HONEYWELL DCS卡件EXPERION TC-OAH061 ANALOG OUTPUT
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主要的安全儀表系統 (SIS)供應商都以1oo2（二選一）、2oo3和2oo4的方式提供冗余硬件的配置。這些冗余配置的應用目的是提供更高等級的可靠性，同時降低非必要關斷對過程造成影響的可能性。本文基于大型安全系統的 SIL3等級應用中常用的雙冗余架構進行分析，也就是Triconex和Honeywell公司分別所采用的2oo3和2oo4冗余配置。本文僅就這兩家主要的企業進行討論，因為其他SIS供應商的硬件配置也都類似。希望可以引發用戶、SIS供應商和其他SIS領域專家對于按照ISA和IEC的相關SIS工業標準設置冗余硬件的優點和缺點進行廣泛的討論。
基本SIS架構
1oo1——這種單輸出電路能夠安全地斷開開關，使設備斷電并停止工藝過程。所謂安全的失效就是觸點在沒有原因的情況下打開了，雖然此類事件對于整個過程設施仍舊具有負面的經濟影響，但是我們還是將其定義為誤觸發。危險失效就是在確實有安全關斷的原因時觸點無法打開，這種情況可能由觸電過熱熔接導致。此類事件被定義為無法按需動作。
1oo2——這種方法將兩個輸出（1oo1）串聯，構成常閉帶電的安全關斷電路。任何一個SIS動作都會導致電路斷開。當然，采用兩個1oo1電路也會引入雙倍誤觸發的可能，有可能對整個工藝過程帶來高昂的損失。但是，這種方法確實更加安全，因為只需要一個觸點動作就可以實現關斷，無法按需動作的危險失效的可能性低得多。不管是1oo1還是1oo2都無法消除誤觸發的隱患。
2oo2——這些系統的輸出并聯設置，兩個觸點同時動作才能將過程關斷。由于觸點是并聯的，所以誤觸發的可能性降低了，但是明顯的缺點就是危險失效的可能性加倍了，系統的安全性降低。
可以看到，1oo2和2oo2系統都無法有效滿足安全性和誤觸發的要求。但是，如果能夠增加診斷功能就能夠獲得更高的可用性了，這就是所謂的1oo2D（帶診斷功能的1oo2）。
高級SIS架構
2oo3或者三重模塊冗余（TMR）安全關斷系統通常被用于燃氣渦輪機、壓縮機和加熱器，也常被用于精煉廠中的獨立過程單元，例如焦化單元。
正如本文下頁開關圖所示，在2oo3配置下，只要有兩個通道同時觸發，即使第三個通道并未觸發，那么輸出動作也會被觸發。如果只有一個SIS的兩組觸點被觸發了，那么有一條引線仍舊處于閉合狀態，所以過程繼續工作。在現實世界中采用表決機制來確定2oo3架構的輸出，而第三個信號被忽略，允許容錯配置。
工業中的應用
主要供應商在工業現場中的具體安裝方案則采用了比這些基本概念的更加復雜的版本。本文中介紹了兩家主要的SIS供應商是如何通過提供診斷功能來實現各自的2oo3和2oo4配置的。這些企業和使用類似方法的其他供應商能夠針對平均故障間隔時間、故障概率和按需動作失效提供必要的數據，作為整個SIS性能的評價依據。
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