本书以培养安全仪表系统（SIS）技术应用能力为目标，由校企合作编写。本书介绍了安全仪表系统基础知识、SIS 装调和维护知识，以及目前化工生产中广泛应用的Tricon 控制系统（国外）、TCS-900 控制系统（国内）、ELoP II 控制系统（国外）、HiaGuard 控制系统（国内）等各安全仪表系统的系统概述、系统配置、系统组态、系统维护等内容，同时讲解了Tricon 控制系统、TCS-900 控制系统实践应用案例，理论和实践相结合，以提高学习效果。本书配套立体化资源（微课视频、习题答案、电子课件等），微课视频扫码即可查看，习题答案和电子课件可登录化工教育网站（www.cipedu.com.cn）免费下载。
本书可作为职业院校化工自动化技术专业及相关专业的学生教材或教学参考书，还可供安全仪表系统技术人员、流程工业安全技术人员和管理人员参考。
模块一 安全仪表系统基础1
模块描述 1
学习目标 1
知识思维导图2
1.1 概述3
1.1.1 安全仪表系统定义 4
1.1.2 安全仪表系统的分类 4
1.1.3 安全仪表系统的特点 5
1.1.4 相关标准及认证机构 5
1.1.5 安全仪表系统发展 6
1.2 安全仪表系统的组成6
1.2.1 传感器单元 6
1.2.2 最终执行元件 7
1.2.3 逻辑运算单元10
1.2.4 安全仪表回路图10
1.2.5 故障安全原则 11
1.3 安全仪表系统相关基本概念 12
1.3.1 安全功能12
1.3.2 失效13
1.3.3 安全度等级及响应失效率 13
1.3.4 冗余及冗余系统15
1.3.5 表决15
1.3.6 容错17
1.3.7 安全生命周期17
1.4 安全仪表系统常用术语 18
1.4.1 故障18
1.4.2 可用性19
1.4.3 可靠性19
1.4.4 牢固性与安全性 20
1.4.5 故障安全 20
1.4.6 故障性能递减 20
1.5 SIS 与DCS 的区别 21
1.6 SIS 系统的配置方案22
1.7 工艺过程风险分析24
1.8 逻辑运算的基本规则26
拓展阅读27
模块小结28
模块测试28
模块二 Tricon 控制系统 30
模块描述30
学习目标30
知识思维导图 31
2.1 Tricon 系统概述32
2.1.1 容错技术 32
2.1.2 Tricon 系统特点 32
2.1.3 Triconex 系统的典型应用 33
2.2 工作原理34
2.3 系统配置34
2.3.1 Tricon 模件 35
2.3.2 Tricon 机架 37
2.3.3 总线系统及电源分配 37
2.3.4 主处理器模件 39
2.3.5 数字输入/ 输出模件41
2.3.6 模拟输入/ 输出模件 43
2.3.7 热电偶输入模件 46
2.3.8 脉冲输入模件 47
2.3.9 通信模件 47
2.3.10 电源模件 50
2.4 Tricon 组态 51
2.4.1 TriStation 1131 软件界面 52
2.4.2 Tricon 硬件配置 57
2.4.3 新建项目与设置项目属性 60
2.4.4 配置Tagname 62
2.4.5 建立程序 64
2.5 Tricon 系统维护69
2.5.1 日常维护 69
2.5.2 故障诊断 70
2.5.3 更换卡件71
实践任务一 润滑油总管压力“三取二”联锁组态与仿真73
实践任务二 酸性气焚烧炉启停车自保联锁逻辑组态与仿真80
拓展阅读 100
模块小结101
模块测试 102
模块三 TCS-900 控制系统104
模块描述 104
学习目标 104
知识思维导图 105
3.1 TCS-900 系统概述 106
3.2 系统工作原理 106
3.3 系统配置 107
3.3.1 控制站结构107
3.3.2 控制站卡件108
3.3.3 机架109
3.3.4 控制器模块 110
3.3.5 数字量输入/ 输出单元 113
3.3.6 模拟量输入/ 输出单元 115
3.3.7 脉冲量信号输入单元 116
3.3.8 网络通信模块 117
