SIS — Safety Instrumented System
Приборная система безопасности для противоаварийной защиты опасных производственных объектов. Независима от основной DCS/BPCS. Выполняет функции SIF (Safety Instrumented Functions) с заданным уровнем SIL по IEC 61511. Контроллеры Siemens Simatic Safety, HIMA HIMax, Yokogawa ProSafe-RS, Rockwell GuardLogix.
SIS (Safety Instrumented System, Приборная система безопасности, ПАЗ — Противоаварийная автоматическая защита) — независимая от основной системы управления BPCS/DCS система, выполняющая функции безопасности при выходе процесса за безопасные пределы. Применяется на опасных производственных объектах — НПЗ, нефтехимии, газовых заводах, химических производствах, объектах под давлением.
Независимость SIS от DCS — фундаментальное требование IEC 61511. Основная система управления и система безопасности работают на разных контроллерах, с разными датчиками и исполнительными устройствами на критичных сигналах. Это предотвращает ситуацию, когда отказ DCS приводит одновременно к потере управления и защиты. SIS имеет собственные сертифицированные контроллеры — Siemens Simatic S7-400F/FH, HIMA HIMax (признанный лидер), Yokogawa ProSafe-RS, Rockwell GuardLogix, Schneider Modicon Quantum Safety.
Функции безопасности (SIF — Safety Instrumented Functions) проектируются с заданным SIL (Safety Integrity Level) по IEC 61511: SIL 1 (минимум, RRF 10-100), SIL 2 (100-1000), SIL 3 (1000-10000), SIL 4 (крайне редко). Уровень SIL определяется методикой HAZOP + LOPA (анализ опасностей и слоёв защиты). Типовые SIF — аварийная остановка реактора при превышении температуры, аварийное отсечение подачи сырья при утечке, аварийное закрытие факельной системы.
Пример: реактор каталитического крекинга — SIS на базе HIMA HIMax с SIL 3, три независимых датчика температуры (голосование 2oo3 — срабатывание при превышении у 2 из 3 датчиков), два отсечных клапана Fisher с пружинным возвратом в закрытое положение, кнопки аварийной остановки на пульте и в поле, журналирование всех срабатываний в SOE-регистраторе. Независимое питание от DCS, резервирование UPS.
После 2022 года основные платформы SIS (HIMA, Yokogawa, Siemens FailSafe) идут через параллельный импорт — срок 6-12 месяцев, высокие требования к документации для сертификации проекта. Критичные тесты (Proof Test) проводят каждые 1-5 лет для подтверждения заявленного SIL. Нормативная база — IEC 61508 (общий), IEC 61511 (для процессов), ГОСТ Р МЭК 61508/61511, Федеральный закон 116-ФЗ о промышленной безопасности.
Частые вопросы
Можно ли совместить SIS и DCS на одном контроллере?
По IEC 61511 допускается только с чётким разделением (common hardware, но разные приложения, разные зоны ответственности). Однако на практике для критичных применений требуется физическое разделение — отдельный контроллер SIS, отдельные датчики, отдельные клапаны. Это принцип "defence in depth" — независимые слои защиты.Что такое PFD и как связано с SIL?
PFD (Probability of Failure on Demand) — вероятность отказа по требованию. Для SIL 1 — PFD от 10⁻² до 10⁻¹, SIL 2 — от 10⁻³ до 10⁻², SIL 3 — от 10⁻⁴ до 10⁻³, SIL 4 — от 10⁻⁵ до 10⁻⁴. Или через RRF (Risk Reduction Factor) = 1/PFD: SIL 2 → RRF 100-1000, SIL 3 → RRF 1000-10000. Чем выше SIL — тем надёжнее система, но и дороже.
Источники
- ГОСТ Р МЭК 61511 — Безопасность функциональная систем безопасности для перерабатывающих отраслей промышленности — Росстандарт
- IEC 61508 — Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems — IEC