安全仪表系统以及pst启动方法
【专利摘要】本发明的安全仪表系统以及PST启动方法可抑制由多个PST同时执行造成的、对工艺设备的预想之外的外部干扰。安全仪表系统具有：控制设置在工艺设备的管道上的多个紧急关闭阀的开度的多个定位器（2）；管理紧急关闭阀的PST的上位系统（3）。各定位器（2）具有：PST执行部（22），其根据来自上位系统（3）的启动指令或来自设置有定位器的现场的操作面板的启动指令，执行紧急关闭阀的PST；收集其他定位器（2）的PST的执行状况信息的PST执行状况收集部（20）；以及PST启动禁止判断部（21），其在接收到来自上位系统（3）或操作面板的PST的启动指令时，基于其他定位器（2）的执行状况，判断可否启动PST。
【专利说明】安全仪表系统以及PST启动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种保护工艺设备的安全的安全仪表系统以及PST启动方法。
【背景技术】
[0002]对保护工艺设备的安全的安全仪表系统(Safety Instrument System,以下称为SIS)的要求很高。SIS设置紧急关闭阀，当工艺设备产生异常时关闭紧急关闭阀，从而确保安全。平常，紧急关闭阀保持全开状态，假设紧急关闭阀粘连，即使碰到紧急时不动作的状态，也难以检测紧急关闭阀的粘连情况。
[0003]为检测这种故障，定期进行脱机下的紧急关闭阀的全闭测试。全闭测试必须在停止工艺设备的定期检修时进行，成本高。部分行程测试(Partial Stroke Test,以下称为PST)不是将紧急关闭阀全部关闭，而是在工艺设备的运转期间使其仅稍微动作，确认其初期动作的测试。通过PST延长全闭试验的间隔，可削减维修保养的费用(参照非专利文献I)。
[0004]安全仪表由PFD (Probability of Failure on Demand要求的故障概率；故障率)管理。PST的效果为在不改变紧急关闭阀的全闭测试期间的PFD平均值的情况下，可延长全闭试验的间隔。为了将PFD平均值限制在计划值，需按照事先预定的计划执行PST。另一方面，也要求边在现场目视确认紧急关闭阀的动作边启动PST。专利文献I揭示的技术中，提出通过开关等在现场启动PST的方案。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I日本专利第4121378号公报
[0008]非专利文献
[0009]非专利文献I西田纯，“安全仪表系统的最新动向?PST解决方案与综合解决方案”，仪表2006，vol.49, N0.11，工业技术社，2006年
【发明内容】
[0010]发明所要解决的课题
[0011]若执行PST，虽然极少但也受到流动在紧急关闭阀的流体的流量的影响。因此，专利文献I揭示的现有技术中，许多紧急关闭阀同时执行PST的情况下，对工艺设备生产的产品的生产状态的恶劣影响(外部干扰)变得比预想的大。
[0012]本发明正是为了解决上述课题而做成的，其目的在于提供一种可抑制由多个PST同时执行造成的、对工艺设备的预想之外的大的外部干扰的安全仪表系统以及PST启动方法。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]本发明的安全仪表系统，具有:多个定位器，所述多个定位器控制设置在工艺设备的管道上的多个紧急关闭阀的开度；上位系统，所述上位系统管理所述紧急关闭阀的PST，各定位器具有:PST执行单元，所述PST执行单元根据来自所述上位系统的启动指令或来自设置有所述定位器的现场的输入装置的启动指令，执行所述紧急关闭阀的PST ；PST执行状况收集单元，所述PST执行状况收集单元收集其他定位器的PST的执行状况的信息；以及PST启动禁止判断单元,所述PST启动禁止判断单元接收到来自所述上位系统或所述输入装置的PST启动指令时，基于其他定位器的PST的执行状况，判断可否启动PST。
