在以石油/天然氣開采運輸、石油化工、發(fā)電、化工等為代表的過程工業(yè)領(lǐng)域，緊急停車系統(tǒng)（ESD）、燃燒器管理系統(tǒng)（BMS）、火災和氣體安全系統(tǒng)（FGS）、高完整性壓力保護系統(tǒng)（HIPPS）等以安全保護和抑制減輕災害為目的的安全儀表系統(tǒng)（SIS），已廣泛應用于不同的工藝或設(shè)備防護場合，保護人員、生產(chǎn)設(shè)備及環(huán)境。隨著自控技術(shù)和工業(yè)安全理念的發(fā)展，安全儀表系統(tǒng)已從傳統(tǒng)的過程控制概念脫穎而出，并與基本過程控制系統(tǒng)（如DCS）并駕齊驅(qū)，成為自控領(lǐng)域的一個重要分支。
　　
　　IEC615OS/IEC61511標準的發(fā)布，使得安全儀表系統(tǒng)在各個行業(yè)的應用都有了統(tǒng)一的工程技術(shù)體系以及功能安全評價和管理體系，這也將SIS的應用提升到了新的層次。
　　
　　TüV認證的功能安全專家和培訓師，Honeywell安全咨詢服務(wù)、顧問張建國認為，IEC61508/IEC61511的發(fā)布，對安全儀表系統(tǒng)在過程工業(yè)領(lǐng)域的應用具有劃時代的意義。首先，將儀表系統(tǒng)的各個特定應用都統(tǒng)一到了SIS的概念下；其次，提出了以SIL為指針，基于績效的可靠性評估標準；再者，以安全生命周期的架構(gòu)，規(guī)定了各階段的技術(shù)活動和功能安全管理活動。這使得SIS的應用形成了一套完整的體系，包括：設(shè)計理念和設(shè)計方法、儀表設(shè)備選型準人原則、系統(tǒng)硬件配置和軟件組態(tài)編程規(guī)則、系統(tǒng)集成、安裝和調(diào)試、運營和維護，以及功能安全評估與審計等。
　　
　　為了能夠?qū)IS系統(tǒng)在過程工業(yè)中的應用經(jīng)驗與業(yè)界分享交流，張建國花費四年時間，編著了《安個儀表系統(tǒng)存討程工業(yè)中的應用》，他在前言中寫道：“希望這本書對業(yè)界朋友理解IEc61508/IEC615ll以及SIS的功能安全理念有所幫助。我的另一個心愿，是將這本書奉獻給大專院校工業(yè)安全、儀表、自動化等專業(yè)的同學們，希望他們對SIS技術(shù)領(lǐng)域有所關(guān)注。”針對于此，記者也特別采訪了張建國老師，與他一同探討了SIS的前世今生。
　　
　　SIS的發(fā)展歷程
　　
　　工業(yè)領(lǐng)域何時開始形成了SIS的概念？可否簡要闡述一下SIS的簡要發(fā)展歷程？
　　
　　張建國：ESD、FGS、以及BMS等安全連鎖或保護系統(tǒng)在過程工業(yè)中的應用已經(jīng)有幾十年的歷史，邏輯單元從zui初的氣動邏輯、機電繼電器系統(tǒng)、固態(tài)邏輯、可編程電子控制器，到現(xiàn)在的安全邏輯控制器；從故障安全設(shè)計，到診斷技術(shù)的運用，技術(shù)和安全理念都有了長足的進步。
　　
　　從整個發(fā)展過程來講，首先是工業(yè)領(lǐng)域提出了需求。再者隨著技術(shù)本身由簡單到復雜的發(fā)展規(guī)律，功能也隨之強大，系統(tǒng)必然變得越來越復雜。如何通過系統(tǒng)本身識別系統(tǒng)的失效狀態(tài)？如何管理如此復雜的系統(tǒng)？這不僅要求系統(tǒng)首先要有高可靠性，同時一旦失效的話，它必須以一種可預見的、安全的方式使被控對象達到或保持在安全狀態(tài)。SIS就是沿著這樣一種思路產(chǎn)生的。
　　
　　SIS的應用情況
　　
　　您認為目前國內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域SIS應用處在一個怎樣的水平上？
