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安全仪表系统的功能安全测试研究

文档作者：方来华1 昊宗之1 魏利军1 康荣学1 陈杰2 文档来源： 1．中国安全生产科学研究院 2．北京科技大学		点击数：	更新时间： 2021年07月13日
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综述与评论
化工自动化及仪表，2010，37(3)：1—6
Control and Instruments in Chemical Industry
安全仪表系统的功能安全测试研究
方来华1，昊宗之1，魏利军1，康荣学1，陈杰2
(1．中国安全生产科学研究院，北京100029；2．北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)
摘要： 阐述了安全仪表系统投入运行前与运行后进行的测试内容和要求，给出安全仪表功能(SIF)各组成
部分的离线测试和在线测试的内容和指导原则，对实施离线测试和在线测试的流程、测试要求及方法等方面进行
了详细的分析和讨论。所提出的系统和各部件的测试内容、测试要求以及测试流程和技术方法等为规划和管理
安全仪表系统SIF整体安全生命周期的功能安全测试与验证提供有力的指导，也为安全仪表系统的分析、设计、
开发、运行和维护等各阶段活动提供参考。
关键词： 安全仪表功能；工厂验收测试；离线测试；在线测试；测试流程
中图分类号：TQ086文献标识码：A文章编号：1000—3932(2010)03-0001-06
1引言
安全仪表系统(SIS)在石油、化工等流程工业领
域中的应用越来越多⋯。人们对SIS的依赖性逐渐
增强，同时，系统安全功能失效导致的危险也在增
加。安全仪表系统作为保障生产安全的重要措施，
需要在危险发生时正确地执行其安全功能．z-，系统
投入运行前和运行后严格而有效的测试验证是维持
所需安全完整性等级(SIL)和保证系统功能安全的
关键。虽然1EC61511对安全仪表系统的分析、设
计、实施、运行和维护给出了相关的指导原则，但对
于安伞仪表系统如何进行合理、有效的测试，尤其对
安全仪表功能(SIF)器件及系统测试的要求、测试
方法和测试流程等各方面并没有进行详细阐述。
目前，我国在安全仪表系统测试验证的要求、技
术方法与测试流程等方面的专项研究刚开始，现有工
程卜的安全仪表系统的测试验证基本上采取常规过
程控制系统的测试方法进行，缺乏针对SIS的具体测
试技术方法、流程和规范的指导，测试的要求也不明
确，无法满足SIS的测试要求和整体安全牛命周期的
功能安全管理要求。因此，研究安全仪表系统投入运
行前和运行后各阶段SIF的各部件及系统的具体测
试要求、测试技术方法和测试流程来保证SIS的功能
和性能具有重要的现实指导意义。
笔者阐述了安全仪表系统投入运行前与运行后
进行的测试内容和要求，给出SIF各组成部分的离
线测试和在线测试的内容和指导原则，对实施离线
测试和在线测试的流程、测试要求及方法等方面进
行了详细的分析和讨论。所提出的系统和部件的测
试方法、流程和测试要求等内容可为规划和管理安
全仪表系统SIF整体生命周期的测试验证提供有力
的指导，也为安全仪表系统的分析、设计、开发、运行
和维护等各阶段活动提供参考。
2 SIS投入运行前的测试及要求
在SIS安装到企业现场前需要对逻辑演算器和
相关软件一起进行测试，这种测试称为工厂验收测试
(FAT)，有时也称为集成测试，目的是确保逻辑演算
器及相关软件满足安伞要求规范中定义的要求。⋯，
FAT测试叮以较容易地将错误尽早地辨识出来进行
校正。进行FAT测试前，需要编制计划确定实施测试
的类型、测试用例、测试描述和测试数据、与其他系统
或接口的独立性、测试环境和工具、逻辑演算器配置、
判断测试完成的测试准则、测试失败时的校正流程、
测试人员的资格、测试的地点这几部分。其中，测试
的类型包括黑盒系统功能性测试(把系统视为一个
“黑盒”的测试设计方法，从而无需使用系统内部结构
知识，有时又称为行为测试、功能性测试、密封盒测
试)、性能测试(定时、町靠性、可卅眭、完整性、安全目
标和约束)、环境测试(EMC、寿命和应力测试)、接口
测试、在各种降级和／或故障模式下的测试、异常状态
下的测试、SIS维护和操作手册的应用。对于每一个
测试，应包含所使用测试计划的版本、项目测试的说
明、测试活动的R志、使用的工具、设备和接口等内
容。工厂验收测试应该进行建档，它是整个安全系统
