一、概況　　隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，重大安全事故時有發(fā)生，工業(yè)安全已越來越受到政府和人們的關(guān)注。由中國自動化學(xué)會儀表與裝置專業(yè)委員會、上海市自動化學(xué)會自動化儀表及應(yīng)用專業(yè)委員會主辦的“工業(yè)自動化領(lǐng)域安全技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢”研討會于2009年11月6日在上海新國際博覽中心召開。由于在“2009年中國國際工業(yè)博覽會——工業(yè)自動化展”期間召開，因此有來自全國有關(guān)企業(yè)、用戶、研究設(shè)計院所和大專院校的專家與工程技術(shù)人員約100人出席了會議?！　∩虾Ｗ詣踊瘍x表股份公司、ABB（中國）有限公司、法國歐申防雷上海公司、西門子（中國）有限公司、上海寶信軟件股份有限公司、施邁賽工業(yè)開關(guān)制造（上海）有限公司、Pilz（皮爾磁）中國公司、上海儀器儀表自控系統(tǒng)檢驗測試所、上海辰竹儀表有限公司共10位專家作了精彩的主旨報告。　　中國自動化學(xué)會儀表與裝置專業(yè)委員會常務(wù)委員吳勤勤教授與上海自動化學(xué)會副理事長范鎧教授級高工主持了會議。　二、專家報告　　上海自動化儀表股份有限公司DCS分公司朱強(qiáng)總工首先介紹“自動化控制系統(tǒng)功能安全要求”，細(xì)述了功能安全標(biāo)準(zhǔn)、功能安全概念、系統(tǒng)設(shè)計的功能安全管理、措施和技術(shù)。他指出：風(fēng)險控制、安全生命周期和安全完整性等級是IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)的精髓，在我國，等同于該標(biāo)準(zhǔn)的國家標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 20438已于2006年頒布。在IEC標(biāo)準(zhǔn)中，安全被定義為“不存在不可接受的風(fēng)險”；安全：存在的風(fēng)險小于可容忍的風(fēng)險；危險：存在的風(fēng)險大于可容忍的風(fēng)險。功能安全研究的對象分為兩大類：安全控制系統(tǒng)和安全保護(hù)系統(tǒng)，它們統(tǒng)稱為安全相關(guān)系統(tǒng)。功能安全管理也叫安全計劃，目的是在需求、設(shè)計、開發(fā)、產(chǎn)品、安裝、使用等各生命周期階段避免失誤。采用的措施和技術(shù)包括硬件與軟件，例如在系統(tǒng)設(shè)計中通常采用的是冗余設(shè)計，在要求嚴(yán)格的場合，還采用多樣性技術(shù)，其作用是防止安全系統(tǒng)出現(xiàn)故障，在我們的一個工程項目中除采用“四取二”的安全保護(hù)系統(tǒng)外，按照美國專家的建議還采用多樣性系統(tǒng)，實際應(yīng)用取得了功效。
朱強(qiáng)總工
曾碩巍經(jīng)理　　　ABB（中國）有限公司曾碩巍經(jīng)理接著介紹“ABB——致力于安全解決方案30年”，闡述了IEC 61508及IEC 61511功能安全，ABB在功能安全。他講述1979年ABB向挪威側(cè)北海平臺提供第一套安全控制系統(tǒng)，至今ABB已有25年一體化安全解決方案的經(jīng)驗。從那時起，ABB向市場推出了覆蓋所有主流框架結(jié)構(gòu)的安全系統(tǒng)，包括一重化、雙重化（DMR）、三重化（TMR）和四重化（QMR）結(jié)構(gòu)。ABB新一代用于流程工業(yè)的自動化解決方案是800xA高完整性系統(tǒng)，它是先進(jìn)的安全儀表系統(tǒng)，不僅具有SIL 3等級的AC 800M高完整性控制器及S800高完整性I/O等產(chǎn)品，還具有市場獨有的內(nèi)嵌式多樣化技術(shù)，如軟件多樣化的邏輯解算器和硬件多樣化的S800 I/O模塊等。800xA系統(tǒng)可進(jìn)行SIL 3等級的點對點的對等通信，支持ESD閥部分沖程測試，這種一體化的安全系統(tǒng)可靈活配置，可實現(xiàn)更高的生產(chǎn)率和更低的所有權(quán)費(fèi)用。該系統(tǒng)在中國已用于300公里的福建天然氣接收站及管線等工程項目?！　》▏鴼W申（Eurptect）防雷上海公司尹群總工介紹“老化后不中斷信號傳輸?shù)男滦虳CS電涌保護(hù)器（SPD）”細(xì)述了DCS系統(tǒng)信號電涌保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀，DCS信號系統(tǒng)對SPD工作狀態(tài)批示和老化后不影響系統(tǒng)工作方面的應(yīng)用。