Uma breve explicação sobre as diferenças entre os sistemas SIS e DCS

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Este tópico foi editado pela última vez por 955559 em 25/09/2018, às 22:04. 1. O que é um sistema de instrumentação de segurança SIS? Na norma IEC61508, o sistema de instrumentação de segurança SIS é denominado Sistema Relacionado à Segurança (Safety Related System) ou Sistema de Parada de Emergência ESD. O dispositivo que é controlado é chamado de Dispositivo Controlado (EUC). A IEC61511 define o Sistema de Instrumentação de Segurança SIS como um sistema de instrumentos utilizado para executar uma ou mais funções de instrumentação de segurança (Safety Instrumented Function, SIF). O SIS é composto por sensores (como vários tipos de interruptores, transmissores, etc.), controladores lógicos e componentes finais (como válvulas eletromagnéticas, portas elétricas, etc.). A norma IEC61511 especifica ainda que o SIS pode incluir ou não software. Além disso, quando as operações manuais realizadas pelo operador são consideradas parte integrante do SIS, é necessário estabelecer, na Especificação de Requisitos de Segurança (Safety Requirement Specification, SRS), regras claras sobre a eficácia e a confiabilidade das ações realizadas pelo operador. Esses critérios também devem ser levados em consideração no cálculo do desempenho do SIS. Observando o processo de desenvolvimento do SIS, sua unidade de controle passou por três fases: relés elétricos (Electrical), circuitos eletrônicos de estado sólido (Electronic) e sistemas eletrônicos programáveis (Programmable Electronic System), ou seja, as fases E/E/PES. http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041137284793.png As funções do sistema de instrumentação de segurança SIS podem ser funções de proteção, funções de controle ou combinação das duas. É importante esclarecer que a função de controle de instrumentos de segurança mencionada aqui refere-se a um sistema que opera no modo contínuo e possui um determinado nível SIL, com o objetivo de prevenir a ocorrência de situações perigosas ou de reduzir as consequências delas. Trata-se de um conceito completamente diferente da função de controle PID convencional. O SIS pode incluir ou não software; uma parte do SIS também pode ser ação humana. http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041138145378.jpg A publicação das normas IEC61508/IEC61511 representa um marco histórico para a aplicação de sistemas de controle de segurança no setor industrial de processos. Primeiramente, as diversas aplicações específicas do sistema de instrumentação, como o sistema de intertravamento de segurança ESD/sistema de parada de emergência (o ESD faz parte do SIS). O SIS é composto por instrumentos de campo, um resolvedor lógico e atuadores. Um sistema ESD convencional consiste apenas no componente de resolvedor lógico do SIS. ), FGS, BMS, HIPPS… todos são abrangidos pelo conceito de SIS ； Em segundo lugar, foi proposto o SIL como indicador, com base em critérios de avaliação da confiabilidade do desempenho ； Além disso, com base na estrutura do ciclo de vida, são definidas as atividades técnicas e as atividades de gestão da segurança funcional em cada fase. Dessa forma, a aplicação do SIS forma um sistema completo, que inclui: conceitos e métodos de projeto, princípios para a seleção dos equipamentos de medição (com base no uso prático e na certificação de conformidade com a IEC61508), configuração do hardware do sistema e regras para a programação do software, integração do sistema, instalação e teste, operação e manutenção, além de avaliação e auditoria da segurança funcional. Documento nº 116 da Administração Geral de Supervisão de Segurança **A Administração Geral de Supervisão de Segurança emitiu, em 13 de novembro de 2014, as “Diretrizes da Administração Geral de Supervisão de Segurança para o aprimoramento da gestão dos sistemas de instrumentação de segurança em indústrias químicas (Administração Geral de Supervisão de Segurança, nº 2014/116)”. Essas diretrizes abrangem diversos aspectos, como produção, projeto e gestão. Análise HAZOP, avaliação do nível SIL, verificação de sistemas de segurança, avaliação do nível de segurança dos sistemas de segurança em equipamentos antigos, reforma de sistemas de segurança, entre outros. Essas tarefas se tornarão cada vez mais frequentes e importantes nos próximos anos! 2. O que é um sistema DCS? O sistema DCS, também conhecido como Sistema de Controle Distribuído (Distributed Control System), é um tipo de sistema de controle que se baseia em microprocessadores. Ele segue os princípios de design que visam distribuir as funções de controle e centralizar a exibição das informações operacionais, combinando assim autonomia local com coordenação geral. Trata-se de uma nova