù)與基準值的偏差以及相應的能量損失的在線測算結(jié)果，為指導運行人員的操作并將機組調(diào)整在其最佳的工況下運行提供定量依據(jù)。(3)機組運行統(tǒng)計分析

機組運行統(tǒng)計分析模塊，能針對全廠機組主輔機設備運行參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)進行分析，并提供相應的統(tǒng)計分析結(jié)果，滿足運行管理人員對機組運行狀況評價和對運行人員操作技能和水平考核的需要，亦可為確定機組的安全、經(jīng)濟運行工況提供定量依據(jù)。

主要功能如下：主要運行參數(shù)的考核統(tǒng)計（按小時、班、日、周、月、年的時間間隔，提供主要運行參數(shù)的平均值、最大值和最小值）；主要運行參數(shù)的越限時間考核統(tǒng)計（按小時、班、日、周、月、年的時間間隔，提供主要安全監(jiān)督參數(shù)的正、負越限統(tǒng)計值）；主要運行參數(shù)的超限數(shù)值考核統(tǒng)計（按小時、班、日、周、月、年的時間間隔，提供主要經(jīng)濟考核參數(shù)的正、負超差統(tǒng)計值）。

(4)單元機組運行及故障診斷分析

建立在專家系統(tǒng)基礎上的單元機組運行及故障診斷分析模塊，能夠在機組性能分析數(shù)據(jù)、能損分析數(shù)據(jù)和統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)的支持下，綜合設備運行參數(shù)的異常征兆，對單元機組設備的異?；蚬收系奶峁┰\斷分析結(jié)果，為運行人員及時發(fā)現(xiàn)設備故障提供定量依據(jù)。主要功能如下：汽輪機真空系統(tǒng)故障診斷*1（對機組真空系統(tǒng)的相關(guān)異?；蚬收线M行診斷），回熱加熱器水位異常診斷*1（對高、低壓加熱器的疏水異常、傳熱異常等進行診斷），鍋爐汽水參數(shù)異常診斷*1（如主汽溫度、主汽壓力、再熱汽溫等參數(shù)的故障樹分析），鍋爐風煙參數(shù)異常診斷*1（如排煙溫度、排煙氧量、飛灰含碳等參數(shù)的故障樹分析）。(5)機組優(yōu)化分析

機組優(yōu)化分析模塊，能夠在機組性能分析數(shù)據(jù)和統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)的支持下，運用運籌學優(yōu)化理論，對機組或輔機設備的運行方式和可控參數(shù)（主蒸汽壓力、主蒸汽溫度（再熱蒸汽溫度）、高壓缸效率、小機耗汽率、排汽壓力（循泵功率）、給水溫度、過熱器減溫水量、（再熱器減溫水量）廠用電率、氧量、排煙溫度、空預器出口CO、飛灰含碳量）提供優(yōu)化解，指導機組或者輔機設備的經(jīng)濟運行。主要功能包括單元機組優(yōu)化負荷分配；單元機組起停方式指導；（循環(huán)水泵的優(yōu)化調(diào)度。）

作為后續(xù)功能，此系統(tǒng)還將包括更完善的建立在特種傳感器基礎上的鍋爐燃燒優(yōu)化指導模塊；更完善的設備運行及檢修狀態(tài)的評價模塊；設備運行安全性評價模塊法；機組運行狀況的分析與優(yōu)化模塊；機組重要設備疲勞及蠕變壽命分析與管理模塊；運行參數(shù)的異常原因分析模塊；機組運行性能的自學習與自校正實現(xiàn)優(yōu)化指導運行的模塊等。

第三篇：SIS系統(tǒng)建設方案

SIS系統(tǒng)建設方案

電力行業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，是一切電子設備正常運行的基礎，保證持續(xù)、高效的電力供應是關(guān)系到國計民生的大事，也是電力部門工作注目的焦點。電力行業(yè)與其他行業(yè)相比具有分散控制、統(tǒng)一聯(lián)合運行的特點。系統(tǒng)的運行涉及到發(fā)電廠、變電站、調(diào)度中心；發(fā)、輸、配電系統(tǒng)一體化，系統(tǒng)中包括了各種獨立系統(tǒng)和聯(lián)合電網(wǎng)的控制保護技術(shù)、通信技術(shù)、運行管理技術(shù)等。