他簡述自動化儀表信號SPD產(chǎn)品的種類，按使用對象分，有傳感器類、變送器類、控制總線類、以太網(wǎng)類等；按外形結(jié)構(gòu)分，有導(dǎo)軌安裝式和管螺紋安裝式。SPD的發(fā)展趨勢是通用型向?qū)Ｓ眯桶l(fā)展，安裝尺寸小型化、標(biāo)準(zhǔn)化，整體型SPD向防雷模塊可插拔發(fā)展，不斷提高自身與使用安全性能。近年來，SPD廠商重點研發(fā)SPD自身故障不影響系統(tǒng)工作和如何判斷SPD是否正常的技術(shù)，歐申公司利用電涌保護(hù)元件在老化后因漏電流加大通常會產(chǎn)生較高溫度的特點，完成了擁有專利的熱脫離結(jié)構(gòu)，保證老化元件脫離后不再參與回路工作，并使SPD工作窗由白色轉(zhuǎn)為紅色，提醒維護(hù)人員更換信號防雷模塊，及時排除故障根源?！　∥鏖T子（中國）有限公司李佳經(jīng)理（女士）介紹“靈活可靠的安全集成解決方案助您生產(chǎn)一臂之力”，闡述安全標(biāo)準(zhǔn)、安全產(chǎn)品、解決方案、安全應(yīng)用與編程。她闡釋故障安全（Fail safe）系統(tǒng)是如何實現(xiàn)的主要依靠硬件和軟件結(jié)合成就強(qiáng)大的自診斷功能；采用特殊技術(shù)保證軟件運(yùn)行的可靠性；具有冗余功能，即使一部分失效，也能維持系統(tǒng)運(yùn)行安全；安全的通信機(jī)制。這種系統(tǒng)一般不會失效，即使失效也是在可預(yù)測的范圍內(nèi)，一旦失效，系統(tǒng)將進(jìn)入安全模式。西門子具有用于工業(yè)自動化的集成安全技術(shù)和多種安全產(chǎn)品，如針對過程工業(yè)安全，有SIS系統(tǒng)，包括安全控制器、冗余技術(shù)、故障安全I(xiàn)/O、總線系統(tǒng)與各種變送器等；針對制造業(yè)安全，有故障安全PLC、故障安全I(xiàn)/O、Profisafe安全通信，故障安全繼電器，傳感器與驅(qū)動裝置。其中，用于系統(tǒng)級安全解決方案的控制器有模塊化安全控制器，預(yù)裝嵌入式Window XP和Win AC RTXF的嵌入式安全控制器與基于PC的Win AC RTXF安全軟控制器。根據(jù)安裝環(huán)境，有適用控制柜內(nèi)或露天環(huán)境的安全控制器。上述安全型控制器，經(jīng)TÜV認(rèn)證支持IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)到SIL 3等級，能實現(xiàn)集中或分布式控制，使用STEP 7軟件的FBD/LAD語言進(jìn)行程序編寫更簡單。西門子的解決方案優(yōu)勢是：一個控制器、一個控制軟件和一條總線可構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)和安全相關(guān)系統(tǒng)；基于控制器，可靈活地連接到Profibus/Profinet(Profisafe)；模塊化的安全系統(tǒng)可連接多個傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在中國，已應(yīng)用于奇瑞（Chery）汽車有限公司生產(chǎn)線等工程項目中?！　×_克韋爾自動化（中國）有限公司王旭光經(jīng)理介紹“Rockwell工業(yè)安全解決方案”，他敘述目前世界機(jī)器安全市場營銷排名為Rockwell、OMRON、Siemens、SICK、Pilz。羅克韋爾在中國沒有設(shè)廠，因此本公司進(jìn)入中國市場的安全產(chǎn)品全部是從國外進(jìn)口的。羅克韋爾的自動化集成架構(gòu)可以滿足過程控制、機(jī)器控制、運(yùn)動控制、安全控制等需求，安全產(chǎn)品包括PLC、安全繼電器、感應(yīng)裝置、門鎖開關(guān)等。2009年推出的新產(chǎn)品有速度監(jiān)控繼電器，能直接監(jiān)控編碼器信號，如有突然振動、突然超速，可使有關(guān)裝置慢、停下來。PLC有小型到大型的，大型產(chǎn)品如Guard LogX集標(biāo)準(zhǔn)與安全功能于一身，經(jīng)認(rèn)證達(dá)到SIL 3級，用它可使標(biāo)準(zhǔn)與安全控制通信在同一網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行，并使用同一軟件平臺。羅克韋爾的機(jī)器安全解決方案已用于汽車生產(chǎn)線，火力、風(fēng)力發(fā)電，航空母艦（美國）等，還有用于過程工業(yè)的SIS、ESD系統(tǒng)，已用于石油開采、冶金、水泥、紙漿工業(yè)等?！　