[發明專利]一種用于測試安全儀表系統的裝置、方法和程序

有效

• 申請號: 201080060284.3
• 申請日: 2010-11-12
• 公開（公告）號: CN102713387A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: J·L·斯諾巴杰
• 申請（專利權）人: 費希爾控制國際公司
• 主分類號: F16K37/00
• 分類號: F16K37/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發明大體上涉及安全儀表系統(SIS)，更具體地，涉及一種用于測試SIS電磁線圈的方法、裝置和制造品。

背景技術

過程控制系統，諸如例如在化工、石油或其他過程中使用的過程控制系統，通常包括經由模擬、數字和/或組合的模擬/數字總線通信地耦合到至少一個主機或操作員工作站以及一個或多個現場設備的一個或多個集中式過程控制器。這些現場設備可以是例如閥、閥定位器，開關和/或變送器(例如，溫度傳感器、壓強傳感器和流速傳感器)等。這些現場設備在過程內實施諸如打開和/或關閉閥和/或測試過程參數的功能。過程控制器接收表示由現場設備所做的過程測量的信號和/或其他有關現場設備的信息，使用該信息來實現控制例程，并且隨后產生通過總線和/或其他通信路徑發送至現場設備以控制過程的運行的控制信號。來自現場設備和控制器的信息可以被操作員工作站所執行的一個或多個應用使用，以使得操作員能夠施行有關過程的期望的功能，諸如查看過程的當前狀態，更改過程的運行等。

很多過程控制系統還包括一個或多個應用站。一般來說，使用通過局域網(LAN)通信地耦合到控制器、操作員工作站和過程控制系統內的其他系統的個人計算機、工作站或類似物來實現這些應用站。每個應用站可以執行一個或多個軟件應用，其在過程控制系統內施行活動管理功能、維護管理功能、虛擬控制功能、診斷功能、實時監控功能、與安全有關的功能、配置功能等。

一些過程控制系統或該些過程控制系統的一部分可能存在嚴重的安全風險。例如，化學處理工廠、發電廠等可以施行關鍵的過程，如果不正常地控制該些關鍵的過程和/或使用預定的關閉順序來迅速關閉該些關鍵的過程，該些關鍵的過程將對人員、環境和/或設備產生嚴重的破壞。為了解決與具有該些關鍵過程的過程控制系統相關聯的安全風險，許多過程控制系統供應商提供了符合諸如例如國際電工技術委員會(IEC)61508標準和IEC?61511標準的安全相關的標準的產品。

通常使用SIS架構來實現符合一個或多個已知的安全相關的標準的過程控制系統。在SIS架構中，與負責整個過程的連續控制的基本的過程控制系統相關聯的控制器和現場設備在物理上和邏輯上與專用的現場設備和與SIS相關聯的其他的專用的控制元件是分離的，SIS負責安全儀表功能的性能，以確保過程響應于呈現嚴重的安全風險的控制條件而安全地關閉。特別地，符合許多已知的安全相關的標準需要用諸如邏輯解算器、SIS控制器、安全認證的現場設備(例如，傳感器、末級控制元件例如氣動閥和/或電磁閥)、數據冗余設備和例程(例如，冗余鏈接、循環冗余校驗等)、以及安全認證的軟件或代碼(例如，認證應用、功能模塊、功能塊等)的專用控制元件來補充基本的過程控制系統。

除了過程控制閥之外，一些過程工廠還包括用于每個過程控制閥的安全截止閥(例如，緊急截止閥)，以便響應于例如系統故障來快速地停止流體的流動。這些安全截止閥由SIS控制。一種示例性安全截止閥是電磁閥，其中SIS選擇或控制電磁線圈(solenoid)的供電，以控制電磁閥。當電磁線圈通電時，電磁線圈以及電磁閥將處于第一位置或狀態(例如，打開)。當電磁線圈斷電時，電磁線圈以及電磁閥將處于第二位置或狀態(例如，關閉)。電磁閥通常具有兩個類型：故障開啟型(fail-to-open)，當電磁線圈斷電時，閥打開；以及故障關閉型(fail-to-close)，當電磁線圈斷電時，閥關閉。示例性電磁閥包括由Asco閥公司制造的EF8316和EF8310電磁閥。

發明內容

公開了一種用于測試安全儀表系統電磁線圈的示例性方法、裝置和制造品。公開的閥位置控制裝置包括繼電器，用于控制電磁線圈的狀態，以及包括閥定位器，其包括發送器，用于向所述繼電器發送電磁線圈測試信號、電接觸，用于經由一條或多條線路將所述電磁線圈測試信號通信地耦合至所述繼電器、以及電磁線圈測試器，用于產生所述電磁線圈測試信號，并且當所述電磁線圈測試信號被發送至所述繼電器時用于監控所述電磁線圈的響應，以驗證所述電磁線圈的運行。

示例性方法包括選擇供電中斷控制信號，以選擇安全儀表系統(safety?instrumented?system，SIS)電磁線圈的狀態，將供電中斷控制信號經由一條或多條線路從閥控制器發送至繼電器以將SIS電磁線圈配置成所選擇的狀態，以及監控SIS電磁線圈對所選擇的狀態的響應，以驗證SIS電磁線圈的運行。

附圖說明

圖1是根據本公開的一個或多個方面的具有閥定位器的示例性過程控制系統的示意圖。