　　
　　張建國：SIS近些年在石化等過程行業(yè)中的應用已經(jīng)比較普遍。就SIS系統(tǒng)技術(shù)的*性來說，已經(jīng)處在了比較的位置。
　　
　　SIS應用的主要問題有哪些？
　　
　　張建國：自前面臨的zui大問題是在貫徹IEC61508/IEC615ll標準的要求下，如何應用SIS產(chǎn)品。IEC61508/IEC615II中有一個生命周期模型。在這個生命周期模型中。如何確認防護對象和需要的安全功能，以及要達到怎樣的安全等級等問題，需要一套專業(yè)的危險和風險分析方法來解決。只有經(jīng)過這個分析研究，得出的安全要求才能更加貼近實際需要。其實以往的工作中也形成了很多規(guī)范標準，這些規(guī)范標準多是基于現(xiàn)場工作經(jīng)驗，形成的“慣例”做法。SIS工程中雖然采用的是zui基本的危險和風險分析，但是這種基于“過程風險”確定SIS有效性和可靠性的方法，較之傳統(tǒng)的單憑經(jīng)驗的做法，可有效避免SIS設(shè)計的過分保守或不足，合理地控制工程成本。
　　
　　IEC61508/IEC615ll標準是以安全生命周期為架構(gòu)的。SIS的整個安全生命周期可分為分析、工程實施及操作維護三個階段。在分析階段，要辨識工藝過程的潛在危險，并對其后果和可能性進行分析，以便確定過程風險及必要的風險降低要求。工程實施階段主要完成SIS的工程設(shè)計、儀表選型，安全邏輯控制器的硬件配置、軟件組態(tài)以及系統(tǒng)集成，完成操作和維護人員的培訓，完成SIS的安裝和調(diào)試，以及SIS的安全驗證。操作維護階段在整個安全生命周期中時間區(qū)間zui長，包括操作和維護、修改，和SIS的停用。
　　
　　在SIS設(shè)計選型后，要根據(jù)可靠性數(shù)據(jù)和操作模式，對安全儀表功能的危險失效概率或危險失效頻率進行計算，評定是否滿足目標功能安全要求。這是保證必要的風險降低的重要環(huán)節(jié)。同時，在SIS運行后，日常維護、修改管理、周期性檢驗測試、功能安全審計等也是功能安全的核心工作。
　　
　　由此可見，IEC61508/IEC615ll標準的特點是在建立一個技術(shù)體系的同時，也建立了一個管理體系。
　　
　　另外，我認為應該在整個行業(yè)內(nèi)建立一種安全文化，這一點非常重要。被動接受和主動想要滿足要求，在未來工廠管理或裝置管理霍尼韋爾SIS產(chǎn)品的與眾不同霍尼韋爾在SIS的研發(fā)中zui注重哪些？張建國：不同的供貨商有不同的產(chǎn)品研發(fā)思路。實際上從產(chǎn)品本身來講，我認為不論采用怎樣的技術(shù)路線，首先要遵循IEC61508/IEC61511這些標準。產(chǎn)品必須要通過第三方的認證，這是zui基本的品質(zhì)量保證。等方面的效果會相差很多。
　　
　　霍尼韋爾SIS產(chǎn)品的與眾不同
　　
　　霍尼韋爾在SIS的研發(fā)中zui注重哪些？
　　
　　張建國：不同的供貨商有不同的產(chǎn)品研發(fā)思路。實際上從產(chǎn)品本身來講，我認為不論采用怎樣的技術(shù)路線，首先要遵循IEC61508/IEC61511這些標準。產(chǎn)品必須要通過第三方的認證，這是zui基本的品質(zhì)量保證。
　　
　　就霍尼韋爾來講，其SIS系列產(chǎn)品均基于IEC61508等功能安全標準來研發(fā)。這一點在系統(tǒng)手冊中就有體現(xiàn)。在FSC和SM的系統(tǒng)手冊中，特別是其安全手冊，詳細描述了霍尼韋爾安全系統(tǒng)如何遵循IEC615O8等功能安全標準。
　　
