導讀：工廠過程控制的安全系統可以是集中式，分布式，或兩者兼而有之。每種方法都有其優勢和挑戰，選擇好的選擇取決于多種因素。本文將探討不同的安全系統架構，將展示工藝廠用戶如何挑選適合他們的特定需求的佳解決方案。
　　
　　集中安全
　　
　　一些工廠采用單片橫跨整個設施的安全系統。這些系統使用一個集中的邏輯解算器，通常是一個大的可編程單元，并可能具有內在的冗余性和廣泛的診斷，所有住在一個環境控制區。
　　
　　使用一個單一的安全邏輯得到普及，作為一種手段，以降低每I/O點的成本，越來越多的I/O連接到邏輯求解中央處理單元（CPU）。
　　
　　在許多地方，安全邏輯提供了數以千計的I/O點的監督，設施安全和生產的可靠性依賴于一個單一的安全邏輯的性能結果。因此，軟件升??級，應用程序的變化，硬件故障，維修，功能檢查，可以影響到整個安全系統。
　　
　　與集中的安全，對CPU和I/O布局的決定必須在初的項目設計。安全系統I/O模塊可設在中部地區或遠程現場設備與安全的數字通信的邏輯解??算器位于附近。CPU和遠程I/O之間的通信必須符合IEC61508認證的供應商。由于其重要性，這些遠程I/O鏈接往往沿不同的冗余路徑安裝，這樣一個廠房面積損壞，不會帶來整個系統。
　　
　　符合IEC61511的要求，個別現場設備的安全系統可以直接硬I/O。遠程安全I/O允許設計師減少這些個別線運行的長度，有可能降低工程造價。
　　
　　與集中式系統，用戶只需要掌握softwareproduct，雖然它可能會相當復雜。可編程的系統需要訪問安??全控制工程接口解決性能退化。集中系統不提供本地接口或在該領域的面板，所以這些必須單獨設計和安裝，增加額外的成本和復雜性。
　　
　　制造商的選擇構成了培訓和備件的長期承諾。一旦做出選擇，不同的硬件組件的數量小化，減輕了學習曲線，減少放養的要求。小的增加和升級項目必須適應現行的制度，所以需要額外的連接點與原始安裝兼容的硬件實現。
　　
　　因為一個單一的邏輯解算器管理許多安全功能，應用程序必須執行速度不夠快，處理所需的過程安全時間短。另外一個新的安全功能，如應用程序的變化，必須進行評估的其他安全功能的影響。在一個新的應用程序下載，或在CPU環境控制損失的問題可能會影響多個工廠的過程單元，可能會影響到許多件設備的安全和正常運行。
　　
　　也許，與集中式系統的大的問題是主控制器故障可能導致整個安全系統停止運作。雖然硬件冗余，可以減少這種情況發生的概??率，作為潛在的威脅仍然在軟件和固件更新需要的系統性錯誤，需要關閉整個系統進行更新，可以影響過程的正常運行。
　　
　　加方，幾乎消除了集成問題，因為硬件組件和軟件都是由一家廠商提供，并有一個明確的情況下單一來源的責任，出現任何問題。
　　
　　分布式安全
　　
　　分布式安全系統可能不太熟悉，但仍然在世界各地的工藝廠廣泛使用。主要分布安全組件包括跳閘或繼電器模塊和/或有限的I/O能力的小型可編程電子控制器，每個設計和選擇，以適應一個單一的安全功能的需求。
　　
　　分布式的安全系統設計往往提供有限的廠房面積，特別是植物的過程中，單臺設備，或一個單一的安全功能的安全運行。例如，壓縮機橇可能會提供自己的控制和安全系統，獨立的，除了工廠的主要控制和安全系統。
　　
　　在另一起案件中，特別是植物的過程中，可能有其自身的安全系統。例如，我們的公司提供了一個分布式的安全系統在煉油廠餾分加氫裝置。該系統采用四個獨立旅模塊監測四個場景，涉及低水平，低流量，可能會導致單位內設備超壓。
　　
　　分布式安全系統的優點和缺點：也許，分布式安全系統的大優勢是獨立運作和關閉。簡而言之，本地控制系統的運作，作為設計的其他安全系統，即使失敗，或者如果系統之間的通信鏈路失敗。
　　
　　失敗和在本地和分布式安全系統的退化條件，可以診斷，并提出適當的反應操作。對于一個簡單的行程模塊系統，所需的診斷可能是一個周期的驗證試驗，并用螺絲刀電工進行任何必要的維修。對比這與一個集中的安全系統連續運行硬件診斷，并要求與診斷工具和故障診斷和維修工程師或高度熟練的技術人員，工程接口條件。
