根據(jù)安全專(zhuān)業(yè)向儀表專(zhuān)業(yè)提交的設(shè)計(jì)資料。包括需要采用SIS的控制（聯(lián)鎖）回路清單和各回路的SIL等級(jí)以及控制邏輯。沒(méi)有輸入條件就是無(wú)米之炊，但現(xiàn)在很多情況是沒(méi)有安全專(zhuān)業(yè)或安全專(zhuān)業(yè)不提資料，沒(méi)有“米面”，也要儀表“做出飯”來(lái)。

設(shè)計(jì)院的安全專(zhuān)業(yè)在SIS的設(shè)計(jì)中具體做什么？簡(jiǎn)單地說(shuō)：負(fù)責(zé)工藝流程的安全設(shè)計(jì)，做HAZOP分析，向相關(guān)專(zhuān)業(yè)提交有關(guān)安全設(shè)計(jì)的資料，解答有關(guān)安全的技術(shù)問(wèn)題。

有時(shí)沒(méi)有安全專(zhuān)業(yè)或者安全工程師知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)欠缺，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致接到SIS的亂七八糟回路越來(lái)越多，不光有過(guò)程控制、工藝聯(lián)鎖，幾乎所有的開(kāi)關(guān)變量都接進(jìn)來(lái)，連兩位式控制也接進(jìn)來(lái)，弄得儀表專(zhuān)業(yè)也沒(méi)招兒。

當(dāng)初美譽(yù)華等公司在普及宣傳緊急停車(chē)系統(tǒng)（即現(xiàn)在的SIS）概念和技術(shù)的時(shí)候，對(duì)于安全PLC的設(shè)置和作用曾經(jīng)有過(guò)一些淺顯又不準(zhǔn)確的比喻，例如：平時(shí)是不動(dòng)作的，靜止的，像狗熊冬眠一樣，但是工程知識(shí)就應(yīng)該用知識(shí)的語(yǔ)言講課、論述，不能用簡(jiǎn)單又不準(zhǔn)確的比喻了。安監(jiān)總管三［2014］116號(hào)文的理解，幾年來(lái)，大大小小研討會(huì)、解讀會(huì)開(kāi)了無(wú)數(shù)，仍有一些技術(shù)人員和專(zhuān)家不得其解。

起初的SIS設(shè)置是作為過(guò)程控制系統(tǒng)的輔助停車(chē)手段的，意在過(guò)程控制系統(tǒng)控制失靈或操作人員失誤的情況下自動(dòng)停裝置或?qū)⒐に囘^(guò)程按程序轉(zhuǎn)到安全操作過(guò)程或超馳控制過(guò)程。采用的檢測(cè)儀表是開(kāi)關(guān)類(lèi)的“檢測(cè)元件”，IEC標(biāo)準(zhǔn)里叫做“傳感器”，停車(chē)邏輯控制的PLC叫“邏輯解算器”，開(kāi)關(guān)閥等叫“執(zhí)行元件”。確實(shí)，工藝過(guò)程正常的時(shí)候這些設(shè)備是不會(huì)動(dòng)作的，但是時(shí)時(shí)刻刻在監(jiān)測(cè)過(guò)程變量，隨時(shí)準(zhǔn)備動(dòng)作的，平時(shí)不動(dòng)作可不是“冬眠”了，絕不是可以用靜止、“冬眠”來(lái)誤導(dǎo)人的。

裝置中安全聯(lián)鎖的安全完整性等級(jí)（SIL）是否越高越好？

控制回路的SIL等級(jí)僅僅表征控制失效后可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)和可能造成的災(zāi)害損失，不是保證安全的指標(biāo)。對(duì)于一個(gè)裝置來(lái)說(shuō)，具有的SIL等級(jí)越低越好，數(shù)量越少越好，說(shuō)明安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)小、控制失效后的危險(xiǎn)或發(fā)生災(zāi)害時(shí)的損失小。IEC標(biāo)準(zhǔn)中SIL等級(jí)的劃分采用等比冪級(jí)數(shù)，沒(méi)有實(shí)踐與風(fēng)險(xiǎn)科學(xué)根據(jù)，更沒(méi)有工藝故障概率分析。

舉個(gè)例子：SIL等級(jí)的平均失效概率數(shù)值是怎么來(lái)的？與工藝過(guò)程有關(guān)系嗎？與電氣、電子和可編程設(shè)備的故障率有關(guān)系嗎？機(jī)械、電氣、電子、集成電路等不同的設(shè)備一概采用同一種失效概率評(píng)估和確定，有科學(xué)依據(jù)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證嗎？也難怪SIL認(rèn)證僅僅是文件和資料的認(rèn)證，而沒(méi)有試驗(yàn)檢驗(yàn)。