文档的一部分，根据IEC61511．1要求，应包含测试例
子、测试结果、目标和测试标准是否满足等内容。如
果测试过程中出现失败，则应把失败原因写入文档，
并进行分析，采取相应的改进措施。
收稿日期：2009-10-26
基金项目：“十一五”国家科技支撑项日(2007BAl(22∞204。
2008BAK40802)；国际科技合作项日(2009DFA71840)
万方数据
·2- 化工自动化及仪表第37卷
在安全仪表系统的SIF正式投入使用前，需要
对SIF的部件进行校准测试和性能确认。校准测试
设备应出于认叮的标准性能组织，用于对传感器、控
制器剑终端输出设备整个回路进行满量程的至少三
点校准(5％、50％和95％)，以防止标定错误。对阀
门也应该进行校准测试，以校验其行程的全开和全
闭位置。
SIF中每种类型的部件都应有校准程序。一般
来说，应该使用部件制造商推荐的校准程序。在有
额外要求(如传感器或阀门的响应时间)以满足SIF
的特殊功能时，在校准过程中这些都应该进行测试。
SIF元件校核的程序应验证新近校验的现场传感器
与过程的实际读数是合理一致的。表1给出了校验
任务的指导方针及校验SIF部件的资源。
表1 SIF部件的校验工作过程
校验的没备校验任务及资源
大部分的
SIF部件
受过训练的人员利用对象流程或必要
的綮础技术数据进行周期性的元件校
验；
校验流程和／或适用于每个SIF器件的
逐步校验指南供应商技术数据。
在特定维护人熟练人员使用制造商逐步校验指南来
员¨|l练l|l未涉枚验小属于常规维护人员所能胜任的
及的安全测量设备。
过程分析器葬揣燃慧耄嫠笋指南
3 SlS投入运行后的测试
是否应将SIF作为一个集成系统进行测试或对
SIF的不同部分在不同的时间进行测试有不同意
见。很多标准中并未要求SIF所有测试必须同时进
行。在引入危险物质前，作为预启动验收测试的集
成测试必须进行以确保SIF可实现安全要求规范中
所规定的功能。这些朱检测到失效的测试是逐步进
行还是整体集成进行功能测试并不莺要，霞要的是
失效能被及时发现并进行了校正Hj。通常，根据
SIF的完整件要求安排测试。SIS的不同部分可能
要求不同的测试频率，校验测试的频率与平均失效
概率(PFDavg)计算时所使用的测试频率一样。
用于发现可能导致SIF失效最主要的手段是离
线功能测试，它是在被保护的过程不处于：【作状态
下进行的，可以验证所有的SIF性能。由于有很多
过程的作业周期大于为保障安全完整性要求所进行
的测试周期，而离线测试必须停产，流程工业中系统
停车的成本较高，启动生产和停产的过程通常又是
过程生命周期中危险性最高的阶段。因此，能在过
程运行的情况下，具备执行在线测试的能力是必需
的。无论测试是离线还是在线进行，都需有一定的
方法，在一定的要求下来实施以确保能以较高的概
率检测出可能发生的故障。
每个SIF都应该有具体的书面测试流程，内容
包括：SIF包含的安全功能列表；每个安全功能的设
备描述及位置；每个安全功能的功能逻辑；检查程
序；校核和测试方法；校核、测试、检查及维护活动的
频率；指定可接受的性能限值(若无指定限值，为量
程±2％偏差)；若需要的话，指定测试顺序；指定应
该进行测试的人员；指出进行测试时的过程状态；如
果SIF逻辑映射在BPCS中，测试应该显示SIF驱动
的终端控制设备；在测试完成后验证S1F的操作状
态；内部和外部诊断测试；核对附属服务元件是工作
状态的；定义一种方法，保证测试能够进行并有记
录。所有的测试程序都应包含测试的系统，在流程
中每一页中都有页码及修改的日期。在测试流程中
应制定维护每一个流程的负责人。
4安全仪表系统的离线测试
离线测试町对SIS中的每个SIF(包括应用软
件、硬件设备及用于在线测试的相关逻辑设备)进
行完整的测试。要将每个SIF及其相关输入、输出
及逻辑都辨识出来进行校验，制定的测试程序要明
确每个SIF是如何进行验证的。实现测试所必需的
所有装备(包括具备追踪功能的校准设备等)都应
进行标识和校验。SIS的全面功能测试包含所有的
SIF各部分及其动态性能，如热电偶、变送器、输入
周期时间、逻辑周期时间、输出信号周期时间以及所
有必需的终端控制单元，以确保满足性能指标一1。
确定离线测试如何进行是非常关键的，下面给
出SIF部件进行离线测试的测试内容、方法和流程。
4．1 SIF部件离线测试内容
验证对象为传感器，测试内容包括检测部分、开
关或变送器、布线和逻辑演算器输入模块等；验证对
象为逻辑演算器，测试内容包括与每个输入设备相关
的软件和硬件、集成输入、跳变(trip)设定点、运行顺
