功能安全温度变送器研究与开发

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:baicaiyunai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国当前工业生产形势严峻,生产事故造成重大经济损失,严重影响经济发展和社会进步,因此系统的安全性变得极为重要。现在自动化技术已成为确保安全生产的有效科技手段。安全仪表系统能够保证设备的安全运行,可有效避免危险事故的发生。发达国家的安全科技达到较高水平,在安全标准的制定和应用、产品研制与开发、认证等方面处在领先地位,为安全生产提供了强有力的支撑和保障。但国内安全仪表控制技术还远远落后于国外,我国的自动化水平和工业生产的安全运行受到严重制约。因此,开展安全仪表技术的研究具有重要的现实意义。   作为安全控制系统的重要组成部分,功能安全变送器能够检测生产环境的关键性输入,为确保生产过程的安全可靠运行发挥了非常重要的作用。随着现场总线技术在工业应用中的普及,温度是过程工业的重要参数,温度变送器能对现场的环境因素实现远程监测,对工业现场数字信息实时采集和监控,突显其便利性与实时性,由于采用了一系列行之有效的降低风险、提高安全性的手段,安全温度变送器能够可靠地采集信息和监控工业现场,保障了工业现场的安全。   安全相关系统的高安全完整性等级的实现依赖于整体安全生命周期的工程化方法和具体的实现技术两方面。整体安全生命周期的工程化方法是实现安全的重要保证,具体的软硬件安全技术是实现安全的物质基础和必要条件。本文在充分研究国内外相关领域的文献和标准的基础上,对开发功能安全温度变送器相关的软硬件安全性技术进行了深入的研究。   首先,介绍了功能安全理论,对整体安全生命周期的工程化方法和可靠性分析方法进行了详细描述。影响功能安全变送器安全性、可用性指标的因素很多,如失效模式、自诊断、周期性功能测试冗余表决结构,共因失效等,本文详细阐述了各主要因素对功能安全变送器的作用机理和作用大小。   其次,给出了功能安全变送器的软硬件设计方案,详细介绍了各模块的接口设计和运行机制,提出了在此基础之上的安全功能的实现方法。   最后,以整体安全生命周期的形式来建立风险评估模型,给出了安全完整性水平分析评估验证的方法,深刻理解TUV认证开发流程,保证包括软、硬件在内的整个安全相关系统的安全。   本文的研发工作突破了软硬件技术和测试技术的瓶颈,开发出了国内第一个经过第三方认证的功能安全设备,所设计和开发的功能安全温度变送器目前已获得T(U)V南德颁发的SIL2/3等级功能安全认证书。
其他文献
浅海油气田地处浅海滩涂,环境恶劣,油气井的操作控制需要技术人员现场操作,安全性低,实时性差。针对这些问题,建设油田自动化系统,以实现油田自动化生产。针对建设油田自动化
随着现代工业的飞速发展,流程工业对过程控制系统的控制精度、响应速度、稳定性等提出了更高的要求,对过程的建模也越来越多,越来越复杂。然而大多数的建模方法往往都依赖于
近年来,随着现代社会对多品种、多规格和高质量产品的迫切需求,生产小批量、高附加值产品的间歇过程己成为工业中一种重要的生产方式,被广泛应用于食品、精细化工、生物制药
随着GPS在民用航空领域的广泛应用,航空导航高精度、高安全性和高可靠性的特殊需要对导航系统的完好性监测能力提出了很高要求,加强对GPS完好性监测技术研究,及时有效的检测和识
随着计算机网络的迅速发展,控制已不再局限于集中式控制,更多采用的是分布式控制,同时预测控制作为一种先进的过程控制方法已被广泛地应用在各种工业过程中。实际系统中大量
该论文通过分析典型的工业锅炉-SZS50-1.5T/250-Y油炉的运行特点,以及水位系统 和燃烧系统的特性,设计了利用高质量计算机构成集散控制系统(DCS)进行锅炉微机的自动 检测和自
统计参数语音合成方法近年来吸引了越来越多研究者的关注,特别是基于隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)的语音合成方法。该合成方法具有输出语音平滑连贯、语音参数灵活
污水处理厂作为水污染防治体系的核心,扮演着十分重要的角色,减少污水处理厂异常工况特别是严重异常工况的发生,保证其持续稳定的运行,对环境保护和水资源可持续利用都有着重要意
理解和模拟人和动物神经系统内在的学习和组织机制,并将这种机制赋予机器,是控制科学、人工智能和机器人学研究的重要课题。机器人未知环境探索广泛应用于外星球探索、军事侦察
随着计算机软硬件的发展以及相关学科,如:模式识别、图像处理和计算机图形学等的逐步成熟,计算机视觉的发展也如火如荼,已成为目前的研究热点。近年来,研究人员提出了大量的计算