[0015]本发明的安全仪表系统，具有:多个定位器，所述多个定位器控制设置在工艺设备的管道上的多个紧急关闭阀的开度；上位系统，所述上位系统管理所述紧急关闭阀的PST，各定位器具有:询问单元，所述询问单元在接收到来自设置有该定位器的现场的输入装置的PST启动指令时，向所述上位系统询问可否启动PST ；以及PST执行单元，所述PST执行单元根据来自所述上位系统的启动指令，执行所述紧急关闭阀的PST，且根据来自所述上位系统的可否启动PST的通知，执行根据来自所述输入装置的启动指令的所述紧急关闭阀的PST ;所述上位系统具有:存储单元，所述存储单元存储预先规定的PST的时间表；PST启动指令单元，所述PST启动指令单元根据存储在该存储单元的时间表向所述定位器发送PST的启动指令；PST执行状况收集单元，所述PST执行状况收集单元收集各定位器的PST的执行状况的信息；以及PST启动禁止判断单元，所述PST启动禁止判断单元在有来自所述定位器的可否启动PST的询问时，基于各定位器的PST的执行状况判断可否启动PST并通知所述定位器，并且在到达基于所述时间表的PST的启动时机时，基于各定位器的PST执行状况判断可否启动PST，在许可启动PST的情况下，对所述PST启动指令单元指示向所述定位器发送PST启动指令。
[0016]本发明的安全仪表系统，具有:多个定位器，所述多个定位器控制设置在工艺设备的管道上的多个紧急关闭阀的开度；多个流量测量器，所述流量测量器测量通过各紧急关闭阀的过程流体的流量；以及上位系统，所述上位系统管理所述紧急关闭阀的PST，各定位器具有:PST执行单元，所述PST执行单元根据来自所述上位系统的启动指令或来自设置有所述定位器的现场的输入装置的启动指令，执行所述紧急关闭阀的PST ；PST执行状况收集单元，所述PST执行状况收集单元收集其他定位器的PST的执行状况的信息；流量测量值取得单元，所述流量测量值取得单元从对应的流量测量器取得流量测量值；以及PST启动禁止判断单元，所述PST启动禁止判断单元在接收到来自所述上位系统或所述输入装置的PST的启动指令时，基于其他的定位器的PST的执行状况和流过对应的紧急关闭阀的过程流体的流量判断可否启动PST。
[0017]本发明的安全仪表系统，具有:多个定位器，所述多个定位器控制设置在工艺设备的管道上的多个紧急关闭阀的开度；多个流量测量器，所述流量测量器测量通过各紧急关闭阀的过程流体的流量；以及上位系统，所述上位系统管理所述紧急关闭阀的PST，各定位器具有:询问单元，所述询问单元在接收到来自设置有该定位器的现场的输入装置的PST启动指令时，向所述上位系统询问可否启动PST ;以及PST执行单元,所述PST执行单元根据来自所述上位系统的启动指令，执行所述紧急关闭阀的PST，且根据来自所述上位系统的可否启动PST的通知，执行根据来自所述输入装置的启动指令的所述紧急关闭阀的PST ;所述上位系统具有:存储单元，所述存储单元存储预先规定的PST的时间表；PST启动指令单元，所述PST启动指令单元根据存储在该存储单元的时间表向所述定位器发送PST的启动指令；PST执行状况收集单元，所述PST执行状况收集单元收集各定位器的PST的执行状况的信息；流量测量值取得单元，所述流量测量值取得单元从各流量测量器取得流量测量值；以及PST启动禁止判断单元，所述PST启动禁止判断单元在有来自所述定位器的可否启动PST的询问时，基于各定位器的PST的执行状况以及流过与询问的定位器对应的紧急关闭阀的过程流体的流量，判断可否启动PST并通知所述定位器，并且在到达基于所述时间表的PST的启动时机时，基于各定位器的PST执行状况以及流过到达PST的启动时机的紧急关闭阀的过程流体的流量，判断可否启动PST，在许可启动PST的情况下，对所述PST启动指令单元指示向所述定位器发送PST启动指令。
[0018]本发明的安全仪表系统的一个构成例中，所述PST启动禁止判断单元在有来自所述定位器的可否启动PST的询问时，基于各定位器的PST的执行状况以及正在执行PST的定位器与询问的定位器是否属于同一系统的管道，判断可否启动PST并通知所述定位器，并且所述PST启动禁止判断单元在到达基于时间表的PST的启动时机时，基于各定位器的PST的执行状况以及正在执行PST的定位器与到达PST的启动时机的紧急关闭阀所对应的定位器是否属于同一系统的管道，判断可否启动PST，在许可PST启动的情况下，对所述PST启动指令单元指示向所述定位器发送PST启动指令。