序、诊断和计算等；验证对象为最终控制单元，测试内
容包括逻辑演算器输出模块、布线、执行设备(如继电
器)和影响过程运行的最终控制部分；验证对象为单
个SIF和整体系统的功能，测试内容包括安全参数在
某个指定时间内必须动作的响应速度、将SIF输出带
入安全状态的手动停止功能、用户实施的诊断、测试
后的SIF可操作性。如果SIF元件经过维修或被替
换、替代过，那么校验和测试有所不同。对于现场设
备(如变送器、继电器、开关、阀门等)要进行校准，验
证开关设定和阀门行程，同时，验证SIF修改或替代
器件能正确运作，如所有修复或替代器件输A／输出
万方数据
第3期方来华等．安全仪表系统的功能安全测试研究·3·
的功能测试；对从替代传感器到SIF中其他器件信号
流的功能性校验；从逻辑演算器到替换阀门的信号流
的功能性校验。对于逻辑演算器及I／O模块，如果逻
辑演算器系统包含有内部诊断和报告可以验证器件
的町操作性，那么所替代的逻辑演算器器件其输入至
输出的功能测试就不必要。
4．2各部件的离线测试方法与流程
4．2．1传感器离线测试方法与流程
利用测量源来模拟传感器的输入和毫安模拟工
具模拟传感器的输出来测试传感器。使用模拟测鼍
输入给传感器是最可靠和常用的技术，可用于测试
传感器、连线及接收设备。在输出端使用电流模拟
仪器来测试连线与接收设备。
每一个部件离线状态都应进行检查并基于与过
程离线状态相应的预期值进行验证。下面给出验证
SIF中传感器运行的测试方法和流程，以测试毫安
压力传感器(传感与变送一体)为例。利用4～20 mA
的信号模拟器通过下面步骤来验证传感器的故障情
况，测试流程如图1所示。
传感嚣测试开始
连接列校-聆压力滁前．
关闭土阀．系统出口安
伞升启
将模拟器连接到
需兰监测回路
输}}{I乜流凋至22 mA
(或其他超过iI}程一¨驭
的值)，验证输}H}殳备
的显示锗误测量
将输I叶JIU流调至3．2m^
(或其他小于缸程卜．限的
值)．验证输出}殳备指示
为错误测踣
将模拟器从测
试回路中断开
将校验的压力源连接
到过程主阀f J卜．游传
感器端
调竹校验K力豫使得
输入檀力的模拟值大
于f々感嚣酎程
增加横拟膳力至高压
劲f{K警和跳变发小．骑
证并i己求静f报警和l足jE
变在正确没定点发，l
降低模拟K力至高慷预
跳变和预报警解除．聆证
并记录坝撤管在正确没
定点发，li．验证sIF住跳
变状态清除后不会自动
复位
降低模拟慷力至低JF预
报警和跳变发佳．验证并
ir2求预报警和跳变在正
确的没定点发乍
增加模拟胜力罕低旭跳
变和预报警清除。验证确
认预报瞀干¨跳变住正确
没定点清除．验证SIF住
跳尘状态清除后小会f-I动
复位
在测试程戽的适当ft骨
记录I-报警和跳变没置
图1传感器测试流程
结束
4．2．2逻辑演算器离线测试方法和流程
当测试逻辑演算器时，利用SIF特定的功能测
试程序，包括书厩流程、逻辑框图、控制线路图、电气
控制图表和检查表。通过人为创造故障条件并利用
HMI来测试每个SIF以验证其在HMI上的响应，观
察最终控制单元。
利用被测试逻辑设备的PLC编程器及HMI对
所编程的逻辑功能进行逐项测试。彻底检查和核对
内部的校验用换算系数。通过人工改变输入和输出
值来测试量程范围。利用认证的检测仪和PLC来
测试每个传感器，验证PLC获得的测量值经换算是
否与检测仪的测量值一致。若两者的差值超过测量
范围2％，则其性能是不可接受的。下面给出复杂
逻辑系统的功能测试的流程和要求。
(1)测试人员要求：只有具备SIS维修资格的人
员才可进行该SIS测试工作。
(2)书面测试流程：如果相关的过程单元没有
完伞停止工作，且强制输入和输出用于功能测试工
作的一部分，那么在批准进行逻辑演算器测试工作
之前需制定详细步骤的功能测试流程。
(3)重新激活紧急停车点：所有的SIS点都必须
在完成测试任务后恢复。在完成功能测试后，激活
的VO必须根据主单进行检查，并将此检杏进行记
录作为变更管理的依据，此记录应该与对象的SIS
记录一起存档。
(4)SIS系统功能测试依据现场变化和维修。
要拿到记录有SIS系统现场变化或修改信息的参考
文档，包含控制流程图、SIS逻辑框图、梯形列表和
数据映射字典、SIS示意图。
(5)当对逻辑演算器软件进行变更时，所使用
的流程应遵循公司指南或以往惯例。
(6)与主机程序比较：通过使用安全PLC配置
站的卜传一比较工具功能将逻辑演算器SIS中逻辑
程序跟主机内程序进行比较。如果没有发现程序上
的变化而只有计划性的修改，那么不需要对现有未
变的SIS逻辑进行输入一输出功能检查。
