可持續(xù)安全儀表系統(tǒng)比傳統(tǒng)的安全儀表系統(tǒng)更開放，并且更便于工廠人員使用，同時提供持續(xù)反饋和改進。

傳統(tǒng)的過程工廠安全儀表系統(tǒng)(SIS)，通常由一組軟件黑匣子組成，只有技術熟練的專業(yè)人員才能訪問。配置了嵌入式功能安全管理(FSM)和安全性能監(jiān)控的可持續(xù)安全儀表系統(tǒng)(SIS)，同樣能夠執(zhí)行工廠安全戰(zhàn)略，而且更容易與更廣泛的工廠運行人員（包括控制室操作員）一起工作。

這將改進整體工藝安全性能，并在工廠的整個生命周期內保持SIS系統(tǒng)的安全完整性。這主要通過自動獲取流程故障和需求，并對安全性能指標進行分析來實現(xiàn)的。如圖1所示，這些指標代表在工廠整個生命周期中持續(xù)的安全性能。

圖1:將測量的安全指標與預期的性能進行比較，并在完善安全設計的過程中對這兩種結果進行差距分析。本文圖片來源：橫河電機

儀器儀表和安全組件供應商已經(jīng)認識到傳統(tǒng)SIS系統(tǒng)的局限性，正在使用各種方法自動執(zhí)行數(shù)據(jù)收集和分析功能，以創(chuàng)建可持續(xù)的SIS系統(tǒng)。

可持續(xù)SIS系統(tǒng)的要素

SIS系統(tǒng)易于理解、可管理、合規(guī)和安全，它提供了一個整體方法，允許最終用戶重新獲得流程安全環(huán)境的所有權，從而使過程工廠能夠專注于其核心業(yè)務?？沙掷m(xù)SIS系統(tǒng)有助于實現(xiàn)最佳的工廠安全，并在項目實施和運營階段提供足夠的信息?？沙掷m(xù)的SIS系統(tǒng)由幾個元素組成，包括安全應用保護解決方案、安全性能監(jiān)控解決方案和安全邏輯解算器(圖2)，旨在提高工廠車間的安全性。

圖2:可持續(xù)的安全儀表系統(tǒng)(SIS)提高了安全系統(tǒng)的性能。

安全應用保護解決方案:在工廠整個生命周期中，安全應用比較易于維持在功能安全標準IEC-61508：功能安全和IEC-61511：過程工業(yè)安全儀表系統(tǒng)(SIS)所規(guī)定的水平上。

安全性能監(jiān)控解決方案：這為SIS系統(tǒng)和連接到分布式控制系統(tǒng)(DCS)的其它獨立保護層提供了安全性能指標。它還遵循現(xiàn)行安全標準，該標準要求定期對照設計性能目標，評估工藝的實際安全性能，并在旁路安全功能時驗證工廠的安全。

安全邏輯解算器：可檢測安全設備中的危險。例如，德國萊茵TüV可以根據(jù)IEC61508，以及由Exida組織頒發(fā)ISASecure嵌入式設備安全保障認證（EDSA）1級網(wǎng)絡安全，來認證某些安全邏輯求解器達到安全完整性等級（SIL）3安全功能。

“可持續(xù)的SIS系統(tǒng)通過解決在傳統(tǒng)SIS系統(tǒng)應用時遇到的問題，為工廠提供了一個更優(yōu)化的流程?！?/p>

傳統(tǒng)SIS系統(tǒng)面臨的問題

為了在工廠整個生命周期中保持安全完整性，傳統(tǒng)SIS系統(tǒng)要求工廠人員執(zhí)行的工作流程比較繁重。傳統(tǒng)SIS系統(tǒng)面臨的其它挑戰(zhàn)和問題包括：

由于可視化程度較低，工廠維護人員在了解SIS系統(tǒng)方面存在障礙；

安全需求規(guī)范和實施的邏輯之間可能存在差距，這在分析工廠運行階段安全系統(tǒng)的性能時帶來了挑戰(zhàn)。

需要大量培訓，以了解傳統(tǒng)的SIS系統(tǒng)是如何運作的。

由于缺乏透明度，如果更多人員想要理解SIS系統(tǒng)的設計目標就比較困難，一旦發(fā)生事故，也難以快速恢復。由于對原始安全數(shù)據(jù)的解釋，需要大量人力，因此手動生成和分析安全狀態(tài)報告是一項耗時的任務。

傳統(tǒng)SIS系統(tǒng)記錄過去事件的安全狀態(tài)報告和警報的格式，不夠用戶友好和不便于解釋。

要分析的數(shù)據(jù)數(shù)量會隨著時間的推移而增加。并且在安全數(shù)據(jù)必須在整個工廠的生命周期中存儲以用于監(jiān)管需求的情況下，數(shù)據(jù)管理和存儲已成為一項重大挑戰(zhàn)。