[0019]本发明的PST启动方法，包括:PST启动禁止判断步骤，在定位器接收到来自管理紧急关闭阀的PST的上位系统或设置有所述定位器的现场的输入装置的PST的启动指令时，收集其他定位器的PST的执行状况的信息，基于其他定位器的PST的执行状况判断可否启动PST，所述定位器控制设置在工艺设备的管道上的所述紧急关闭阀的开度；以及PST执行步骤，所述定位器在所述PST的启动被许可时，执行所述紧急关闭阀的PST。
[0020]本发明的PST启动方法，包括:询问步骤，定位器在接收到来自设置有该定位器的现场的输入装置的紧急关闭阀的PST启动指令时，向管理所述紧急关闭阀的PST的上位系统询问可否启动PST，所述定位器控制设置在工艺设备的管道上的所述紧急关闭阀的开度；PST执行步骤，所述定位器根据来自所述上位系统的启动指令，执行所述紧急关闭阀的PST，且根据来自所述上位系统的可否启动PST的通知，执行根据来自所述输入装置的启动指令的所述紧急关闭阀的PST ;第一 PST启动禁止判断步骤，所述上位系统在有来自所述定位器的可否启动PST的询问时，收集各定位器的PST的执行状况的信息，基于各定位器的PST的执行状况判断可否启动PST并通知所述定位器；以及第二 PST启动禁止判断步骤，所述上位系统在到达基于所述时间表的PST的启动时机时，收集各定位器的PST的执行状况的信息，基于各定位器的PST的执行状况判断可否启动PST，在许可启动PST的情况下向所述定位器发送PST的启动指令。
[0021]本发明的PST启动方法，包括:PST启动禁止判断步骤，在定位器接收到来自管理紧急关闭阀的PST的上位系统或设置有所述定位器的现场的输入装置的PST的启动指令时，收集其他定位器的PST的执行状况的信息，并从测量通过对应的紧急关闭阀的过程流体的流量的流量测量器取得流量测量值，基于其他定位器的PST的执行状况以及流过对应的紧急关闭阀的过程流体的流量判断可否启动PST，所述定位器控制设置在工艺设备的管道上的所述紧急关闭阀的开度；以及PST执行步骤，所述定位器在所述PST的启动被许可时，执行所述紧急关闭阀的PST。
[0022]本发明的PST启动方法，包括:询问步骤，定位器在接收到来自设置有该定位器的现场的输入装置的紧急关闭阀的PST启动指令时，向管理所述紧急关闭阀的PST的上位系统询问可否启动PST，所述定位器控制设置在工艺设备的管道上的所述紧急关闭阀的开度；PST执行步骤，所述定位器根据来自所述上位系统的启动指令，执行所述紧急关闭阀的PST，并根据来自所述上位系统的可否启动PST的通知，执行根据来自所述输入装置的启动指令的所述紧急关闭阀的PST ;第一 PST启动禁止判断步骤，所述上位系统在有来自所述定位器的可否启动PST的询问时，收集各定位器的PST的执行状况的信息，且从测量通过各紧急关闭阀的过程流体的流量的多个流量测量器取得流量测量值，基于各定位器的PST的执行状况以及流过与询问的定位器对应的紧急关闭阀的过程流体的流量，判断可否启动PST并通知所述定位器；以及第二 PST启动禁止判断步骤，所述上位系统在到达基于所述时间表的PST的启动时机时，收集各定位器的PST的执行状况的信息，且从测量通过各紧急关闭阀的过程流体的流量的多个流量测量器取得流量测量值，基于各定位器的PST的执行状况以及流过到达PST的启动时机的紧急关闭阀的过程流体的流量判断可否启动PST，在许可启动PST的情况下向所述定位器发送PST的启动指令。
[0023]本发明的PST启动方法的一个构成例中，所述第一 PST启动禁止判断步骤，在有来自所述定位器的可否启动PST的询问时，基于各定位器的PST的执行状况，以及正在执行PST的定位器与询问的定位器是否属于同一系统的管道，判断可否启动PST并通知所述定位器；以及所述第二 PST启动禁止判断步骤，在到达基于所述时间表的PST的启动时机时，基于各定位器的PST的执行状况以及正在执行PST的定位器与到达PST的启动时机的紧急关闭阀所对应的定位器是否属于同一系统的管道，判断可否启动PST，在许可启动PST的情况下向所述定位器发送PST的启动指令。
[0024]发明的效果
[0025]根据本发明，由于定位器接收到来自上位系统或输入装置的PST的启动指令时，基于其他的定位器的PST的执行状况可判断可否启动PST，因此可回避同时执行多个PST，并可抑制由多个PST的同时执行导致的对工艺设备的预想之外的大的外部干扰。