SIS的設(shè)置是生產(chǎn)安全的需要，也與歐美的操作方式有關(guān)。歐美的操作人員是不管防災(zāi)減災(zāi)的，不處理非正常工藝狀態(tài)，所以，DCS之外的事情就設(shè)置SIS，用來(lái)在異常情況下停止裝置運(yùn)行，才有了采用檢測(cè)元件、PLC和開(kāi)關(guān)閥組成的SIS。沒(méi)有人機(jī)接口，不需要操作工干預(yù)，沒(méi)有模擬輸出和調(diào)節(jié)閥。其實(shí)是和DCS一樣，SIS每時(shí)每刻都在工作的，差別僅在于不到危險(xiǎn)狀態(tài)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動(dòng)作，一旦動(dòng)作就停裝置。

IEC 61508和IEC 61511根據(jù)外國(guó)的某種可靠性技術(shù)和自動(dòng)停車(chē)的需要，做了理論上的科普，形成了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而不是工程標(biāo)準(zhǔn)。而國(guó)內(nèi)石化化工行業(yè)工程技術(shù)人員誤將這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)做工程標(biāo)準(zhǔn)，才有了“剪不斷，理還亂”的現(xiàn)實(shí)。

SIS這個(gè)術(shù)語(yǔ)是否包括測(cè)量?jī)x表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)？不同的場(chǎng)景和語(yǔ)境有不同的答案。

如TRICONEX的設(shè)備叫什么？答案是：安全儀表系統(tǒng)。

包括檢測(cè)元件和執(zhí)行元件嗎？答案是：不包括。

這是用詞的問(wèn)題：tank在軍事上叫坦克，在煉油廠叫油罐，cock在水管子上叫水龍頭，在雞窩里是公雞。

IEC標(biāo)準(zhǔn)把測(cè)量?jī)x表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)＋開(kāi)關(guān)閥稱(chēng)為“元件”也說(shuō)明這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是脫離實(shí)際的。把安全控制器稱(chēng)為“邏輯解算器”，一是表示可以采用不同的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，二來(lái)也表明SIS的作用是根據(jù)預(yù)定的程序執(zhí)行邏輯動(dòng)作，停止或緩解裝置運(yùn)行，確實(shí)不管過(guò)程控制的事兒。

SIS采用開(kāi)關(guān)信號(hào)為主，根據(jù)信號(hào)變化的邏輯輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

SIS有兩個(gè)含義：一是實(shí)現(xiàn)邏輯控制功能的控制器，有人翻譯成“邏輯解算器”；二是包括過(guò)程檢測(cè)器、邏輯控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)在內(nèi)的系統(tǒng)，有人還加上邏輯控制器的軟件。

SIS是Safety Instrumentation System的縮寫(xiě)，但常常指用于安全系統(tǒng)的PLC，如《×××裝置安全儀表系統(tǒng)SIS招標(biāo)技術(shù)文件》一定是采購(gòu)“邏輯解算器”的，多年來(lái)已經(jīng)成為專(zhuān)有名詞。

IEC標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)SIS是“由測(cè)量?jī)x表、邏輯控制器和最終元件等組成”，但在核算SIL等級(jí)或響應(yīng)失效概率PFD時(shí)又多以單體儀表為單位。另外，如果說(shuō)SIS是“實(shí)現(xiàn)安全功能”的系統(tǒng)，就不僅應(yīng)該包括“測(cè)量?jī)x表、邏輯控制器和最終元件”，還應(yīng)該包括測(cè)量管路、電線、電氣連接、氣動(dòng)連接等環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)就不需要“核算”了嗎？有的人還提出包括PLC中的軟件，軟件包括PLC的系統(tǒng)軟件（操作系統(tǒng)和程序語(yǔ)言）和工程實(shí)現(xiàn)軟件（組態(tài)或應(yīng)用程序）。在安全PLC核算的時(shí)候是沒(méi)有包括軟件的，是不需要了嗎？而工程實(shí)現(xiàn)軟件的編制不確定性往往是執(zhí)行安全功能的隱形因素。而軟件又怎么驗(yàn)證呢？怎樣評(píng)估軟件的失效率呢？

有人延伸安全系統(tǒng)的范圍，提出電源系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)的閥門(mén)也需要有SIL等級(jí)，這是明顯帶有盲目、隨意行為的。

