Einfache Erklärung zum Unterschied zwischen SIS-Systemen und DCS-Systemen

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von 955559 am 25.09.2018 um 22:04 bearbeitet. 1. Was ist ein Sicherheitsinstrumentierungssystem SIS? In der IEC 61508 wird das Sicherheitsinstrumentierungssystem SIS als sicherheitsrelevantes System bezeichnet – oder auch als Notstopp-System ESD. Das zu steuernde Objekt wird dabei als zu steuerndes Gerät (EUC) bezeichnet. IEC61511 definiert ein Sicherheitsinstrumentiersystem SIS als ein Instrumentiersystem, das zur Ausführung einer oder mehrerer Sicherheitsinstrumentierungsfunktionen (Safety Instrumented Function, SIF) verwendet wird. Ein SIS setzt sich aus Sensoren (wie verschiedene Schalter, Transmitter usw.), Logikcontrollern sowie Endkomponenten (wie Elektromagnete, elektrisch betriebene Türen usw.) zusammen. IEC61511 weist außerdem darauf hin, dass ein SIS entweder Software enthalten kann oder auch nicht. Außerdem muss, wenn die manuelle Bedienung durch den Bediener als integraler Bestandteil des SIS angesehen wird, in der Spezifikation für Sicherheitsanforderungen (Safety Requirement Specification, SRS) ausdrücklich auf die Effektivität und Zuverlässigkeit der Handlungen des Bediners eingegangen werden, und dies muss in die Leistungsberechnung des SIS einbezogen werden. Wenn man sich den Entwicklungsprozess des SIS ansieht, dann durchlief der Teil mit der Steuereinheit drei Phasen: elektrische Relais (Electrical), elektronische Schaltkreise (Electronic) sowie programmierbare elektronische Systeme (Programmable Electronic System). Das sind also die Phasen E/E/PES. http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041137284793.png Die Funktionen des SIS-Sicherheitssystems können entweder als Schutzfunktionen für das Sicherheitssystem dienen, oder als Steuerfunktionen – oder sie beinhalten beide Arten von Funktionen. Es sei darauf hingewiesen, dass mit der hier erwähnten Sicherheitsinstrumentensteuerungsfunktion eine Steuerung im kontinuierlichen Modus gemeint ist, die über einen bestimmten SIL verfügt und dazu dient, gefährliche Zustände zu verhindern oder deren Folgen abzumildern. Es handelt sich dabei um ein völlig anderes Konzept als die herkömmliche PID-Steuerungsfunktion. Ein SIS kann Software enthalten oder auch nicht, ein Teil eines SIS können auch menschliche Handlungen sein. http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041138145378.jpg Die Veröffentlichung von IEC61508/IEC61511 hat für die Anwendung von Sicherheitssteuerungssystemen in der Prozessindustrie eine bahnbrechende Bedeutung. Zunächst werden die verschiedenen spezifischen Anwendungen des Messsystemes betrachtet, wie beispielsweise das ESD-Sicherheitsauslösesystem/Notstopp-System (ESD ist Teil des SIS). Das SIS umfasst drei Komponenten: Feldgeräte, Logikprozessoren und Aktuatoren. Ein herkömmliches ESD-System ist lediglich der Logikprozessor-Bereich des SIS. )、FGS, BMS, HIPPS… werden alle unter dem Konzept von SIS zusammengefasst ； Zweitens wird vorgeschlagen, SIL als Indikator zu verwenden, basierend auf Kriterien zur Bewertung der Zuverlässigkeit hinsichtlich der Leistung ； Außerdem werden im Rahmen des Lebenszyklus die technischen Aktivitäten sowie die Aktivitäten zur Sicherung der Funktionalität in den verschiedenen Phasen festgelegt. Auf diese Weise bildet die Anwendung von SIS ein vollständiges System, das folgende Elemente umfasst: Konzepte und Methoden der Gestaltung, Kriterien für die Auswahl von Messgeräten (basierend auf praktischer Erfahrung sowie der Konformität mit IEC 61508), Regeln für die Konfiguration der Systemhardware und die Programmierung der Software, Systemintegration, Installation und Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung sowie Bewertungen und Audits hinsichtlich der Funktionssicherheit. Dokument Nr. 116 der Generalverwaltung für Arbeitssicherheit **Die Generalverwaltung für Arbeitssicherheit hat am 13. November 2014 die Richtlinien „Richtlinien der Generalverwaltung für Arbeitssicherheit zur Stärkung der Verwaltung von Sicherheitssystemen in der Chemieindustrie (Anweisung der Generalverwaltung für Arbeitssicherheit III [2014] Nr. 116)“ erlassen. Diese Richtlinien betreffen verschiedene Aspekte wie Produktion, Design und Verwaltung. HAZOP-Analyse, SIL-Einstufungsbewertung, Überprüfung von Sicherheitssystemen, Bewertung des Sicherheitsniveaus von Altanlagen-Sicherheitssystemen, Modernisierung von Sicherheitssystemen usw. – diese Arbeiten werden in den kommenden Jahren immer wichtiger werden! 