[0026]又，本发明中，由于上位系统在被定位器询问PST可否启动时，或到达基于时间表的PST的启动时机时，基于各定位器的PST的执行状况可判断可否启动PST，因此可回避同时执行多个PST，并可抑制由多个PST的同时执行导致的对工艺设备的预想之外的大的外部干扰。
[0027]又，本发明中，由于定位器接收来自上位系统或输入装置的PST启动指令时，基于其他的定位器的PST的执行状况以及流过对应的紧急关闭阀的过程流体的流量可判断可否启动PST，因此可放宽PST的启动的禁止条件，可避免PST的过度抑制。
[0028]又，本发明中，由于上位系统在被定位器询问可否启动PST时，基于各定位器的PST的执行状况以及流过与询问的定位器对应的紧急关闭阀的过程流体的流量可判断可否启动PST，又，到达基于时间表的PST的启动时机时，基于各定位器的PST的执行状况以及流过到达PST的启动时机的紧急关闭阀的过程流体的流量可判断可否启动PST，因此可放宽PST的启动的禁止条件，可避免PST的过度抑制。
[0029]又，本发明中，由于上位系统在被定位器询问可否启动PST时，基于各定位器的PST的执行状况以及正在执行PST的定位器与询问的定位器是否属于同一系统的管道判断可否启动PST，又，到达基于时间表的PST的启动时机时，基于各定位器的PST的执行状况以及正在执行PST的定位器与到达PST的启动时机的紧急关闭阀所对应的定位器是否属于同一系统的管道可判断可否启动PST，因此可放宽PST的启动的禁止条件，可避免PST的过度抑制。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是表示本发明第一实施方式涉及的安全仪表系统的结构的框图。
[0031]图2是表示本发明第一实施方式涉及的安全仪表系统的定位器和上位系统的结构的框图。
[0032]图3是表示本发明第一实施方式涉及的安全仪表系统的动作的流程图。
[0033]图4是表示本发明第二实施方式涉及的安全仪表系统的定位器和上位系统的结构的框图。
[0034]图5是表示本发明第二实施方式涉及的安全仪表系统的动作的流程图。
[0035]图6是表示本发明第三实施方式涉及的安全仪表系统的结构的框图。
[0036]图7是表示本发明第三实施方式涉及的安全仪表系统的定位器和上位系统的结构的框图。
[0037]图8是表示本发明第四实施方式涉及的安全仪表系统的定位器和上位系统的结构的框图。
[0038]图9是表示工艺设备的管道的实例的图。
【具体实施方式】
[0039][发明的原理]
[0040]本发明中，利用定位器具有的通信功能，为禁止在多个定位器中PST的同时执行而动作。由此，确保现场情况的PST启动的自由度，并可降低由现场无限制的PST启动导致的不良情况。
[0041][第一实施方式]
[0042]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明第一实施方式涉及的安全仪表系统的结构的框图。
[0043]为对工艺设备的事故防患于未然而设置的紧急关闭阀I设置于工艺设备的管道内，由空气压力进行驱动。控制紧急关闭阀I的开度的定位器2从对工艺设备的各现场设备的保养进行管理的上位系统3接收定位器控制信号，根据该定位器控制信号示出的开度指示值，使用来自空气供给管道4的空气，向紧急关闭阀I输送需要的操作器空气压力。来自定位器2的操作器空气压力通过空气管道5被供给至紧急关闭阀I。又，定位器2可通过开度反馈机构测量紧急关闭阀I的开度。
[0044]工艺设备产生异常而紧急关闭时，从上位系统3向在定位器2和紧急关闭阀I之间的空气管道5设置的电磁阀6发送紧急关闭信号。根据该紧急关闭信号，电磁阀6向排气管7的方向打开空气管道5的路径，开放操作器空气压力。由此，紧急关闭阀I关闭。
[0045]执行PST时，通过定位器2使紧急关闭阀I的开度以例如100%—90%— 100%变化，可确认紧急关闭阀I的初期动作。PST可通过来自上位系统3的定位器控制信号启动，也可通过作为设置在定位器2的输入装置的操作面板等启动。这种紧急关闭阀I在工艺设备设置一台或多台。[0046]图2是表示本实施方式中定位器2和上位系统3的结构的框图。本实施方式在定位器2的内部设有判断可否启动PST的功能。