面對電力投資主體不斷多元化、發(fā)電用煤價不斷攀升、電力供求形勢緊張、電力體制改革、用電企業(yè)需求逐漸增大、電廠挖潛增效等大的經(jīng)濟背景和市場環(huán)境，大型電力企業(yè)目前普遍采用的“單元控制、全廠管理”的運營模式已經(jīng)不能適應市場需求。為了降低成本，提高生產(chǎn)效率，國內(nèi)各大電廠正逐漸重視整合企業(yè)的現(xiàn)有信息資源，實現(xiàn)廠內(nèi)信息共享，從而為管控一體化打下堅實基礎。電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(Supervisory Information System：SIS)正是應這種要求而產(chǎn)生的。

SIS系統(tǒng)

SIS(Supervisory Information System in plant level，廠級監(jiān)控信息系統(tǒng))是集過程實時監(jiān)測、優(yōu)化控制及生產(chǎn)過程管理為一體的廠級自動化信息系統(tǒng)，是處于火電廠集散控制系統(tǒng)DCS以及相關(guān)輔助程控系統(tǒng)與全廠管理信息系統(tǒng)MIS之間的一套實時廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)。SIS系統(tǒng)以機組的性能計算、廠級經(jīng)濟性分析、廠級負荷分配以及機組的經(jīng)濟運行為主要目的。SIS系統(tǒng)的實時性體現(xiàn)在SIS系統(tǒng)實時分析機組的運行參數(shù)，通過系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)處理與優(yōu)化的功能，對機組乃至全廠的運行狀況進行準確的分析、診斷與優(yōu)化；SIS系統(tǒng)的廠級特性體現(xiàn)在SIS系統(tǒng)涵蓋了全廠的DCS數(shù)據(jù)信息以及輔助控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，并在分析全廠運行經(jīng)濟性的基礎上，實現(xiàn)全廠的運行優(yōu)化。

北京中科啟信軟件技術(shù)有限公司(以下簡稱中科啟信)SIS系統(tǒng)采用Agilor實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)建統(tǒng)一的企業(yè)級實時數(shù)據(jù)平臺，以DCS(集散控制系統(tǒng))、PLC(可編程控制器)及其它數(shù)據(jù)采集控制裝置為基礎，以功能強大的計算機網(wǎng)絡及若干技術(shù)先進的模塊為支撐，是集過程實時監(jiān)控、優(yōu)化控制與生產(chǎn)過程管理為一體的先進的綜合自動化信息系統(tǒng)。是實現(xiàn)生產(chǎn)管理與經(jīng)營決策的高度信息化與科學化，提高發(fā)電企業(yè)安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益的最佳選擇。

系統(tǒng)特點

廠級及機組級生產(chǎn)過程監(jiān)視：顯示包括經(jīng)濟性參數(shù)在內(nèi)的生產(chǎn)過程畫面、分類報警信息，使專業(yè)人員能夠清楚掌握當前機組運行經(jīng)濟性水平，并通過歷史數(shù)據(jù)的比較得到熱力循環(huán)中各環(huán)節(jié)性能變化趨勢，便于及時和完整地掌握當前全廠機組運行情況；

機組性能優(yōu)化分析和操作指導：進行廠級及機組性能計算，能損分析和經(jīng)濟指標分析。通過對設備經(jīng)濟技術(shù)指標的計算，加強對設備的管理水平；進行機組和全廠動態(tài)能損分析，計算出機組可控和不可控耗差以及運行成本和目標成本；在線分析出機組各熱經(jīng)濟性影響因素偏離基準值引起的機組供電煤耗率偏差值及相應工況下能夠達到的供電煤耗率最好水平，為運行人員和生產(chǎn)管理人員指出當前機組熱經(jīng)濟性的差距和努力方向，直接提高機組的運行品質(zhì)；

根據(jù)全廠各機組實際運行經(jīng)濟性能，進行負荷分配尋優(yōu)，使得在滿足電網(wǎng)電負荷需求的條件下，全廠的供電煤耗量最小，同時考慮設備的運行狀態(tài)，得到每臺機組的目標負荷，并將該分配結(jié)果數(shù)據(jù)提供給值長參考，使全廠煤耗實現(xiàn)優(yōu)化；