2. Was ist ein DCS-System? Ein DCS-System wird auch als Distributed Control System bezeichnet – also ein dezentrales Steuerungssystem. Es handelt sich um eine neue Generation von Mess- und Steuerungssystemen, die auf Mikroprozessoren beruhen. Dabei werden die Steuerfunktionen dezentral verteilt, während die Anzeige der Informationen zentral erfolgt. Das Designprinzip dieser Systeme beruht auf einer Kombination aus Dezentralisierung und integrierter Koordination. Das Steuerungssystem zur Zentralisierung und Verteilung von Daten wird kurz als DCS bezeichnet. Es kann auch wörtlich als „dezentrales Steuerungssystem“ oder „dezentral gesteuertes Computersystem“ übersetzt werden. http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041141567230.jpg DCS folgt dem grundlegenden Designkonzept einer dezentralen Steuerung sowie einer zentralisierten Bedienung und Verwaltung. Es nutzt eine mehrschichtige, hierarchische Struktur mit kooperativer Autonomie. Seine Hauptmerkmale sind seine zentrale Verwaltung und dezentrale Steuerung. Derzeit findet DCS in einer Vielzahl von Branchen wie Energie, Metallverarbeitung und Petrochemie eine äußerst breite Anwendung. DCS-Hardware-Architektur: http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041142598459.jpg (1) Feldsteuerungseinheiten: Feldsteuerungseinheiten befinden sich in der Regel weit entfernt vom Kontrollzentrum und werden an Orten in der Nähe des Einsatzortes installiert. Ihre hochmodulare Struktur ermöglicht es, sie entsprechend den Anforderungen der Prozessüberwachung und -steuerung so einzurichten, dass sie entweder aus wenigen Überwachungspunkten oder aus Hunderten von Überwachungspunkten bestehen können. Die Struktur der Feldsteuerungseinheiten besteht aus vielen funktionsbezogenen Steckkarten, die in einer bestimmten logischen oder physischen Reihenfolge in einer Steckkartenbox installiert sind. Die einzelnen Feldsteuerungseinheiten sowie deren Verbindung zur Steuerungs- und Managementebene erfolgen über Busverbindungen, um einen Informationsaustausch zu ermöglichen. Die Hardware-Konfiguration der Vor-Ort-Steuerungseinheit erfordert die Durchführung der folgenden Schritte: Konfiguration der Erweiterungsmodule – Es müssen die Host-Erweiterungsmodule (CPU-Module), Stromversorgungsmodule, I/O-Module sowie Kommunikationsmodule usw. entsprechend den Anforderungen des Systems und dem Umfang der Steuerung konfiguriert werden ； Hardware-Redundanzkonfiguration: Die Redundanzkonfiguration von wichtigen Geräten ist ein wichtiges Mittel, um die Zuverlässigkeit eines DCS zu erhöhen. Bei einem DCS kann in der Regel eine Redundanzkonfiguration für Host-Steckkarten, Stromversorgungssteckkarten, Kommunikationssteckkarten sowie für das Netzwerk und wichtige Eingangs-/Ausgangssteckkarten realisiert werden. Hardwareinstallation: Bei verschiedenen DCS gibt es für die Installation der verschiedenen Module in den Modulgehäusen entsprechende Vorgaben bezüglich der logischen oder physischen Reihenfolge. Außerdem werden die Feldsteuerungseinheiten in der Regel in eine Basisversion und eine erweiterbare Version unterteilt. Bei der Basisversion sind die verschiedenen Steckmodule in einem Gehäuse untergebracht. Oftmals ist jedoch eine erweiterbare Struktur erforderlich – dabei umfasst die Feldsteuerungseinheit mehrere digitale Eingangs-/Ausgangs-Erweiterungseinheiten, die miteinander über Busse verbunden sind. Im Grunde genommen sind die Strukturform sowie die Anforderungen an die Konfiguration der Vor-Ort-Steuerungseinheit mit der Hardwarekonfiguration eines modularen PLC identisch. http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041143391939.jpg(2) Bediungsstation Die Bediungsstation dient dazu, Prozessdaten aus den verschiedenen Steuereinheiten anzuzeigen und aufzuzeichnen. Sie stellt somit eine Schnittstelle dar, über die der Mensch mit den Informationen des Produktionsprozesses interagieren kann. Eine typische Bedienerstation umfasst ein Hauptrechnersystem, Anzeigegeräte, Tastatureingabegeräte, Speichergeräte für Informationen sowie Druck- und Ausgabegeräte. Sie ermöglicht insbesondere leistungsstarke Anzeigefunktionen (z. B. Anzeige von Parametern in simulierter Form, Anzeige des Systemzustands, Anzeige verschiedener Bildschirme usw.), Alarmfunktionen, Bedienfunktionen, Funktionen zur Erstellung von Berichten sowie Konfigurations- und Programmierfunktionen. Außerdem ist die DCS-Steuerungsstation in eine Bedienerstation und eine Ingenieurstation unterteilt. Aus Sicht der Systemfunktionen dient das erste hauptsächlich zur Durchführung allgemeiner Produktionsaufgaben und Überwachungsprozesse. Es verfügt über Funktionen wie Datenerfassung und -verarbeitung, Anzeige von Überwachungsbildern, Fehlerdiagnose sowie Alarmierung. Letzteres sollte neben den üblichen Funktionen einer Bedienerstation auch Funktionen wie die Konfiguration des Systems sowie die Anpassung der Steuerziele besitzen. Was die Hardware betrifft, so sind bei den meisten Systemen die Ingenieurstationen und die Bedienerstationen miteinander verbunden; zur Unterscheidung wird lediglich eine separate Tastatur für die Ingenieure verwendet. Die drei wichtigsten inländischen SIS-Systeme sind Hilscher, Zhejiang University Control System und Conexant – sie verfügen im Grunde alle über SIL-Zertifizierungen sowie TÜV-Zertifizierungen. . . Natürlich gibt es im Ausland auch Marken wie Triconex, HIMA, Siemens, Moore, ICS, ABB, Emerson usw.