(7)程序比较列表：打印出程序比较列表并将其
与传感器和过程执行器的功能检查的文档一起备案。
(8)功能检查：SIS逻辑的任何改动都需要进行
功能惟检查，检查流程为：通过通讯模块将逻辑器中
的数字量和模拟值输入读取到BPCS，在BPCS操作
工作站上进行监测。在PLC逻辑中的信号以及由
逻辑演算器接收到的任何输入信号并不能直接输入
到BPCS时，将安全PI．c配置计算机连接到逻辑器。
当模拟输人现场值范围改变时，安全PLC配置计算
机用于校验正确的SIS程序值。为功能性检查与
SIS变化相关的模拟和数字输入，确认PLC逻辑能
正确读取数字输入状态和O％、50％及100％的模拟
万方数据
·4· 化工自动化及仪表第37卷
输入信号值；任何一个输入点都不禁止，除非需要禁
止一个不需要的停车功能。为功能性检查SIS变更
相关的数字或模拟输出需激励一个逻辑输入信号使
得其输出值发生状态变化或产生一个已知模拟值，
或者是禁止相关的输出寄存器并输入一个强迫值，
输出设备响应必须进行现场确认。
(9)SIS所有的停车操作和预警以及与变化逻
辑相关的优先跳变指示应该进行验证。
(10)在测试任务完成后，所有的功能测试检查
期问所禁止的点都应该同到允许状态。
(11)存在任何逻辑变更等情况必须记录建档。
(12)周期性功能测试包括制定测试计划、明确
测试要求、批准计划、记录功能测试、进行缺陷校正
和填写缺陷报告。
4．2．3终端控制单元的离线测试
SIF阀门的测试应确定阀门是否能满足安伞要
求规范中提供的功能要求。通过人工打开(或关
闭)阀门或单独启动(或停止)电机的测试需苇复
两、三次，以保证阀门能正确动作。通过人工改变线
性控制装置如控制阀的输出值，观测HMI的反馈值
和设备本身来观察设备的响应。记录HMI每个阀
门现场的反应和在HMI的显示值。除了满行程测
试之外，有些情况下，阀门测试涉及到ffIf漏测试，这
时对阀门的最大泄漏速率有规定。如果阀门行程速
度很重要，则需测试确定并记录行程所需时间。行
程时间应包括从输出信号变化到阀门位置变化的时
间，而不仅仅是阀门行程动作的开始和结束时间。
4．2．4人机交互界面(HMI)离线测试
所有人机交互界面上的SIF变量的显示，无论
是操作员站的显示还是面板上的灯，都应按变量逐
个进行核实。测试过程中应对过程变量的正常范
围、预报警及跳变点的设置以及其他变量信息进行
验证和存档。应分别记录测试前(as found)值和测
试后(as left)值。只要提供SIF的信息，应对所有显
示界面的标识和访问控制进行验证。如果HMI用
于SIF的启动输出功能或者人工停车功能，则该功
能也应进行测试。
4．2．5通信的离线测试
对所有与其他系统(如基本过程控制系统)的通
信均应进行测试，以验证来自S1F的数据和信息能正
确传输到其他系统。所有传输的信息除r与SIF上
的信息相比外，还都应将所发送的信息与接收到的及
系统中显示的信息进行比较。应该对阻止BPCS操
作员站的信息传输给SIF逻辑演算器的安伞措施，尤
其是用于防止对SIF应用软件进行非法更改的措施
进行验证。在BPCS操作员站对SIF中的逻辑进行更
改测试，以验证其不可更改性。防止来自配置站对逻
辑的改变的安全措施也需进行测试，如果必须通过配
置站对逻辑进行更改，则需验证其他町编程电子系统
(PES)不可以执行该功能。如果使用了密码保护技
术，测试确保其不能轻易的被一般黑客软件所破解。
4．3 SIF离线测试的最后流程
在测试完后应确认所有的输入、输出及逻辑均处
在正确状态，如去掉所有的旁路和跨接等，将所有的
终端控制单元恢复到预肩动的位置，准备好系统的启
动。通过比较每个SIF的检查表单，验证任何用作旁
路的临时跨接都处于正常状态。对逻辑演算器和SIF
部件进行最后的检验，目的是保证所有的SIF工作均
已完成，系统能安全恢复到正常运行。检验应该包
括：核实所有的警报都被清除；核实所有被识别的问
题和故障已经被标明；检查任何被代替的元件和设
备，以确保处于合适的工作状态；核实所有的开关和
手动开关都处在合适的位置上；查看所有SIF的压力
和设备测量计，确保处于合适的工作状态；查看配管、
管线终端和连线以保证其是安全的。这可能包括用
力拉来测试接线端状况；在过程处于非作业状态时，
核实所有的终端控制嗨元均处在正确的位置；核实所
有的仪表气源提供调节器均处在其合适的设置状态
下；核实现场功能箱和外壳是牢固的，能抵挡天气造
成的影响；核实所有的导线管和导线管进出板是牢固
不受天气影响的；核实所有的从过程主阀门到传感器
和开关是打开状态，所有泄压阀是关闭的。