運行管理：實現(xiàn)能耗、安全、負荷等指標以及各重要運行參數(shù)的分析統(tǒng)計，自動產(chǎn)生相應的各類報表，設計出考慮不同負荷、煤種變化對機組運行參數(shù)和經(jīng)濟指標影響的運行質(zhì)量指標體系，提供一個對操作員操作水平進行評估考核的平臺；

在線熱力試驗：實現(xiàn)從試驗測點校核→試驗條件調(diào)整→試驗數(shù)據(jù)采集→試驗數(shù)據(jù)預處理、結(jié)果計算→優(yōu)化性能曲線擬合→生成試驗報告整個試驗工作的自動化，為電廠專業(yè)技術(shù)人員提供在線進行主、輔機設備性能試驗的平臺，實現(xiàn)對運行方式改變、檢修、技改等工作開展前后機組性能改善情況的效果評估。

Agilor實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點

SIS系統(tǒng)采用先進的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的Agilor實時數(shù)據(jù)庫及計算機網(wǎng)絡技術(shù)，Agilor實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)壓縮、分布儲存及集團解決方案方面具有獨特優(yōu)勢。

處理全廠實時數(shù)據(jù)，系統(tǒng)實時性好(1秒掃描刷新)；

規(guī)模大(10萬點)、存儲容量大(至少4年)；

維護方便及二次開發(fā)能力強；

包含一個功能強大的實時分布式數(shù)據(jù)庫、覆蓋整個電廠甚至整個企業(yè)的網(wǎng)絡和適用于MS Windows的客戶機/服務器環(huán)境；

B/S方式使電廠工作人員在任何一臺聯(lián)網(wǎng)的PC機上都可觀察和創(chuàng)建實時過程的圖形、趨勢和報告。

技術(shù)先進、功能實用，充分吸納當前國內(nèi)外最新理論與技術(shù)成果，使計算、分析、診斷結(jié)果更加準確可靠。同時考慮到其對發(fā)電企業(yè)的運行指導作用，又具有概念清晰、方便實用的特點。

第四篇：石油化工安全儀表系統(tǒng)設計的論文

1石油化工安全儀表系統(tǒng)設計的基本原則

1.1確保儀表功能健全穩(wěn)定

在化工生產(chǎn)的過程中，儀表數(shù)據(jù)的檢測以及儀表數(shù)據(jù)的分析都要滿足實際的生產(chǎn)要求，以確?；ぱb置能夠安全和穩(wěn)健運行，是石油化工裝置安全儀表系統(tǒng)設計的重要原則之一。在進行相關(guān)儀表使用的設計中，設計人員要研究系統(tǒng)的基本情況，并且要熟悉生產(chǎn)的實際過程，這樣能夠準確對工作現(xiàn)場進行把握，確保設計儀表功能能夠適應實際的需求，提高設計效率。

1.2確保儀表易于維護與擴展

由于石油化工行業(yè)本身具有一定的特殊性，儀表的日常保養(yǎng)和維護也是日常工作中非常重要的環(huán)節(jié)，因此所選用的儀表要便于維護，且在使用中要較為方便，保證安全運行時間較長，盡量減少儀表的安裝數(shù)量，從而降低儀表在安裝過程中的成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。同時，在未來的發(fā)展過程中，要給儀表預留適于的空間，以滿足未來生產(chǎn)工藝的改進。

1.3確保儀表系統(tǒng)絕對安全

由于化工行業(yè)在生產(chǎn)過程中本身存在一定的危險，所選用的材料一般為危險的化學品，其產(chǎn)品也多為易燃易爆的物品，再加上生產(chǎn)操作溫度較高，因此安全事故發(fā)生的概率較大。隨著我國石油化工生產(chǎn)設備的自動化和信息化的水平越來越高，產(chǎn)品的精細化作業(yè)也越來越廣泛，因此生產(chǎn)往往處于臨界點，這樣導致危險發(fā)生的風險會越來越大。在這樣的情境下，化工儀表的使用對于系統(tǒng)安全的要求也越來越高，因此在儀表系統(tǒng)進行設計的過程中，要確保儀表的絕對安全，將整個儀表作業(yè)的風險降到最低。