[0047]定位器2对应每个紧急关闭阀设置。另外，本实施方式假定多个紧急关闭阀设置在同一系统的管道上的情况。各定位器2具有:PST执行状况收集部20，所述PST执行状况收集部20收集其他定位器2的PST的执行状况的信息；PST启动禁止判断部21，所述PST启动禁止判断部21基于其他定位器2的PST的执行状况，判断可否启动对应的紧急关闭阀I的PST ；以及PST执行部22，所述PST执行部22执行对应的紧急关闭阀I的PST，并进行PST的完成判定、紧急关闭阀I的异常判定等。定位器2可接收从未图示的作为输入装置的操作面板输入的PST启动指令信号，以及从上位系统3发送的PST启动指令信号这两种信号。
[0048]上位系统3具有，对应每个紧急关闭阀存储预先决定的PST时间表的存储部30，以及根据时间表使PST启动的PST启动指令部31。
[0049]以下，参照图3对本实施方式的安全仪表系统的动作进行说明。上位系统3的PST启动指令部31根据存储部30存储的时间表定期地向对应的定位器2发送各紧急关闭阀I的PST启动指令信号。
[0050]各定位器2的PST启动禁止判断部21在接收到来自定位器2的操作面板或上位系统3的PST启动指令信号时(图3步骤SlOO中的“是”)，通过PST执行状况收集部20收集其他定位器2的PST的执行状况的信息，判断是否禁止对应的紧急关闭阀I的PST的启动(图3步骤SlOD0
[0051]PST启动禁止判断部21在其他定位器2正在执行PST的情况下，禁止对应的紧急关闭阀I的PST的启动(图3步骤S102中的“是”)。然后，PST启动禁止判断部21使定位器2的操作面板等的输出装置上显示PST的启动被禁止的信息(图3步骤S103)。或，PST启动禁止判断部21也可以将PST的启动被禁止的信息发送到上位系统3中。该情况下，在上位系统3的显示画面上显示信息。
[0052]又，PST启动禁止判断部21在不存在正在执行PST的定位器2的情况下，许可对应的紧急关闭阀I的PST启动(图3步骤S102中的“否”)，使PST执行部22执行PST (图3步骤S104)。如上所述，PST执行部22使紧急关闭阀I的开度以例如100%—90%— 100%变化，确认紧急关闭阀I的动作。由此，正在执行该PST的定位器2的PST执行状况向“PST执行中”转变。另外，虽然图3中未图示，在PST结束后的时间，PST执行状况向“PST待机中”转变自不待言。
[0053]如上所述，本实施方式中，由于属于同一系统的配管的其他的定位器2在正在执行PST的情况下，不许可PST的启动，则可抑制由多个PST同时执行所导致的对工艺设备的预想之外的大的外部干扰。
[0054][第二实施方式]
[0055]接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。图4是表示本实施方式中定位器2和上位系统3的结构的框图。本实施方式中，由于安全仪表系统整体的结构也与第一实施方式相同，使用图1的符号进行说明。第一实施方式中，定位器2个别的判断可否启动PST。另一方面，本实施方式中，上位系统3收集定位器2的PST执行状况的信息，基于该情报判断可否启动PST。与第一实施方式相同,本实施方式假定多个紧急关闭阀设置在同一系统的管道上的情况。
[0056]上位系统3具有，存储部30、PST启动指令部31、收集各定位器2的PST的执行状况的信息的PST执行状况收集部32、以及判断各紧急关闭阀I的PST的可否启动的PST启动禁止判断部33。从上位系统3向各定位器2发送PST启动指令信号、以及通知可否启动PST的信号(PST启动许可/禁止信息)。
[0057]各定位器2具有:PST执行部22a，所述PST执行部22a根据从上位系统3发送的PST启动许可/禁止信息，执行对应的紧急关闭阀I的PST ;询问部23，所述询问部23从操作面板接收到PST启动指令信号时，向上位系统3询问可否启动PST。与第一实施方式相同，各定位器2可接收从现场的作为输入装置的操作面板输入的PST启动指令信号，以及从上位系统3发送的PST启动指令信号这两种信号
[0058]以下，参照图5对本实施方式的安全仪表系统的动作进行说明。各定位器2的询问部23接收到来自定位器2的操作面板的PST启动指令信号时(图5步骤S200中的“是”)，向上位系统3询问可否启动PST (图5步骤S201)。