5 SⅡ的在线测试
在线测试若不能正确实施，很町能造成过程扰
动或无意问关闭系统。因此，为保证在线测试能顺
利进行，在线测试必须有详细周密的计划、设计和程
序。SIF的在线测试对过程和测试人员都会造成压
力，有必要在严密控制的条件下，运用已验证的方法
来实施在线测试，务必在不影响过程安全的情况下
完成。任何用于在线测试而安装的设备如旁路或测
量仪器都应在其测试过程中与相关的逻辑一起进行
彻底的测试。一旦输入或输出被旁路，专门负责控
制系统的操作者应该运J}j与SIF独立的方法持续监
控该过程。倘若测试中，过程要求遇到过程响应，操
作者应该能够人工执行SIF或者其他所安装系统的
停车。一旦手动控制阀打开或关闭，专门的现场操
作员应能够在过程要求响应时迅速打开或关闭隔断
阀门。所有在线测试之前，操作者必须完全理解并
在测试过程中发生停车要求时，能够采取正确的处
理措施。测试过程中遇到意外时，涉及SIF在线测
试的所有人员都应该知道如何处理。
5．1 SIS在线测试准备
万方数据
第3期方来华等．安伞仪表系统的功能安全测试研究·5·
在线测试之前，需对将要进行的测试进行评估。
由对过程和SIF熟悉的仪表人员、电气工、操作工以
及相关技术人员组成的测试组来实施测试，测试前
至少做好以下几项准备工作”J：
(1)告知接班的操作员，SIF系统是要进行测试
还是正常工作；
(2)审查SIF系统的描述；
(3)审查安伞仪表系统的测试程序；
(4)讨论在线测试是否影响其他系统如BPCS、
报警或其他的SIF；
(5)讨论工作范围，究竟检查什么?是流量、压
力、温度还是液位等；
(6)讨论当激活报警时，技术人员应该如何通
知操作者；
(7)讨论当系统旁路时，哪些设备将不再起作用；
(8)审查测试过程中需要特殊预防措施的操作；
(9)讨论在进行测试的输入处于旁路时，如果未
经计划的SIF发生，应采取怎样的操作及维护措施；
(10)讨论在旁路存在的情况下，如果操作者必
须启动SIF，应采取什么样的操作及维护措施；
(1 1)讨论应采取什么程序以保证一旦SIF测试
完成，SIF将恢复到工作状态，如自动校核、各自审
查等。
5．2 SIS各部件的在线测试
5．2．1传感器的在线测试
需要在线测试的过程传感器在安装时，应该有一
定程度的冗余使得在测试一个传感器时，另一个仍然
能够进行必要的测量。如果过程生产的可靠性要求
高，应使用2002或2003表决型传感器。然后，设计者
再确定是否使用旁路以便于测试。对于2002或2003
表决型传感器，测试时可不必旁路。当使用在线诊断
来检测传感器失效时，设计者应确定阁值逻辑是否会
发生改变。例如，如果失效传感器表决结果是进行停
车，SIF的逻辑町能从2003表决降低到l002表决。相
反的，如果失效传感器表决脱离停车状态，它将从
2003表决降低到2002表决。如果传感器是l002结
构，则必须有旁路，使得每个传感器能在线测试，同时
保持其他传感器的测量性能。在这种测试中，逻辑将
降低到1001，这是比l002更低的SIF。在测试中应采
取合适的预防措施，以保证不影响安全。
传感器的测试频率町以高于或低于SIF部件的
测试频率，这取决于部件的M r兀'F(Mean Time To
Failure，平均失效前时间)及表决配置。模拟传感器
是以冗余配置方式安装的，模拟信号的比较和信号
偏离的报警可提供诊断使得单个传感器的测试问隔
可适当延长。当产生偏离报警时，应进行传感器的
测试和核对。
5．2．2逻辑演算器的测试
不建议在过程处于运行状态时进行逻辑演算器
的在线测试。逻辑演算器是SIF中典型的最町靠部
分，经过系统投入运行前的FAT测试或离线测试后，
一般没必要对逻辑演算器进行在线测试，除非逻辑演
算器中的逻辑发生更改。当逻辑发生改变时，逻辑演
算器也应该在SIF投入运行之前，重新进行测试。
5．2．3终端控制单元的在线测试
终端控制单元的在线测试是SIF相关测试中最
为困难的。如果测试进行的不合理，任何阀门的在线
测试均可导致过程中断。阀门测试可利用过程旁路，
实施伞部行程或部分行程测试以检查阀门的动作情
况。无论是使J}J单一还是冗余的阀门，在线测试需要
附加的设计要求，如全流量旁路、部分行程测试设备、
测试装置等。任何阀门测试均应进行评估，以确定在
测试中检测什么故障模式。对于部分行程测试阀门，
其不能确定阀门是否能完成全开或全闭功能，这只能
通过全部行程测试来确定。
5．2．4人机接口的在线测试
HMI的在线测试只有在对操作者提供的信息
发生改变的情况下才需要进行。任何显示给操作者
关于SIF状态的信息发生改变时，都应进行测试，以