geração de sistemas de controle de instrumentos. O sistema de controle distribuído é abreviado como DCS; pode também ser traduzido literalmente como “sistema de controle distribuído” ou “sistema de controle computacional distribuído”. http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041141567230.jpg O DCS adota o conceito básico de controle distribuído e operação e gestão centralizadas, utilizando uma estrutura hierárquica e autônoma em vários níveis. Sua principal característica é o gerenciamento centralizado e o controle distribuído. Atualmente, o DCS é amplamente utilizado em diversos setores, como energia elétrica, metalurgia e petroquímica. Arquitetura de hardware DCS: http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041142598459.jpg (1) Unidades de controle local: As unidades de controle local geralmente ficam longe do centro de controle, sendo instaladas perto do local onde ocorre a operação. Sua estrutura modular permite que sejam configuradas para atender às necessidades de monitoramento e controle do processo, podendo ter desde poucos pontos de monitoramento até centenas deles. A estrutura da unidade de controle local é composta por várias placas funcionais separadas (ou cartões), que são instaladas em uma caixa de placas, seguindo uma ordem lógica ou física específica. Cada unidade de controle local e ela mesma se conectam ao nível de controle e gestão por meio de barramentos, a fim de permitir a troca de informações. A configuração de hardware da unidade de controle local precisa incluir o seguinte: configuração dos plugins – devem ser configurados os plugins do host (plugins CPU), plugins de alimentação, plugins de E/S, plugins de comunicação e outros dispositivos de hardware, de acordo com as exigências do sistema e com a escala de controle ； Configuração de redundância em hardware: A configuração de redundância para os dispositivos críticos é uma maneira importante de aumentar a confiabilidade do DCS. Geralmente, o DCS permite a configuração de redundância para os plug-ins do mainframe, os plug-ins de alimentação, os plug-ins de comunicação e de rede, além dos plug-ins de E/S críticos. Instalação de hardware: Diferentes DCS estabelecem regras específicas, em termos de ordem lógica ou física, para a instalação dos vários plugins dentro da caixa de plugins. Além disso, as unidades de controle de campo geralmente são divididas em dois tipos: o tipo básico e o tipo expansível. No caso do tipo básico, os vários plug-ins são instalados em uma caixa específica para isso. Porém, na maioria das vezes, é necessária uma estrutura expansível, ou seja, a unidade de controle de campo também inclui várias unidades de entrada/saída digitais, que estão conectadas entre si por meio de barramentos. Em essência, a estrutura e os requisitos de configuração da unidade de controle local são consistentes com a configuração de hardware dos PLCs modulares. http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041143391939.jpg(2) Estação de operação: A estação de operação é utilizada para exibir e registrar os dados do processo provenientes das diversas unidades de controle. É a interface através da qual as pessoas interagem com as informações relacionadas ao processo de produção. Uma estação de operação típica inclui um sistema principal, dispositivos de display, dispositivos de entrada por teclado, dispositivos de armazenamento de informações e dispositivos de impressão, entre outros. Seus principais recursos são a capacidade de exibição avançada (como exibição de parâmetros analógicos, status do sistema, várias telas de visualização, etc.), funcionalidades de alarme, funções de operação, função de impressão de relatórios, além de recursos de configuração e programação. Além disso, a estação de operação DCS é dividida em estação do operador e estação do engenheiro. Do ponto de vista das funções do sistema, o primeiro é utilizado principalmente para realizar operações de produção e tarefas de monitoramento gerais. Ele possui funcionalidades como coleta e processamento de dados, exibição de imagens de monitoramento, diagnóstico de falhas e geração de alertas. Este último, além das funções gerais de uma estação de operador, também deve dispor de funcionalidades como a configuração do sistema e a modificação dos objetivos de controle. Do ponto de vista dos dispositivos hardware, nas maioria dos sistemas, a estação do engenheiro e a estação do operador são combinadas, sendo feita a distinção apenas por meio de um teclado específico para o engenheiro. Atualmente, os três principais sistemas SIS no país são HollySys, Zhejiang University Control System e Kangjisen; todos eles possuem certificações SIL e TÜV, não é? . . Claro, no exterior também existem marcas como Triconex, HIMA, Siemens, Moore, ICS, ABB, Emerson, entre outras.