　　除此之外，霍尼韋爾非常注重與TüV之間的深入合作。我們的安全系統(tǒng)均獲得了TüVSIL3的產(chǎn)品認證；我們的工廠、銷售、工程和服務(wù)等相關(guān)業(yè)務(wù)部門獲得了TüV關(guān)于遵循IEC61508等相關(guān)要求的組織機構(gòu)認證；我們HSMS（霍尼韋爾安全管理系統(tǒng)）業(yè)務(wù)中的市場、銷售、工程和服務(wù)等團隊中擁有大批認證的功能安全工程師。我們在向用戶提供*安全系統(tǒng)的同時，努力踐行IEC61508/IEC615ll等技術(shù)和管理理念，用強大的技術(shù)保障體系，為用戶提供全生命周期的安*方案和服務(wù)。
　　
　　值得一提的是，除了我們自己擁有大批經(jīng)過培訓并認證的T功能安全工程師以外，霍尼韋爾作為功能安全工程師認證程序的合作者之一，亦是目前國內(nèi)*用中文授課的課程提供者?；裟犴f爾與國內(nèi)合作伙伴一道，已經(jīng)面向國內(nèi)許多的大學、研究機構(gòu)、設(shè)計院、研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)、供貨商、SIS的zui終用戶等不同領(lǐng)域和行業(yè)的相關(guān)人員，提供了多批次的TüVFSEng功能安全工程師認證培訓和考試，有近百位獲得了證書。目前，在萊茵和霍尼韋爾的共同努力下，霍尼韋爾已經(jīng)為中國臺灣地區(qū)用戶提供了相應的中文培訓和認證課程。
　　
　　霍尼韋爾SIS產(chǎn)品有哪些技術(shù)亮點？
　　
　　張建國：從IEC615ll的分層模型可以看出，zui底層是控制和監(jiān)控層，即以DCS為代表的基本過程控制系統(tǒng)；上一層是防護層，這其中應用的zui典型的系統(tǒng)就是ESD，其意圖是當被控參數(shù)達到設(shè)定限值時，避免設(shè)備損壞、人員傷害或環(huán)境破壞等危險事件的發(fā)生；再上一層是抑制減輕層，其S巧應用是常見的火氣系統(tǒng)，它的作用是當危險事件發(fā)生時，如何緩解其發(fā)生的后果；在頂層還有全廠緊急響應和社區(qū)緊急響應。通過技術(shù)體系和過程安全管理等非技術(shù)手段，達到風險降低的效果?？梢姡L險降低并非單一的措施，而是諸多措施的綜合體現(xiàn)。
　　
　　一方面，霍尼韋爾的產(chǎn)品線非常寬泛，霍尼韋爾的產(chǎn)品可以將這些層全部覆蓋，另一方面，其產(chǎn)品和服務(wù)構(gòu)成了一個有機的技術(shù)體系，提供的是總體解決方案。以SafetyManager（SM）為例，它首先是一款獲得了TüVSIL3的認證的世界的安全系統(tǒng)，廣泛應用于ESD、FGS、BMS、HIPPS等典型的安全防護領(lǐng)域。它有兩個層面的網(wǎng)絡(luò)：一是在系統(tǒng)層面，通過*的TüVSIL4SafeNet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以將不同地理位置的SM系統(tǒng)構(gòu)成一個安全管理整體；二是SM的遠程I/OLink，可連接多層次的遠程I/O，這樣可以將處于遠端分散的I/O點，集中到一個SM系統(tǒng)中。比如實施過的一個項目，它有海上平臺、陸地終端、罐區(qū)，以及一個石化廠。該廠有一個中控室（CCR）和16個現(xiàn)場機柜室（FAR）。這樣一個地理位置分散，規(guī)模又比較大的工程，zui終采用了107套SM，其中81套用于ESD,26套用于FGS。所有的SM系統(tǒng)用SafeNet連接，構(gòu)成了一體的安全網(wǎng)絡(luò)。另外，SM也是ExPerion家族平臺上的一個節(jié)點，通過FTE網(wǎng)絡(luò)，與PKS等一道，實現(xiàn)管控一體化，便于用戶的操作和維護管理。