管理傳統(tǒng)的SIS系統(tǒng)是很麻煩的。工廠維修人員有時會發(fā)現(xiàn)，由于變更記錄不正確或移交程序不完整，傳統(tǒng)的SIS系統(tǒng)不能準確地反映SIS系統(tǒng)的現(xiàn)狀。記錄更改并遵守功能安全管理（FSM）通常是一個手動過程，難以按時間順序跟蹤和編譯修改。這些處理變更和FSM的手動過程，滿足傳統(tǒng)SIS系統(tǒng)的要求，但在復雜環(huán)境中是不可持續(xù)的。

可持續(xù)SIS系統(tǒng)的優(yōu)勢

通過解決使用傳統(tǒng)SIS系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)的問題，可持續(xù)SIS系統(tǒng)提供了更好的過程?？沙掷m(xù)SIS系統(tǒng)提供自動化來管理安全應用程序和過程數(shù)據(jù)。

可持續(xù)SIS系統(tǒng)提供了更易于訪問和用戶友好的界面，方便更多的人員理解、配置和管理，從而減少了對少數(shù)訓練有素、經(jīng)驗豐富工程師的依賴。主要特性包括改進的故障流程、事件的可視化、自動化行程分析和風險緩解措施?？沙掷m(xù)SIS系統(tǒng)的離線仿真功能可在部署之前對安全功能進行功能檢查，使SIS系統(tǒng)運行人員(或設計人員)能夠驗證設計，并評估由于重新定義安全儀表功能（SIF）而產(chǎn)生的后果?？沙掷m(xù)的SIS系統(tǒng)通過動態(tài)優(yōu)化安全儀表功能，能持續(xù)增強工廠的安全特性，從而分析預期和測量的安全性能指標之間的差異。

數(shù)字化數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可確保記錄和同步的一致更新。這種自動化變更管理形式有助于維護安全系統(tǒng)信息的整體一致性，并使項目順利執(zhí)行。易于訪問的歷史安全記錄，簡化了監(jiān)管審核過程。能夠跟蹤、識別和限制SIS系統(tǒng)上未經(jīng)授權的更改，對于緩解網(wǎng)絡安全威脅至關重要。

改善工廠安全性能

可持續(xù)的SIS系統(tǒng)以設計文檔、因果矩陣和狀態(tài)過渡圖的形式表示過程安全功能。所有部門都可以很容易地理解功能，因此運行人員、維護人員和工藝工程師，可以通過交互支持設計和解決問題來協(xié)助應用工程師。

設計文檔可以進行動態(tài)模擬，允許在部署前通過離線模擬對設計和更改進行廣泛測試。此外，可持續(xù)的SIS系統(tǒng)有助于在實施前評估旁路應用安全功能的影響，包括可能對其它設備產(chǎn)生的任何影響?？沙掷m(xù)的SIS系統(tǒng)通過幫助策略實施和可追溯性，提高潛在不安全工況的可見性，并提高安全合規(guī)性。

可持續(xù)的SIS系統(tǒng)自動收集SIF改進的安全統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并記錄安全績效和SIF可用性的證據(jù)，供監(jiān)管機構審核。將設計的安全性能與實際運營安全性能進行比較，以突出問題、驗證安全設計、優(yōu)化測試調度，并幫助用戶提高工廠安全性和可用性。將設計的安全性能與實際操作安全性能進行比較，以突出問題，驗證安全設計，優(yōu)化測試計劃，并幫助用戶提高工廠的安全性和可用性。

所有SIS系統(tǒng)的信息，都記錄在可持續(xù)的SIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，從而很容易恢復與工程有關的歷史活動和已實施的變更?？梢噪S時自動生成最新的設計文檔，以確保與正在實施的應用程序保持一致?？梢栽谠O計文件的基礎上規(guī)劃修改，而無需擔心。

可持續(xù)的SIS系統(tǒng)簡化了工藝設備安全系統(tǒng)的設計、運行和維護。這一概念及其相關軟件元素，可應用于現(xiàn)有工程的改造和全新設計。

現(xiàn)在，有些過程工廠，工作人員能夠實施可持續(xù)的SIS系統(tǒng)；而另外一些工廠，從最初設計到實施可能都需要援助，包括在可持續(xù)SIS系統(tǒng)的整個生命周期中提供持續(xù)的支持。

關鍵概念:

■可持續(xù)安全儀表系統(tǒng)的好處；

■傳統(tǒng)安全儀表系統(tǒng)的問題；

■工廠設施如何使用可持續(xù)安全儀表系統(tǒng)來改進工藝。

思考一下：

如何用可持續(xù)的安全儀表系統(tǒng)來改善工廠安全？

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