3.3.9 扩展通信模块120
3.4 组态121
3.4.1 组态设计要求 121
3.4.2 TCS-900 系统组态界面126
3.4.3 新建项目128
3.4.4 硬件组态129
3.4.5 变量组态 131
3.4.6 控制方案组态136
3.4.7 网络通信组态138
3.4.8 联机调试140
3.5 TCS-900 系统维护 142
3.5.1 预防维护142
3.5.2 系统诊断142
3.5.3 更换卡件143
3.5.4 应用注意事项144
实践任务 氯甲烷储罐液位联锁保护系统的组态与仿真 144
拓展阅读 154
模块小结 155
模块测试 156
模块四 ELoP II 控制系统157
模块描述 157
学习目标 157
知识思维导图 158
4.1 ELoP II 技术特点 159
4.2 ELoP II 系统配置 159
4.2.1 安全性和可用性159
4.2.2 PES 结构160
4.2.3 系统构成 161
4.2.4 HIMA PES 的安全功能165
4.2.5 HIMA PES 安全切断功能166
4.3 H51q 硬件组成 166
4.3.1 中央模件167
4.3.2 协处理器模件168
4.3.3 以太网通信模块169
4.3.4 中央机架套件170
4.3.5 I/O 机架 171
4.3.6 数字量输入/ 输出模块172
4.3.7 模拟量输入/ 输出模块173
4.4 ELoP II 系统组态 175
4.4.1 创建项目和节点175
4.4.2 逻辑程序编写177
4.4.3 HIMA 系统硬件和变量组态179
4.4.4 离线仿真182
4.4.5 在线运行和测试 185
4.4.6 备份工程 191
4.5 ELoP II 系统维护191
4.5.1 故障诊断 191
4.5.2 模块更换197
4.5.3 应用注意事项 200
拓展阅读 201
模块小结202
模块测试202
模块五 HiaGuard 控制系统 204
模块描述204
学习目标204
知识思维导图205
5.1 系统特点206
5.2 系统配置206
5.2.1 系统架构 206
5.2.2 系统网络结构 208
5.2.3 系统容量 208
5.2.4 电源配置 209
5.2.5 系统响应时间 209
5.2.6 模块配置210
5.3 系统硬件 210
5.3.1 主机笼和扩展机笼210
5.3.2 控制器212
5.3.3 SGM210 通信模块214
5.3.4 I/O 模块215
5.3.5 I/O 端子板 223
5.4 组态224
5.4.1 新建工程 224
5.4.2 SAFE-AutoThink 软件界面 226
5.4.3 硬件配置 226
5.4.4 变量组态 228
5.4.5 POU 组态 230
5.4.6 仿真调试 232
5.4.7 下装 232
5.5 系统维护234
5.5.1 HiaGuard 系统故障判断与处理 234
5.5.2 HiaGuard 系统模块更换处理 234
5.5.3 HiaGuard 系统日常巡检 235
5.5.4 应用注意事项 235
拓展阅读235
模块小结237
模块测试238
模块六 SIS 的安装、调试及维护 239
模块描述239
学习目标239
知识思维导图240
6.1 工厂验收测试 241
6.2 SIS 安装和调试242
6.2.1 安装的总体要求 242
6.2.2 SIS 的安装 243
6.2.3 SIS 的调试 243
6.3 SIS 的维护244
6.3.1 日常维护 245
6.3.2 在线检测和维护 246
6.3.3 操作旁路和维护旁路 248
6.3.4 故障检测与维护 250
6.3.5 修改与变更 253
6.3.6 SIS 的检验测试 256
6.3.7 SIS 现场功能安全管理 257
6.4 SIS 停用259
拓展阅读259
模块小结260
参考文献 262
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