∩虾毿跑浖煞萦邢薰究盗樟张拷榻B“能源化工行業(yè)危險源一體化綜合監(jiān)控與應(yīng)急聯(lián)動處置系統(tǒng)”，她講述近年來我國發(fā)生巨大人員傷亡事故究其原因，是實時信息采集滯后，調(diào)度指揮響應(yīng)不及時；事故前預(yù)防機(jī)制缺乏，管理環(huán)節(jié)斷鏈；事故后處理措施不當(dāng)；政府監(jiān)管不到位等。寶信軟件公司專門針對石化、化工等流程行業(yè)的應(yīng)用特點，開發(fā)了iCentroView軟件，它是集自動化監(jiān)控、信息采集、生產(chǎn)監(jiān)視、生產(chǎn)調(diào)度、應(yīng)急預(yù)案、事故應(yīng)急處理為一體的軟件平臺。用其主要實現(xiàn)：對企業(yè)內(nèi)重大危險源的視頻監(jiān)控、污染物排放實時監(jiān)控、對重要生產(chǎn)裝置安全運(yùn)行和節(jié)能減排措施進(jìn)行監(jiān)控和性能評估；內(nèi)建企業(yè)應(yīng)急聯(lián)動和救援?dāng)?shù)據(jù)庫、化學(xué)品危害數(shù)據(jù)庫；可實時掌握重要場所和重要設(shè)施的安全運(yùn)行狀況/預(yù)防事故的發(fā)生；在事故發(fā)生時，可及時、有序地組織調(diào)度和應(yīng)急救援，在事故處置過程中智能完善預(yù)案。這種自主研發(fā)的綜合一體化智能監(jiān)控指揮平臺，已成功應(yīng)用于上海華誼集團(tuán)生產(chǎn)調(diào)度和應(yīng)急聯(lián)動中心、寧夏英力特化工生產(chǎn)調(diào)度和應(yīng)急中心，此外，還成功應(yīng)用于中石油廣西石化1000萬噸/年煉油工程?！　∈┻~賽工業(yè)開關(guān)制造（上海）有限公司王廷琪經(jīng)理介紹“施邁賽安全保護(hù)10周年”，主要闡明安全標(biāo)準(zhǔn)的選擇、施邁賽安全產(chǎn)品系統(tǒng)框架、安全產(chǎn)品的開發(fā)和趨勢。施邁賽安全產(chǎn)品分類為：機(jī)電類開關(guān)產(chǎn)品（如常開、常閉開關(guān)）、電子技術(shù)產(chǎn)品（微電子和半導(dǎo)體類元器件）、總線控制產(chǎn)品（AS-i總線）、無線控制產(chǎn)品（RFID），防爆產(chǎn)品（ATEX）。安全產(chǎn)品的發(fā)展趨勢是：電子化趨勢（帶自診斷功能），人性化設(shè)計（如產(chǎn)品有圓滑表面、有指示燈），使用、維護(hù)方便，有組網(wǎng)能力，滿足個性化選擇，不斷融入新技術(shù)（如采用電/磁、無線遙控等技術(shù)）。　　Pilz（皮爾磁）中國公司黃之炯經(jīng)理介紹“全新的自動化系統(tǒng)”。他述說控制系統(tǒng)的發(fā)展，從上世紀(jì)70年代集中式的輸入和輸出，80年代的分散式輸入和輸出，現(xiàn)今集中式的控制系統(tǒng)，正向模塊化的分散式控制系統(tǒng)發(fā)展。皮爾磁根據(jù)這種趨勢研發(fā)了新型完整的自動化系統(tǒng)PSS 4000，其結(jié)構(gòu)特點是：硬件結(jié)構(gòu)上互相獨立；軟件結(jié)構(gòu)上模塊化；所有的輸入輸出點變量是共享的。該系統(tǒng)應(yīng)用范圍，包括標(biāo)準(zhǔn)控制、安全控制、運(yùn)動控制、操作與監(jiān)控（有可視化界面、診斷功能等）。該系統(tǒng)采用實時以太網(wǎng)SafetyNETp；硬件有用于安全和標(biāo)準(zhǔn)控制的PLC、接口、眾多種類的I/O模塊；軟件采用IEC 61131-3語言，可用于標(biāo)準(zhǔn)和安全控制的通用型編程，如采用創(chuàng)新的PAS 4000軟件可根據(jù)需求先完成編程然后定義目標(biāo)硬件（性能等級和結(jié)構(gòu)），打破了慣用的先確定硬件后再編程和設(shè)計流程，便于自上而下或自下而上進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，可節(jié)省設(shè)計時間、提高設(shè)計質(zhì)量、減少錯誤。今后，除小型工程外，大型工程項目的標(biāo)準(zhǔn)與安全控制趨向統(tǒng)一，PSS 4000迎合這種趨勢，支持大中型工程項目的并行工程流程?！　∩虾３街駜x表有限公司呂建國經(jīng)理介紹“自控系統(tǒng)的防爆解決方案”，他詳述各種防爆技術(shù)及有關(guān)產(chǎn)品在自動化控制中的市場份額為：本安型占40%，隔爆型占30%，普通型占20%，無火花型占10%。