验证其合适性。在过程正常运行情况下，只要HMI
显示屏幕自身故障，就应该进行测试，这种故障常常
是由于输入或足’显示器器件本身引起。当修理完后
替换为新HMI，原有的SIF中所指定的HMI的所有
特性均应进行测试。
5．2．5通信测试
SIF及其他系统的通信应与逻辑演算器同时进
行测试。在有任何通信故障指示的时候，也要进行
通信测试。如果与其他系统的联系对SIF的安全完
整性有影响，应使用包括在完整性评价中的测试间
隔。任何通信连线的在线测试都不应降低SIF执行
其功能的能力。
从SIF到其他任何系统的通讯发生改变时，都
应进行测试。不建议当SIF还在给过程提供保护时
对通讯进行变动，因为这些变动会导致SIF的细微
故障或造成程序错误，而这些故障可能使得SIF无
法执行其功能。61。
6结论
(1)安全仪表系统是工业安全防护层中非常关
键的一环，是减少生产事故、降低风险的有效措施。
在SIS投入运行前和投入运行后，科学、合理地做好
测试验证工作是保证安全仪表系统满足安全要求规
格，维持所需安全完整性等级，实现其功能安全的重
万方数据
·6· 化工自动化及仪表第37卷
要组成部分c川。研究安全仪表系统的测试要求、流
程与相关的技术方法是科学实施SIS整体生命周期
功能安全管理厩待解决的问题，对于提高我国安全
生产检测和安全监控水平至关重要。
(2)确定安全仪表系统在正式投入使用前进行工
厂验收测试的内容和要求，并依据所编制计划执行集
成测试，对SIF的部件进行校准测试和性能确认，是
SIS投入运行前一项重要测试工作。采用何种测试技
术方法，明确离线测试的内容、在线测试的准备和要
求，以及SIS系统的传感器、逻辑演算器、终端控制单
元、人机接口和安全总线通信等各组成部分在线测试
和离线测试的流程和技术方法，对于指导安全仪表系
统的SIF测试具有重要的指导意义。
(3)如何衡量功能测试的价值与实施测试所需
的花费往往是影响是否进行测试的决策主因。有效
的安全测试受本地条件的影响很大，危险、资源其至
现场的情况都会相蔗很大。但不管测试方案如何使
用，都必须非常的实际，要求测试在保障SIF的安全
等级的同时，尽量地的减少维修和运行成本。
参考文献：
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Research on Functional Safety Testing for Safety Instrumented System
FANG Lai-hua‘，WU Zong—zhil，WEI Li-junl，KANG Rong—xuel，CHEN Jie2
(1．China Academy of Safety Science&amp;amp;Technology，Be彬ng 1 00029，China，
2．University of Science and Technology Be彬ng，Be班ng 100083，China)
Abstract：Contents and requirements of testing for Safety Instrumented System(SIS)prior to or after SIS’S bringing
into service were expounded，main parts and guidance principles for off-line and on—line testing of safety instrumented
function components were given．Procedures，requirements and techniques of performing off-line and on—line testing
were analyzed and discussed in devil．The proposed testing contents，requirements，procedures and approaches for
safety instrumented function(sir)components provided significant instructions to functional safety testing and vali—
dation for SIS during its overall safety lifecycle，and offered help in the different phase activities of the analysis，de—
