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安全仪表系统的应用

安全仪表系统的应用

根据GBT 50770-2013《石油化工安全仪表系统设计规范》中的规定,我们知道在安全仪表系统的设计中,测量仪表的信号传输方式有着严格的要求。具体来说,6.1.5条明确指出,现场总线或其他通信方式不得作为安全仪表系统的输入信号。而6.1.2条则推荐使用4-20mA叠加HART传输信号的智能变送器作为测量仪表。

这些规定是基于当前国内石油化工安全仪表系统的实践经验和技术的总结,用以规范和指导实践操作。它们反映了当时的技术水平和安全要求。

尽管如此,与模拟信号仪表相比,现代数字通信型仪表如现场总线仪表和工业以太网仪表在性能上具有显著优势。随着技术的不断进步,数字通信型仪表的可靠性逐渐提高,已经具备了应用于安全仪表系统的可行性。

IEC 61784-3-2021《工业通信网络-行规-第3部分:功能安全现场总线-通用规则和行规定义》标准则进一步定义了工业通信网络和系统中数据传输的协议和规范。该标准主要涉及工业自动化领域的实时现场总线和以太网通信,涵盖了数据传输速率、数据帧格式、网络拓扑结构等方面的内容。

按照IEC 61784-3标准,通信协议需满足功能安全特性和工业现场总线要求。这意味着通信过程必须具备相应的安全完整性等级(SIL)能力,以确保安全通信的残差错误率低于要求的安全水平。

在实现安全通信的过程中,黑通道技术是一种重要的方法。黑通道指的是两端的设备符合IEC 61508标准,而中间的通信过程则遵循IEC 61784-3标准。安全通信层(SCL)的设计是实现安全通信的关键,它按照标准要求对安全数据进行封装,确保数据的完整性和安全性。

SCL包含了多项关键技术细节,如数据完整性保障、时间戳、冗余与交叉检查等。这些措施共同作用,确保了数据在传输过程中的准确性和可靠性。

在评估和测试安全通信系统时,必须验证SCL的实现是否符合IEC 61508标准的要求,并确保所选的安全通信配置文件能够在系统中实现所需的安全完整性等级。当前国标中关于不得使用现场总线或其他通信方式的规定与当前技术水平存在差距。希望未来的标准修订能够更好地利用新技术带来的能力,以更好地保护装置的安全运行。

总体而言,符合IEC 61784-3的数字通信型仪表不仅符合相关标准和安全等级要求,还能有效保护装置的安全运行。其可靠性和性能的提升为安全仪表系统提供了更广阔的应用前景。


安全仪表系统的应用

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