　　
　　因為分布式的安全系統只能處理數量有限的功能，可以修改或安全系統的升級，而不會干擾過程中的其他部分。用于廠房改造和擴建，往往更容易安裝，而不是集中的安全控制器的新功能集成到分布式的安全系統。另外一個新的安全功能相對簡單，因為新的功能沒有互動與現有的安全硬件或適合在現有的圍欄。新的領域硬安全連接的長度可以在相對較短，因為邏輯解算器可以安裝在靠近保護單位。
　　
　　如果分布式的安全系統使用只有旅行模塊和繼電器代替可編程電子，其他幾個優勢得以實現。沒有軟件編程是必需的，并可以很容易地設計到故障安全系統。由可編程系統的執行速度是的，為的是便于設計和維護。選擇旅游模塊和安全繼電器可以承受的現場作業環境，可以安裝在靠近被保護設備簡單的防水罩，沒有對環境控制，如空調業務的依賴。
　　
　　作為集中的安全系統，符合IEC61511的要求個別現場設備的安全系統可以直接硬I/O。現場傳感器可以共享與監管通過隔離或通過數字通信總線控制系統和運營商的HMI。分布式的安全系統由本地執行所有的安全操作。如果一個地方的操作界面是必需的，分布式的安全系統面板可以修改提供燈，按鈕，和/或操作界面終端。
　　
　　實施分布式安全面臨的主要挑戰是需要落實和整合來自許多不同的供應商的產品。雖然每個分布式安全系統可能是相對簡單的本身，數量之多，可以添加不同的系統的復雜性。來自不同供應商的零件需要放養，工廠人員必須熟悉每個系統的運作。剛剛收集的現場故障排除合適的工具，可以成為一個挑戰，因為這些工具往往是具體到每個安全系統。
　　
　　許多工藝廠要結合集中式和分布式安全的好處，同時大限度地減少各自的弊端，有辦法做到這一點，是一種混合的安全體系架構。
　　
　　雜交可提高品種
　　
　　新技術，如分布式和網絡安全控制器，安全級數字通信網絡，安全受好評的遠程I/O允許一些工藝廠結合的一種混合的安全體系架構的集中式和分布式安全的許多優勢。
　　
　　在這種類型的系統，中央安全控制器進行通信，以一個或多個分布式控制器位于整個工廠通過高速數字網絡。每個子控制器有它自己的本地I/O和獨立的基礎上可以控制它的本地進程。涉及安全的CPU之間的通信必須在邏輯解算器供應商的產品認證IEC61508標準。這項規定意味著混合安全系統將很像集中系統，從一個單一的供應商購買。
　　
　　通過這種方法，有是只有一個為整個安全系統的軟件編程環境，只有一個供應商。這實際上消除了集成問題，并簡化了設計和維護。控制室人員提出了一個統一的操作界面，這個界面可以顯示完整的信息，從每個子控制器分布式安全。
　　
　　在消極的一面，這些系統往往是所有設計方案，并保持復雜的，因為有許多單獨的安全控制器。必須在一個高速網絡設計，安裝，維護和接入安全和網絡安全，必須嚴格控制。
　　
　　選擇好的選擇
　　
　　一個新的綠地植物，往往是一個集中的安全體系架構的初步做法。如果選定的監管控制系統供應商也提供分布式安全，大部分的主要自動化供應商做，那么工廠可以實現混合動力系統與單一供應商的做法的好處。
　　
　　對單一廠商的依賴往往是在采購成本方面更昂貴，但這種方法應該減少其他生命周期成本。主要的風險是完全依賴一個供應商，以及有時在初的設計極為復雜，往往需要相當大的代價廣泛的供應商的支持。
　　
　　集中式安全系統的安裝和運行在許多工廠，大多數用戶無法自圓其說的批發方式變化。在這種情況下，往往是更具成本效益和簡單的執行與分布式安全系統的補充和升級。
　　
　　這些分布式系統可以聯網監管系統和它的操作界面，通過無論是硬線或數字網絡系統的外觀和感覺很像一個集中的安全系統，以較低的成本提供操作。
　　
　　分布式安全系統往往是在滑動過程中，壓縮機，包裝機，并從原始設備制造商購買其他子系統。OEM安全系統通常與監管的中央控制系統通過無論是硬線或數字網絡，雖然可能是完全獨立的安全系統。
　　
　　新設施將選擇集中式或混合式的安全系統架構。現有電廠的需要，以確保新的安全系統融入其現有的安全系統架構。在許多情況下，這意味著將用于分布式安全系統，這些系統將被集成到現有的安全系統架構。