[發明專利]在安全系統中用于控制代碼的自動分布的方法和工具

有效

• 申請號: 201080067655.0
• 申請日: 2010-06-24
• 公開（公告）號: CN102959480A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: K·戈爾
• 申請（專利權）人: ABB股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05B9/02;G05B23/02;G06F9/50
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

本發明涉及一種工業安全系統中用于控制過程或設備的方法，該工業安全系統包括具有輸入和安全裝置的組件，其使得能夠作為事件或警報的結果而生成信號。它包括用于在工業系統中應對諸如警報之類的事件的方法和裝置，使得能夠根據工業系統中進行諸如警報或其它事件之類的動作，并且包括形成因果矩陣(Cause?and?Effect?matrix)以及基于該矩陣生成代碼。

背景技術

諸如用于石油天然氣產品的提取或生產的安裝之類的工業過程具有物理實施方式，其包括諸如用于過程的操作、控制、管理和保護的裝置和設備之類的組件。工業過程還包括用于功能、控制和監管的系統。這導致了系統和組件的復雜組合。在石油天然氣工業以及其它過程工業環境中，有必要對人或者個體環境、過程系統、子系統和/或組件進行保護。作為系統中元件功能的一部分，實質上連續進行對諸如電流、電壓、相位、溫度等參數的測量并且會導致達到以及甚至包括設備停機的不同安全場景。

工業系統的安全相關功能由專用安全系統所執行，該專用安全系統具有來自安全裝置的輸入以及安保輸出。出于使得能夠響應于安全事件采取安保動作的目的而已經研發了安全系統。工業中安全系統具有通用的工程標準，其特別強調質量和驗證。這樣的系統通常不是完全標準的而經常是為特定目的建造的并且通常包括各種不同裝置和/或子系統、軟件和通信協議。

安全系統必須非常可靠執行甚至比它們所保護的過程系統更為可靠地執行；這意味著必須使用更為強調質量和驗證的不同工程標準。如果客戶尋求根據工業或分支的相關標準的安全系統的安全完整性等級(SIL)分級，這種方法是特別重要的，上述標準例如電氣/電子/可編程電子安全相關系統的IEC-61508功能安全性，用于儀器和控制的IEC/TR3?61510?REBK核反應堆協議，用于過程工業領域的IEC-61511功能安全-安全儀表化系統。

題為“Compact?work?station?control?room”并且授予至Combustion?Engineering的US5,361,198描述了包括安全系統的概念，該安全系統包括軟件、用于輸入的顯示器、通用安全系統和手工編碼功能。題為“Method?IN?A?Safety?System?For?Controlling?A?Process?Or?Equipment”并且授予至ABB的US2007276514描述了一種工業安全系統(ISS)以及用于控制過程或設備的方法。該工業安全系統包括具有安全裝置的組件并且使得能夠作為事件或警報的結果而生成信號。在事件或警報和在接收到由于事件的事件或警報信號時所要采取的動作之間創建自動鏈接。這是部分地使用與用于輸入等的選擇器件相關聯的顯示器或HMI所完成的。該系統的結構是要創建相關對象的網格/矩陣。該網格/矩陣是行和列的系統，應用的接口和類型經常被稱作因果矩陣或圖形。這經常是通過向用于編輯因果矩陣的工具中人工輸入信息或者輸入一個或多個信號列表和/或工作表格或計算表格格式中的因果信息來完成的。圖3(現有技術)示出了因果矩陣1。因果矩陣編輯器X的圖形用戶界面包括以水平行布置的原因22以及以垂直列布置的結果26。諸如水平傳感器之類的傳感器裝置10提供輸入信號，其被作為原因進行處理。這在因果矩陣中通程序邏輯組件表示，其是控制代碼的一部分，通常是標準或邏輯組件(例如保存在庫中)，通常為功能模塊或者控制模塊或類似的形式。這種形式的控制代碼經常被稱作中間代碼，因為其是還沒有成為編譯形式的計算機程序代碼。

在工程階段期間，利用因果矩陣編輯器執行配置以在例如22的原因和例如26的結果之間生成軟件連接20。這具有在來自“軟件連接至”輸出信號的水平傳感器10的輸入信號到用于所計劃事件和安保動作的結果執行器14之間生成軟件連接的結果。這可以被認為導致了從輸入裝置的信號路徑S1到提供動作或事件的輸出裝置(執行器、電機)的信號路徑S2的軟件連接。當矩陣已經被配置時，因果矩陣編輯器隨后將每個原因的程序邏輯組件以及每個結果的程序邏輯組件的“軟件連接”進行轉換，并且從矩陣生成IEC61311-3控制代碼，其通常為中間代碼。該IEC61311-3控制代碼隨后可以被編譯為可執行計算機代碼并且被下載到安全系統的安全控制器的存儲器中。