sign，development，operation and maintenance of SIS．
Key words：SIF；off-line testing；on-line testing；testing procedure
产等
乐清市仪表九厂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯封面
横河川仪有限公司．．．．．．．o g⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯封二
苏州兰炼富士仪表有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯封三
深圳市业海科技发展有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯封四
陕西创威科技有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯前插1
四川科华阀业有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯前插2
上海ABB工程有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯前插3
福斯流体技术(上海)有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯前插4
浙江永盛仪表有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯前插5
天华化工机械及自动化研究设计院⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯前插6
珠海市长陆工业自动控制系统有限公司⋯⋯⋯⋯⋯前插7
北京大陆力达仪表科技有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯前插8
ABB(中国)有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯中插l
四川华林自控科技有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯中插2
索引
北京西姆宏仪器仪表有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯中插3
上海辰竹仪表有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯中插4
天华化工机械及自动化研究设计院测量控制所⋯⋯内插l
天华化工机械及自动化研究设计院检测仪表所
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯内插2
蓬莱市自控设备成套厂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯内插3
自贡市华科仪表制造有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯内插4
启东宏达防爆电气有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯内插5
无锡市胡埭仪表厂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯内插6
珠海赛思特仪表设备有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯内插7
上海望源测控仪表设备有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯内插8
无锡市惠华特种仪表有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯内插9
东莞市雅德仪表有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯内插9
眉山麦克在线设备有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯内插10
万方数据

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