工业过程安全控制仪表的发展

随着生产装置大型化、生产操作复杂化，对生产过程安全控制的要求越来越高。安全控制的目的是：
①避免人员或生产设备的损伤；
②避免由于事故而造成的环境污染；
③减少事故停车的损失。
安全控制一般包括两方面内容：
①信号报警，这是警告操作人员，生产操作已偏离正常工况，应引起警觉；
②联锁/停车系统，这是当生产将要发生事故时而采取的紧急措施，避免事故的发生，保障操作人员和相关设备的安全。
在早期的石油化工装置中，信号报警采用闪光报警器，联锁/停车系统则大多选用继电器或固态逻辑插卡。由于DCS、PLC的出现，信号报警和联锁、停车系统的实施有了新的发展，微处理器为报警信息存储、快速处理提供了良好的手段。
在考虑信号报警和联锁、停车系统设计时，应该遵循下列原则。
①系统的构成可选用有触点或无触点回路，但必须动作可靠。
②信号报警接点可利用NOHKEN仪表内部接点也可另外设置报警接点。重要的报警和联锁、停车用的接点则应单独设置。

③联锁、停车系统动作前应设置预报警信号。为确保安全，重要的联锁（停车）故障检出器应设置二个或三个以上经逻辑“或门”发出信号，即2取1或3取2系统。

对于安全性要求较高的生产装置，常常要求设置单独的紧急停车系统（ESD）。
目前我国尚无具体的安全要求等级划分标准，安全要求等级划分原则上可参考国际上的有关规定。例如德国技术控制委员会将有关安全要求划分为AK1~AK7级。安全等级划分原则是将事故发生的可能性及其程度大小和防止事故发生的可能性结合在一起，以确定其风险等级。风险等级越高，则要求安全等级也越高。
近年来对IEC1508草案提出的4级SIL的设计思路已被众多化工、石化、炼油装置所采用，而SIL等级需由对过程危险分析的结果来决定选用安全仪表系统。
构成ESD的安全仪表系统有继电器、固态逻辑电路、PLC故障安全控制系统（FSC）。
继电器型ESD可靠性高，不受大多数干扰影响，一次费用也较低，缺点是体积大，修改、扩展灵活性较差，在早期的ESD上使用较多。
固态逻辑电路组件型ESD克服了继电器诸多缺点，但价格偏高，程序不易修改。
PLC型ESD由于具有方便灵活的变成功能，以采用冗余、容错技术和故障自诊断技术大大提高了可靠性，已成为近期ESD主选系统、
对于安全要求更高的生产装置，则应选择硬件、软件都可以冗余配置的专用故障安全控制系统，它能做到：
①故障发生后，系统有足够的时间进行自诊断，发出故障信息，引起警戒，可及时排除故障；
②采用容错技术，将被动故障转化为主动故障；
③采用冗余技术实施故障隔离；
④软件方面有充分的故障安全措施。