安全仪表系统的市场与发展分析
2009-7-30 16:27:58

安全仪表系统的市场 

      随着安全仪表系统标准被更好地认识、理解和接受,以及全球制造业向中国和印度扩张,安全仪表系统的需求日益增加,安全仪表系统市场有了极大增长。ARC Advisory集团2008年一份名为《安全和关键控制系统全球展望-2012年前市场分析和预测》的报告指出,全球安全系统市场总值将从2007年的14亿多美元增长到2012年的25亿多美元,年复合增长率超过12%。
如今大多数安全仪表系统(SIS)供应商,例如ABB、GE、霍尼韦尔、Invensys、罗克韦尔、西门子和横河等,都同时是基本控制系统(BPCS)供应商。没有涉足BPCS业务的SIS供应商则有HIMA 和ICS Triplex。新进入这一领域的公司则有艾默生、RTP和MTL。但是艾默生提供的结合了Delta V控制系统的Delta V SIS,自2005年底销售以来获得了相当大的市场份额。RTP的2500和MTL的Safety Net最近才获得TV的安全应用认证。     

      目前,欧洲、中东和非洲是安全系统最大的市场,其次是亚洲和北美。北美市场正在缩小,而中国和印度领军的亚洲市场在迅速膨胀。大多数亚洲国家市场都比欧洲市场增长快,但由于欧洲市场本身规模大,亚洲市场要在规模上赶上欧洲还需要几年。另外,由于日本继续在安全保护领域使用继电器或逻辑器件,其可编程安全系统市场依然很小。

      自从IEC 61508通用安全标准、IEC 61511以及ANSI/ISA-84.00.01过程安全标准颁发以来,全世界的生产商对于安全问题有了新认识。都在进一步寻求高效的安全系统来进行保护。这导致对SIL2系统的需求增加,而对SIL3系统日益冷落。

据"Safety Instrumented Systems (SIS) in China"不完全统计,2006年中国的安全仪表系统购置总数477台,约7.42亿元市场规模。Invensys- Triconex作为主要供应商,约占中国市场的三分之一。在中国的主要供应商有:

    ABB A/S

    GE Fanuc Automation

    HIMA Paul Hildebrandt

    Honeywell Safety Management Systems

    ICS Triplex

    Invensys-Triconex

    Rockwell Automation

    Siemens

    横河电机有限公司

        安全仪表系统一般用作紧急停车系统(ESD)、燃烧管理系统(BMS)、火焰瓦斯检测系统(F&G)、高压保护系统(HIPPS,High Integrity Pressure Protection System )和PL防护系统(PPS)。
安全仪表系统的发展

    冗余机制的变化

  安全保护系统从20世纪60年代开发,以气动和继电元件为主。到70年代,由简单的继电器系统发展为微处理器和可编程序调节器(PLC或PC),并且由单回路系统发展为冗余系统和容错系统。SIL3安全度等级是石油化工行业的最高安全等级。而最新等级的产品则符合SIL4的要求。从70年代开始产生于航空领域的三重冗余多数表决机制(TMR, Triple Modular Redundancy)开始用于安全系统。90年代,国外一些大公司推出三重化(TMR)、冗错功能的系统,如图14所示。如美国Woodward公司的Micro Net TMR系统、Triconex公司的Tricon系统、Honeywell公司的FSC系统、英国ICS Triplex公司的Regent系统等。目前,三重冗余和两重冗余两分天下。近期又有CPU的四重冗余(QMR,2oo4D)技术和软件冗余技术出现,如HIMA的H41q/H51q系统。容错机制是指一个和多个元件或部件出现故障时系统仍能继续运行的能力。容错系统能发现故障并排出故障的影响。新型SIS(如TRICON)可以实现系统所有部件和部分相关设备故障的容错特性。容错手段主要是冗余、自诊断和在线维护修理。

      现在还有一个能灵活配置的理念。如HIMA公司的HIMax产品支持xMR架构,即X=1,2,3,4,分别构成无冗余,二重、三重、四重冗余。

      经验统计,SIS的系统故障比例是,传感器为40%,控制器为10%

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