2提高石油化工大型裝置工藝儀表系統(tǒng)設計的措施

2.1可靠性設計的分析

只有確保安全儀表功能的順利實現(xiàn)，確保其穩(wěn)定性，才能有效促進日常石油化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可持續(xù)發(fā)展。一般來說，安全儀表功能分為五大要素，分別是系統(tǒng)響應時間、執(zhí)行元件、安全穩(wěn)定性等級、傳感器以及邏輯運算器等，在此過程中，任何一個環(huán)節(jié)出毛病，都可能導致整體系統(tǒng)的癱瘓。一直以來，人們更多地關(guān)注邏輯運算器的可靠性，但是對檢測元件、執(zhí)行元件等可靠性卻忽略，造成整個安全儀表系統(tǒng)的可靠性能低，與降低設備風險的要求不相符。對于邏輯運算器的可靠性問題，必須優(yōu)先符合安全儀表系統(tǒng)控制的安全等級。

2.2為了保證石油化工的工序正常進行

對于儀表選型，一般會針對不同的功能進行分類，一般而言，在安全儀表的系統(tǒng)設計中，我們可以采用編程技術(shù)，電子技術(shù)等各個環(huán)節(jié)對于儀表進行應用。對于安全儀表的運行過程中，可以采用電氣技術(shù)模式，其設計的原理主要是按照媒介繼電器的原理，通過各個環(huán)節(jié)直接的合作，在復雜的生產(chǎn)工藝中，保證其安全性。隨著我國在生產(chǎn)的過程中對于安全的重視，PES技術(shù)已經(jīng)逐漸得到了發(fā)展和運用，利用PES技術(shù)已經(jīng)完成了系統(tǒng)安全的連鎖功能，因此相關(guān)的設計人員可以參考PES技術(shù)對儀表設計進行針對性的設計。

3儀表系統(tǒng)的發(fā)展遠景

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，石油化工企業(yè)的儀表也在不斷的進行創(chuàng)新和更新，在發(fā)展方向上主要為以下幾個方面：安全生產(chǎn)模塊的發(fā)展、BPCS的集成以及自動化的控制。這些無疑都是未來石油化工企業(yè)重點的發(fā)展方向，這些方面的實現(xiàn)，有利于我國石油化工行業(yè)各個環(huán)節(jié)安全的運行，對于企業(yè)的綜合效益有非常大的幫助。儀表采用計算機進行操作，有利于在日常工作中各種數(shù)據(jù)的收集，以及對安全和非安全區(qū)域的劃分進行明確，目前已經(jīng)在石油化工行業(yè)中嘗試使用集成SIS和BPCS系統(tǒng)時，并且取得了一定的效果。

4結(jié)語

綜上所述，本文重點對石油化工企業(yè)儀表的特征進行了詳細的分析，針對儀表的特征，對儀表設計過程中出現(xiàn)的問題以及如何解決進行了探索，最后預測了未來石油化工企業(yè)儀表設計的發(fā)展方向。

第五篇：石油化工儀表及系統(tǒng)接地的設計論文

摘要：針石油化工儀表及控制系統(tǒng)接地的設計進行了詳細闡述。

關(guān)鍵詞：石油化工；儀表防雷；控制系統(tǒng)；接地設計

21世紀以來，DCS在石油化工行業(yè)的應用和技術(shù)都得到較大程度的突破，因此儀表系統(tǒng)接地的問題也受到相關(guān)人員較高程度的重視。雖然，我國早在多年以前就儀表系統(tǒng)接地問題進行研究和規(guī)范，并通過明文對儀表以及控制系統(tǒng)的等電位接地問題進行了統(tǒng)一的規(guī)范和詳細說明，但仍有許多項目在實際執(zhí)行的過程中存在許多問題未能按照標準執(zhí)行，尤其是項目單獨設置儀表接地極的問題，不但給項目的具體實施造成了不必要的麻煩，也不符合我國在儀表系統(tǒng)等電位接地問題上所制定的規(guī)范和原則。

1儀表系統(tǒng)接地分類

1.1保護接地

保護接地主要目標是為了保障人身的安全和設備的穩(wěn)定運行。因為通常狀況下，儀表和控制系統(tǒng)都會存在外露的導電部分，而這一部分會因為故障或是不正常運行導致高危電壓的形成，給工程現(xiàn)場埋下了極大的安全隱患。因此，這類設備需要進行保護接地。除此之外，由于現(xiàn)場環(huán)境的復雜性和變化性，有時甚至會出現(xiàn)儀表導線附帶高于36V的電壓的情況，因此，處于安全性的考慮也會給儀表外殼進行保護接地。