安全儀表系統(tǒng)的設(shè)置有兩個(gè)原則：故障安全和獨(dú)立設(shè)置。

IEC兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于SIS的核心內(nèi)容之一是實(shí)現(xiàn)過(guò)程的故障安全、用安全功能實(shí)現(xiàn)功能安全，不具備故障安全的過(guò)程用不著SIS。

火災(zāi)或者可燃?xì)怏w有毒氣體泄漏有故障安全狀態(tài)和手段嗎？因?yàn)闆](méi)有手段自動(dòng)撲滅裝置中不可預(yù)見(jiàn)的火災(zāi)，或者沒(méi)有手段停止意外大量泄漏的可燃?xì)怏w或有毒氣體！所以不具備故障安全過(guò)程。有必要采用SIS嗎？著火燒壞了儀表和閥門(mén)，不去琢磨火是怎么著起來(lái)的，不琢磨怎么避免著火，而是想法兒怎么讓儀表和閥門(mén)燒不壞。就像家里水管漏水淹了地板和家具，不去修水管，而是琢磨不怕水淹的地板和家具。

關(guān)于SIS與BPCS的分開(kāi)或者說(shuō)是獨(dú)立設(shè)置的問(wèn)題既簡(jiǎn)單又復(fù)雜。

老外推崇的是工作按導(dǎo)則行事兒，專(zhuān)業(yè)分工細(xì)致，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指南齊全，只要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)就能干活，不過(guò)難免記不住，時(shí)常也出錯(cuò)。所以老外認(rèn)為人是最不可靠的，只有自動(dòng)化設(shè)備才是可靠的。中國(guó)人認(rèn)為有了盡職敬業(yè)、訓(xùn)練有素的人，什么問(wèn)題都能解決。

正因?yàn)闅W美的SIS是不要人干預(yù)的，是作為人工操作的安全補(bǔ)充手段，才有了需要獨(dú)立設(shè)置的做法，才有了不采用BPCS的做法，避免“人工”這個(gè)“共因”失效，解釋為獨(dú)立保護(hù)層，也似乎有些勉強(qiáng)，實(shí)際上這不是什么新鮮概念。

SIS與BPCS分開(kāi)，獨(dú)立設(shè)置應(yīng)該到什么程度？作為過(guò)程控制的安全冗余，只要能夠?qū)崿F(xiàn)不受影響的故障安全控制即可。

按照IEC標(biāo)準(zhǔn)，不能給人機(jī)會(huì)。SIS是不配備顯示操作的人機(jī)接口的，也不配備人工干預(yù)的停車(chē)按鈕。SIS的邏輯解算器是按照安全功能配置的，本身不聯(lián)網(wǎng)。由此可見(jiàn)：“獨(dú)立設(shè)置”是指安全儀表系統(tǒng)本身，而不是延伸設(shè)備，更不能隨意擴(kuò)大范圍。

SIS獨(dú)立設(shè)置是循序漸進(jìn)的，是相對(duì)的，不是絕對(duì)的，不可隨意延伸?，F(xiàn)在資金充裕，有條件把檢測(cè)儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)都獨(dú)立設(shè)置，當(dāng)然不錯(cuò)。例如：有個(gè)項(xiàng)目的某測(cè)量回路采用“三取二”設(shè)置聯(lián)鎖，在控制系統(tǒng)中用3臺(tái)變送器取平均值做測(cè)量值，一下子就用了6臺(tái)變送器，這下子變送器不愁賣(mài)了！

SIS獨(dú)立設(shè)置的目的是避免操作人員使用控制系統(tǒng)的時(shí)候，對(duì)SIS產(chǎn)生人為干預(yù)的影響，同時(shí)在控制系統(tǒng)外配備1套SIS作為備用的自動(dòng)停車(chē)手段，跟UPS是否獨(dú)立沒(méi)有直接關(guān)系。何況電源是一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷！SIS是故障安全型，即使停電也是安全的！如果一級(jí)負(fù)荷停電，意味著至少是變電站系統(tǒng)停電，裝置就該停了，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置停車(chē)就夠了。工程技術(shù)人員要熟悉和了解相關(guān)規(guī)范，領(lǐng)會(huì)其中的科學(xué)道理，首先要搞清楚：規(guī)范說(shuō)獨(dú)立設(shè)置指的是SIS和DCS要分別設(shè)置，沒(méi)有說(shuō)專(zhuān)用UPS！現(xiàn)在有些專(zhuān)家不管三七二十一，不搞清楚SIS的設(shè)置用意，不顧企業(yè)的實(shí)際情況，弄得工廠為難。說(shuō)得嚴(yán)重點(diǎn)，要不要獨(dú)立變電站和獨(dú)立的高壓外線？