Una breve introducción a las diferencias entre los sistemas SIS y DCS

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La última edición de este mensaje fue realizada por 955559 el 25-9-2018 a las 22:04. 1. ¿Qué es un sistema de instrumentación de seguridad SIS? En la norma IEC61508, el sistema de instrumentación de seguridad SIS se denomina sistema relacionado con la seguridad (Safety Related System) o sistema de parada de emergencia ESD. El dispositivo que se controla se denomina equipo controlado (EUC). La IEC61511 define al sistema de instrumentación de seguridad SIS como un sistema de instrumentos utilizado para llevar a cabo una o más funciones de instrumentación de seguridad (Safety Instrumented Function, SIF). Un SIS está compuesto por sensores (como diversos interruptores, transmisores, etc.), controladores lógicos y componentes finales (como válvulas electromagnéticas, puertas eléctricas, etc.). La norma IEC61511 indica además que un SIS puede incluir o no software. Además, cuando las operaciones manuales realizadas por el operador se consideran como parte integral del SIS, es necesario especificar en la Especificación de Requisitos de Seguridad (Safety Requirement Specification, SRS) la eficacia y fiabilidad de dichas operaciones, e incluirlas en el cálculo del rendimiento del SIS. Si se analiza el proceso de desarrollo del SIS, su unidad de control ha pasado por tres etapas: los relés eléctricos (Electrical), los circuitos electrónicos de estado sólido (Electronic) y los sistemas electrónicos programables (Programmable Electronic System); es decir, las etapas E/E/PES. http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041137284793.png Las funciones del sistema de instrumentación de seguridad SIS pueden ser funciones de protección, funciones de control o bien combinar ambas. Cabe señalar que la función de control de instrumentación de seguridad a la que aquí nos referimos es aquella que opera en modo continuo y cuenta con un nivel específico de SIL; su objetivo es prevenir la aparición de estados peligrosos o mitigar las consecuencias de su ocurrencia. Se trata de un concepto completamente diferente al de la función de control PID convencional. Un SIS puede incluir o no software; además, una parte del SIS también puede ser la acción humana. http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041138145378.jpg La publicación de las normas IEC61508/IEC61511 tiene un significado revolucionario para la aplicación de los sistemas de control de seguridad en el sector industrial de procesos. Primero, se consideran las diversas aplicaciones específicas del sistema de instrumentación, como por ejemplo los sistemas de interbloqueo de seguridad ESD/sistema de parada de emergencia (el ESD forma parte del SIS). El SIS consta de instrumentos en el sitio, un resolutor lógico y actuadores; el sistema ESD convencional es simplemente la parte del resolutor lógico del SIS. ), FGS, BMS, HIPPS… todos se integran bajo el concepto de SIS ； En segundo lugar, se propuso utilizar el SIL como indicador, basado en criterios de evaluación de la fiabilidad del rendimiento ； Además, mediante un marco basado en el ciclo de vida, se definen las actividades técnicas y las medidas de gestión de la seguridad en cada etapa. De esta manera, la aplicación de SIS constituye un sistema completo que incluye: conceptos y métodos de diseño, principios para la selección de equipos de medición (basados en el uso práctico y en la certificación de conformidad con IEC61508), configuración del hardware del sistema y reglas para la programación del software, integración del sistema, instalación y puesta en marcha, operación y mantenimiento, así como evaluación y auditoría de la seguridad funcional. Documento n.º 116 de la Administración General de Supervisión de Seguridad: La Administración General de Supervisión de Seguridad emitió, el 13 de noviembre de 2014, las “Directrices para mejorar la gestión de los sistemas de instrumentación de seguridad en la industria química” (Documento n.º An Jian Zong Guan San [2014] 116). Dichas directrices abarcan diversos aspectos relacionados con la producción, el diseño y la gestión. El análisis HAZOP, la evaluación del nivel SIL, la verificación de los sistemas de seguridad, la evaluación del nivel de seguridad de los sistemas de seguridad en instalaciones existentes, y la modificación de dichos sistemas: todas estas tareas serán cada vez más frecuentes e importantes en los próximos años 2. ¿Qué es un sistema DCS? El sistema DCS, también conocido como sistema de control distribuido (Distributed Control System), es un sistema de control de última generación que se basa en microprocesadores. Se caracteriza por una distribución de las funciones de control y una centralización de la visualización de las operaciones. Aplica principios de diseño que permiten tanto la autonomía local como la coordinación integral. El sistema de control distribuido se abrevia como DCS; también