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发表于：2003-11-14 10:43:00
3楼
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HIMA安全控制系统的四重化结构（QMR）技术
简介
德国HIMA公司创建于1908年，是世界著名安全控制系统专业制造商。自1970年HIMA公司生产出世界上第一套TÜV认证的故障安全型控制系统HIMA-Planar-System起，HIMA公司一直处于安全控制领域的最前沿，致力于安全控制系统技术和产品的开发和应用，并在该领域保持世界领先地位。三十多年来HIMA公司生产的安全控制系统已有14,000多套投入使用，广泛分布于世界各地的炼油、化工、海上石油平台、长输管线、油气站等行业。HIMA公司生产的安全控制产品满足IEC61508和DIN19250等对安全控制的最高等级要求，并取得TÜV最高等级AK7/SIL4的认证。随着电子技术的发展，HIMA公司的安全控制系统已经发展到了第四代，1998年HIMA公司推出了CPU四重化结构（QMR）的安全控制系统H41q 和H51q，使安全控制技术又有了重大性突破，首次实现了安全控制系统 无故障修复时间限制，该技术是目前世界上安全控制领域中最为先进和可靠的。
1．安全控制系统技术的发展
安全控制系统是专门用于危险场所（如：石油化工装置）联锁和紧急事故停车的控制系统。它和普通工艺过程控制的DCS和PLC的本质区别在于，其功能是在事故和故障状态下（包括装置事故和控制系统本身发生故障时），使装置能够安全停车，并处于安全状态下，从而避免灾难的发生，即避免对装置人员的伤害及对环境的影响等，因而安全控制系统本身必须是故障安全型（Fail to Safe）的，系统的硬件和软件的可靠性都要求很高。在国际安全标准IEC61508中，对安全等级及安全控制系统的要求具有详尽的规定。TÜV是目前世界上唯一的安全控制系统认证机构。
自1970年HIMA公司首先推出TÜV认证的故障安全型安全控制系统HIMA-Planar-System起，安全控制系统已有三十年的发展史。
2.HIMA安全控制系统的发展历史:
1970年 HIMA推出的世界首例经TÜV认证的故障安全型控制系统HIMA-Planar-System投入使用。
1983年 HIMA推出世界首例故障安全型可编程电子控制系统（PES）用于安全控制。
1986年 HIMA推出世界首例经TÜV认证的可编程安全控制系统 H50投入使用，CPU结构型式为双冗余容错完全自诊断型，即1oo2D。
1991年 HIMA推出第二代经TÜV认证PES系统H51和H41系列产品.
八十年代末九十年代初，其它安全控制系统厂家陆续出现，所采用的技术一般为1oo2D或2oo3表决（TMR）技术，并将该技术沿用至今。
1997年 HIMA推出世界首例经TÜV认证的四重化（QMR）CPU结构的A型系统产品，即2oo4D。
1998年 HIMA推出第三代经TÜV认证PES系统H41q和H51q, 采用四重化（QMR）CPU结构, 即2oo4D。
3.可编程（PES）安全控制系统的CPU结构
目前世界上符合IEC-61508标准并获得TÜV AK6/SIL3等级认证的可编程安全控制系统有以下三种主流CPU结构：
1． 双重冗余容错完全自诊断结构，即1oo2D结构。
2． 三重化表决部分自诊断结构，即2oo3结构 ( TMR )。
3． 四重化冗余容错完全自诊断,即2oo4D结构（QMR）。
以下为三种不同CPU结构的安全控制系统性能比较：
HIMA HIQuard 四重化自诊断 系统结构 2oo4D (QMR)
Honeywell-FSC 双冗余自诊断 系统结构 1oo2D
Triconex 三重化表决 系统结构 2oo3 TMR
4．HIMA的四重化结构（QMR）产品H41q和H51q
H41q和H51q的CPU结构为四重化结构（QMR），系统的中央处理单元共由四个微处理器构成。四个处理器同时工作，每二个微处理安装在一块CPU卡上。中央处理单元共有2块CPU卡，一块CPU卡即构成1oo2D结构。
HIMA安全等级SIL AK6/SIL3 AK6 /SIL3
HIMAAK6故障修复时间限制 无限制
HIMA带电插拨卡件件 能
HIMATÜV认证 有
HIMATÜV认证报告可提供给用户.
开放通信结构RS485 Profibus和以太网OPC
防喘振控制
HIMA公司成功把3C公司RELIANTTM
压缩机控制器集成于系统中,可以接受22AI/6PI/16DI;具有6AO/14DO 功能.可以完成PD/PS或H/PS计算.
发表于：2005-07-07 13:56:00
7楼
This is an interesting topic. SIL (Safety Integrity Level) definition as per IEC 61511 or ANSI/ISA84: discrete level (one out of four) for specifying the safety integrity requirements of the safety instrumented functions to be allocated to the safety instrumented systems. Safety integrity level 4 has the highest level of safety integrity; safety integrity level 1 has the lowest. The PFD (Probability of Failure on Demand) for SIL 1 SIS (Safety Instrumented System) is from 0.1 – 0.01, or you can say the system availability is 90% to 99%. SIL 2 is from 0.01 – 0.001 or availability is 99% - 99.9%; SIL 3 is from 0.001 – 0.0001 or availability is 99.9% - 99.99% and SIL 4 is from 0.0001 – 0.00001 or availability is 99.99% - 99.999%. Normally, the availability of DCS system during PHA (Process Hazardous Analysis) study will be considered less than 90%. That is the reason we need another independent layer of protection of SIS.
Sorry, this may confuse some people. Please feel free to contact me directly, we can discuss further.
发表于：2006-07-17 17:53:00
14楼
ESD现在应用的越来越多了，在控制系统中已经独立于DCS，所以也应该单独成立个论坛了，现在ESD的国外厂商在国内有应用的有，HIMA（QMR），TRICONEX（TROCON），HONEYWELL（FCS），ICS （TRIPLEX） ，GE （GMR），ABB （August）,YOKOGAWA（抵制日货）。以上七家厂商的产品已经占90%以上的市场了。其中HIMA，TRICONEX，ICS专业做安全控制的厂商，其它几家是老牌的DCS的厂商，因为ESD的市场逐渐成熟，也推出了自己的产品其中还有EMERSON，就产品的成熟度和市场份额来说，HIMA和TRICONEX是这个行业的双雄，两家各自代表了ESD产品的两种设计理念......to be continued
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