安全控制器的设计

【摘要】：近年来,油气管道事故频繁发生,造成了十分严重的生命财产损失和环境污染,后果十分严重。在管道运输监控系统中,使用安全控制器能有效提高系统安全性,减少事故造成的损失。本文按照电气/电子/可编程电子安全相关系统功能安全标准IEC61508,进行了油气管道危险和风险分析,完成用于管道运输监控的安全控制器的设计开发。 首先介绍了功能安全的基本概念以及国内外功能安全标准的应用现状,阐述了对油气管道进行实时监控的必要性。 第二,简单介绍了危险源的分类,IEC61508标准关于危险风险分析、确定安全完整性等级原理的方法。确定了安全控制器的安全功能要求和安全完整性要求。 第三,论文介绍了基于AT89s52的系统硬件设计和软件编程。硬件设计采用2取1的结构,采集传感器传输的4-20mA电流信号,对油气管道中的温度、压力情况等进行监控,一旦超出正常范围进行报警。输出为8位数字IO端,控制器可以通过RS-232通信接口和上位机进行联网。 最后,按照IEC61508标准的要求,对安全控制器进行功能测试及硬件失效率进行的估算,验证是否达到所要求的安全完整性等级。 本文在结论中总结了论文的主要工作内容以及不足指出,指出了进一步改进系统的工作方向。