puede traducirse literalmente como “sistema de control descentralizado” o “sistema de control informático distribuido”. http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041141567230.jpg DCS adopta el principio de diseño básico de control distribuido y operación y gestión centralizadas, utilizando una estructura jerárquica y autónoma en múltiples niveles. Su característica principal es su gestión centralizada y control distribuido. Actualmente, el DCS se utiliza de manera muy extendida en diversos sectores como la energía eléctrica, la metalurgia y la petroquímica. Arquitectura de hardware DCS: http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041142598459.jpg (1) Unidades de control en el sitio: Las unidades de control en el sitio suelen encontrarse lejos del centro de control, instaladas cerca del lugar donde se lleva a cabo la operación. Su estructura altamente modular permite configurarlas según las necesidades de monitoreo y control del proceso; pueden tener desde unos pocos puntos de monitoreo hasta cientos de ellos. La estructura de la unidad de control en el sitio está formada por numerosas tarjetas con funciones específicas, que se instalan en una caja de tarjetas siguiendo un orden lógico o físico determinado. Cada unidad de control en el sitio y estas unidades se conectan entre sí, así como con el nivel de gestión del control, a través de buses, para permitir el intercambio de información. La configuración hardware de la unidad de control en el sitio debe incluir lo siguiente: configuración de los complementos. Se deben configurar los dispositivos hardware como los complementos del procesador (complementos CPU), los complementos de alimentación, los complementos de E/S y los complementos de comunicación, de acuerdo con las necesidades del sistema y el nivel de control requerido ； Configuración de redundancia en el hardware: La configuración de redundancia para los dispositivos críticos es una forma importante de mejorar la fiabilidad del DCS. Por lo general, el DCS permite establecer configuraciones redundantes para los módulos principales, los módulos de alimentación, los módulos de comunicación y las redes, así como para los módulos de E/S críticos. Instalación de hardware: Los diferentes DCS establecen reglas específicas, ya sea en cuanto al orden lógico o al orden físico, para la instalación de los diversos complementos dentro de sus cajas de conexión. Además, las unidades de control en campo suelen dividirse en dos tipos: el tipo básico y el tipo ampliable. El tipo básico consiste en que los diferentes módulos se instalan dentro de una caja dedicada a ello. Pero, con frecuencia, se necesita una estructura ampliable; es decir, una unidad de control en campo también incluye varias unidades de entrada/salida digitales, las cuales están conectadas entre sí mediante bus. En esencia, la estructura y los requisitos de configuración de la unidad de control en el sitio son consistentes con la configuración hardware de un PLC modular. http://www.hbconsen.com/upLoad/news/month_1809/201809041143391939.jpg(2) Estación de operaciones: La estación de operaciones se utiliza para mostrar y registrar los datos del proceso provenientes de las diversas unidades de control. Es la interfaz a través de la cual la persona interactúa con la información relacionada con el proceso de producción. Una estación de operación típica incluye un sistema principal, dispositivos de visualización, dispositivos de entrada por teclado, dispositivos de almacenamiento de información y dispositivos de impresión, entre otros. Su función principal es ofrecer una gran capacidad de visualización (como la muestra de parámetros analógicos, la visualización del estado del sistema, la exhibición de diversas pantallas, etc.), además de funciones de alarma, operación, impresión de informes, configuración y programación. Además, la estación de operación DCS se divide en estación de operador y estación de ingeniero. Desde el punto de vista de las funciones del sistema, el primero se encarga principalmente de realizar operaciones y tareas de monitoreo en general. Cuenta con funciones como la recolección y procesamiento de datos, la visualización de imágenes de monitoreo, el diagnóstico de fallos y la emisión de alarmas. Este último, además de las funciones generales de una estación de operador, también debe contar con capacidades como la configuración del sistema y la modificación de los objetivos de control. Desde el punto de vista del equipo hardware, en la mayoría de los sistemas, la estación del ingeniero y la estación del operador se combinan, utilizando únicamente un teclado para diferenciarlas. Actualmente, los tres principales sistemas SIS en el país son HollySys, Zhejiang University Control System y Kangjisen; básicamente, todos cuentan con certificación SIL y certificación TÜV. . . Por supuesto, en el extranjero también existen marcas como Triconex, HIMA, Siemens, Moore, ICS, ABB, Emerson, etc.