1.2工作接地

工作接地作為保障儀表數(shù)據(jù)的精確度和可靠度的重要工程，其主要內(nèi)容包括了信號回路接地、本質(zhì)安全系統(tǒng)接地和屏蔽接地三種情況。信號回路的接地處理需要分情況進行處理，當信號系統(tǒng)處于非隔離情況時，通常將直流電源的負極進行接地處理；反之，若是隔離的情況，則會由于信號本身就處于絕緣狀態(tài)，因此，可不實施接地。而屏蔽接地主要是為了防電磁干擾，因此大多數(shù)會在控制室進行接地處理。本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)由于安全柵類型的區(qū)別而劃分為隔離式和齊納式兩大類。隔離式安全柵由于自身的特性無需接地，而齊納式安全柵電路則需要在控制室采用同一接地體。

1.3防靜電接地

防靜電接地處理需要在沒有保護接地和工作接地時進行。而且接地的標準需要根據(jù)建筑物的特性來劃分，每一類建筑物都有特定規(guī)格的保護器。

2儀表及系統(tǒng)接地的設置

2.1接地系統(tǒng)的主要組成部分

接地系統(tǒng)包含了導線、銅板、電極。導線起連接功能，貫通各處。然而，接地導線需要根據(jù)使用途徑、連接部位、數(shù)量和長度的區(qū)別選擇合適截面積的接地導線。通常狀態(tài)下，需要設置三塊接地銅板：第一塊是工作地的匯總銅板；第二塊是保護地的匯總銅板；第三塊是總接地的銅板。這三塊銅板都需要進行絕緣固定，而且這些銅板厚度都存在嚴格的要求（不小于6mm），而尺寸則需要根據(jù)需求情況進行確定。

2.2接地系統(tǒng)的設計原則

我國現(xiàn)階段的主要接地設計原則是防電位差，因為保護接地和工作接地選擇多個接地點時，接地點會產(chǎn)生電位差，從而影響儀表系統(tǒng)正常運行。正常狀況下，儀表盤、控制柜內(nèi)因為同時存在保護接地和工作接地兩種接地類型，因此需要分別接入兩種接地裝置專屬的匯總銅板。而其中的本安儀表接地、屏蔽接地、信號回路接地需要先接入到各匯流條后再接入工作接地的匯總銅板。接地電阻值作為關(guān)乎評價接地情況符合標準與否的重要指數(shù)之一，對接地效果的反映非常直觀和準確。設計師在進行接地方案的設計時，不但要對接地電阻值進行考慮，還要對接地連接電阻值進行充分的考慮。連接電阻值指從接地端到總接地板這兩者之間的電阻值大小，而且需要保證這一電阻的數(shù)值始終保持在0～1Ω以內(nèi)，除此之外，還需要將儀表接地系統(tǒng)的電阻控制在4Ω以內(nèi)。因此，對接地電極、接地導線截面積、連接方式的選擇等方面都會對接地電阻值產(chǎn)生直觀的影響，會直接影響接地電阻值。因此，各線路之間連接與導線和銅板的連接都需要采用銅接線片和鍍鋅鋼質(zhì)螺栓的方式，或者采用焊接。除此之外，接地總干線和接地電極連接還需要進行熱鍍鋅的處理。

3結(jié)束語

儀表及控制系統(tǒng)唯有利用科學合理的接地保護才能讓儀表及控制系統(tǒng)進行穩(wěn)定持續(xù)的運行，才能防止各類型的干擾。尤其是在DCS系統(tǒng)的運行過程中，必須對現(xiàn)場可能出現(xiàn)的干擾情況進行防治型接地處理，不然很難保障系統(tǒng)運行過程中的穩(wěn)定性和持續(xù)性。一般的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境都十分復雜，為了保障儀表及控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，不但需要制造商進行改進和調(diào)整，提高系統(tǒng)的抗干擾程度；還需要工程設計者在設計方案時就考慮好系統(tǒng)接地的工作實施。