本安防爆的優(yōu)點是：采用熔絲保護(hù)，無需防護(hù)電纜及專門的密封措施，防護(hù)簡單；特別低的電壓和電流，對人身安全；唯一允許工作在0區(qū)危險場所，是最為安全的技術(shù)；結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕；可在帶電工況下進(jìn)行維護(hù)、標(biāo)定、更換；適應(yīng)自控系統(tǒng)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、總線式發(fā)展。辰竹公司自控系統(tǒng)的防爆解決方案是采用本安防爆與浪涌保護(hù)合二為一的技術(shù)與產(chǎn)品，這比某些著名外商的產(chǎn)品更簡化，可節(jié)省空間、減少接線，經(jīng)有關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)證，具有高達(dá)10 kA（8/20 μs）的放電能力，這類防爆防雷產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于石化（占31%）、冶金（占18%）、煤炭（占13%）、電力（占10%）等行業(yè)。　　上海儀器儀表自控系統(tǒng)檢驗測試所張艾森先生介紹“SIS安全儀表系統(tǒng)的電磁兼容的要求”，他論述了與功能安全相關(guān)的電磁兼容性（EMC）標(biāo)準(zhǔn)、IEC 61508中有關(guān)EMC的要求、IEC 61326系列標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于功能安全相關(guān)的EMC規(guī)范、設(shè)備功能在抗擾度試驗中允許的影響等。他介紹，根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，涉及到安全功能性的所有安全相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備的部件必須在所有相關(guān)環(huán)境中按規(guī)定的要求工作。這種環(huán)境影響，包括氣候、機(jī)械、化學(xué)、電磁、爆炸性環(huán)境，安全儀表系統(tǒng)在執(zhí)行安全功能時，如遇到電磁干擾，可能會產(chǎn)生錯誤、誤動作、故障和損壞，從而導(dǎo)致SIS系統(tǒng)的性能下降或失效，甚至引起危險，所以自動化系統(tǒng)進(jìn)行功能安全設(shè)計時，要考慮電磁環(huán)境，進(jìn)行EMC設(shè)計；產(chǎn)品設(shè)計完成后，應(yīng)進(jìn)行符合IEC 61326-1的一般EMC要求的試驗，試驗合格后，再進(jìn)行附加的IEC 61326-3的安全EMC要求試驗。EMC試驗前，應(yīng)制定EMC試驗計劃，內(nèi)容包括受試設(shè)備的配置、工作狀態(tài)、性能判據(jù)和試驗描述。三、效果與反映　　通過這次研討會，許多代表認(rèn)為對下述4方面有了深入的了解：　?、?自動化安全技術(shù)的集成解決方案（80xA高完整性系統(tǒng)），西門子針對過程工業(yè)安全和制造業(yè)安全的安全集成解決方案，以及Rockwell工業(yè)安全解決方案?！　、?新軟件、新系統(tǒng)與新產(chǎn)品：如上海寶信研發(fā)的能對企業(yè)危險源進(jìn)行監(jiān)控及事故應(yīng)急處理為一體的軟件平能iCentriViewl軟件，Pilz具有安全功能的新型完整自動化系統(tǒng)PSS 4000，以及施邁賽的安全產(chǎn)品等?！　、?防爆防雷的解決方案：如上海辰竹公司采用本安防爆與防雷合二為一的解決方案與產(chǎn)品，法國歐申公司DCS防雷用的新型浪涌保護(hù)器（SPD）?！　、?電磁兼容性（EMC）的設(shè)計與試驗；凡功能安全性產(chǎn)品，需按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計與試驗，并要按有關(guān)程序認(rèn)真仔細(xì)的進(jìn)行?！　】傊?，通過上述“四個了解”，進(jìn)一步領(lǐng)會IEC 61508與IEC 61511標(biāo)準(zhǔn)的精髓，聆聽大量的應(yīng)用實例后，不少代表認(rèn)為對今后的深入學(xué)習(xí)IEC標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計、選型與應(yīng)用大有幫助。（來源：上海工業(yè)自動化儀表研究所）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中國自動化學(xué)會儀表與裝置專業(yè)委員會　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2009年12月