[发明专利]一种用于测试安全仪表系统的装置、方法和程序

说明书

技术领域

本发明大体上涉及安全仪表系统(SIS)，更具体地，涉及一种用于测试SIS电磁线圈的方法、装置和制造品。

背景技术

过程控制系统，诸如例如在化工、石油或其他过程中使用的过程控制系统，通常包括经由模拟、数字和/或组合的模拟/数字总线通信地耦合到至少一个主机或操作员工作站以及一个或多个现场设备的一个或多个集中式过程控制器。这些现场设备可以是例如阀、阀定位器，开关和/或变送器(例如，温度传感器、压强传感器和流速传感器)等。这些现场设备在过程内实施诸如打开和/或关闭阀和/或测试过程参数的功能。过程控制器接收表示由现场设备所做的过程测量的信号和/或其他有关现场设备的信息，使用该信息来实现控制例程，并且随后产生通过总线和/或其他通信路径发送至现场设备以控制过程的运行的控制信号。来自现场设备和控制器的信息可以被操作员工作站所执行的一个或多个应用使用，以使得操作员能够施行有关过程的期望的功能，诸如查看过程的当前状态，更改过程的运行等。

很多过程控制系统还包括一个或多个应用站。一般来说，使用通过局域网(LAN)通信地耦合到控制器、操作员工作站和过程控制系统内的其他系统的个人计算机、工作站或类似物来实现这些应用站。每个应用站可以执行一个或多个软件应用，其在过程控制系统内施行活动管理功能、维护管理功能、虚拟控制功能、诊断功能、实时监控功能、与安全有关的功能、配置功能等。

一些过程控制系统或该些过程控制系统的一部分可能存在严重的安全风险。例如，化学处理工厂、发电厂等可以施行关键的过程，如果不正常地控制该些关键的过程和/或使用预定的关闭顺序来迅速关闭该些关键的过程，该些关键的过程将对人员、环境和/或设备产生严重的破坏。为了解决与具有该些关键过程的过程控制系统相关联的安全风险，许多过程控制系统供应商提供了符合诸如例如国际电工技术委员会(IEC)61508标准和IEC 61511标准的安全相关的标准的产品。

通常使用SIS架构来实现符合一个或多个已知的安全相关的标准的过程控制系统。在SIS架构中，与负责整个过程的连续控制的基本的过程控制系统相关联的控制器和现场设备在物理上和逻辑上与专用的现场设备和与SIS相关联的其他的专用的控制元件是分离的，SIS负责安全仪表功能的性能，以确保过程响应于呈现严重的安全风险的控制条件而安全地关闭。特别地，符合许多已知的安全相关的标准需要用诸如逻辑解算器、SIS控制器、安全认证的现场设备(例如，传感器、末级控制元件例如气动阀和/或电磁阀)、数据冗余设备和例程(例如，冗余链接、循环冗余校验等)、以及安全认证的软件或代码(例如，认证应用、功能模块、功能块等)的专用控制元件来补充基本的过程控制系统。

除了过程控制阀之外，一些过程工厂还包括用于每个过程控制阀的安全截止阀(例如，紧急截止阀)，以便响应于例如系统故障来快速地停止流体的流动。这些安全截止阀由SIS控制。一种示例性安全截止阀是电磁阀，其中SIS选择或控制电磁线圈(solenoid)的供电，以控制电磁阀。当电磁线圈通电时，电磁线圈以及电磁阀将处于第一位置或状态(例如，打开)。当电磁线圈断电时，电磁线圈以及电磁阀将处于第二位置或状态(例如，关闭)。电磁阀通常具有两个类型：故障开启型(fail-to-open)，当电磁线圈断电时，阀打开；以及故障关闭型(fail-to-close)，当电磁线圈断电时，阀关闭。示例性电磁阀包括由Asco阀公司制造的EF8316和EF8310电磁阀。

发明内容

公开了一种用于测试安全仪表系统电磁线圈的示例性方法、装置和制造品。公开的阀位置控制装置包括继电器，用于控制电磁线圈的状态，以及包括阀定位器，其包括发送器，用于向所述继电器发送电磁线圈测试信号、电接触，用于经由一条或多条线路将所述电磁线圈测试信号通信地耦合至所述继电器、以及电磁线圈测试器，用于产生所述电磁线圈测试信号，并且当所述电磁线圈测试信号被发送至所述继电器时用于监控所述电磁线圈的响应，以验证所述电磁线圈的运行。

示例性方法包括选择供电中断控制信号，以选择安全仪表系统(safety instrumented system，SIS)电磁线圈的状态，将供电中断控制信号经由一条或多条线路从阀控制器发送至继电器以将SIS电磁线圈配置成所选择的状态，以及监控SIS电磁线圈对所选择的状态的响应，以验证SIS电磁线圈的运行。

附图说明

图1是根据本公开的一个或多个方面的具有阀定位器的示例性过程控制系统的示意图。