[0059]上位系统3的PST启动禁止判断部33，接收到来自定位器2的询问时，通过PST执行状况收集部32收集各定位器2的PST的执行状况的信息，判断可否启动询问的定位器2的PST，并向询问的定位器2发送判断结果(图5步骤S202)。PST启动禁止判断部33，在存在正在执行PST的定位器2的情况下，发送PST启动禁止信息，在不存在正在执行PST的定位器2的情况下，发送PST启动许可信息。
[0060]向上位系统3进行询问的定位器2的PST执行部22a在接收到来自上位系统3的PST启动禁止信息的情况下(图5步骤S203中的“是”)，使定位器2的操作面板等的输出装置上显示PST的启动被禁止的信息(图5步骤S204)。
[0061]又，PST执行部22a在从上位系统3接收到PST启动许可信息的情况下(图5步骤S203中的“否”)，执行对应的紧急关闭阀I的PST(图5步骤S205)。由此，执行该PST的定位器2的PST执行状况向“PST执行中”转变。另外，虽然图5中未图示，在PST结束后的时间，PST执行状况向“PST待机中”转变自不待言。
[0062]另一方面，PST启动禁止判断部33参照存储部30存储的时间表，对某紧急关闭阀I判断到达PST启动时机的情况下(图5步骤S206中的“是”)，通过PST执行状况收集部32收集各定位器2的PST的执行状况的信息，判断可否启动该紧急关闭阀I的PST(图5步骤S206中的“是”)。PST启动禁止判断部33在存在正执行PST的定位器2的情况下，禁止PST的启动。又，PST启动禁止判断部33在不存在正执行PST的定位器2的情况下，许可PST的启动，并对PST启动指令部31指示发送PST启动指令信号。根据该指示，PST启动指令部31向与到达PST启动时机的紧急关闭阀I对应的定位器2发送PST启动指令信号。
[0063]定位器2的PST执行部22a在从上位系统接收到PST启动指令信号的情况下，执行对应的紧急关闭阀I的PST。
[0064]如上所述，本实施方式中，通过利用定位器2具有的通信功能，使多个定位器2禁止PST的同时执行地动作，确保现场情况的PST启动的自由度、且可降低由各现场无制约的PST启动而导致的不良情况。第一实施方式适用于希望避免PST的同时执行的定位器2为2-3台相对较少的情况。另一方面，本实施方式适用于在工艺设备的大的范围内、对许多定位器2设计禁止同时执行PST的组合的情况。[0065][第三实施方式]
[0066]接下来，对本发明的第三实施方式进行说明。第一、第二实施方式中，是单纯地禁止PST的同时执行的方式。但是，由PST的同时执行造成的恶劣影响很小的情况也作为禁止对象的话，可能过度抑制现场判断。由于PST的动作是使流过紧急关闭阀的流体流量降低的动作，对于PST启动前的流体流量,可事先规定PST的影响不会造成问题的范围,这样的情况较多。因此，通过基于流量设定不禁止PST启动的规定范围，可缓和PST的过度抑制。
[0067]图6是表示本实施方式涉及的安全仪表系统的结构的框图。与图1相同的结构使用相同的符号。本实施方式的安全仪表系统相对于图1所不的第一实施方式的结构，追加了流量测量器9，所述流量测量器在工艺设备的管道8设置的紧急关闭阀I的附近测量通过紧急关闭阀I的过程流体的流量。流量测量器9对应各紧急关闭阀设置。
[0068]定位器2以某些手段监控流量测量器9的测量结果。作为具体的方法，考虑接收流量测量器9的模拟测量信号的单元或接收数字测量数据的单元，或者通过DCS (分布式控制系统Distributed Control System)接收测量数据的单元等。与第一实施方式相同,本实施方式假定多个紧急关闭阀设置在同一系统的管道上的情况。
[0069]图7是表示本实施方式中的定位器2和上位系统3的结构的框图，与图2相同的结构赋予相同的符号。上位系统3具有存储部30和PST启动指令部31。各定位器2具有PST执行状况收集部20、PST启动禁止判断部21a、PST执行部22、以及从流量测量器9取得过程流体的流量测量值的流量测量值取得部24。与第一实施方式相同，各定位器2可接收从作为输入装置的操作面板输入PST启动指令信号，以及从上位系统3发送的PST启动指令信号这两种信号。
[0070]本实施方式的处理的过程由于与第一实施方式相同，利用图3对本实施方式的安全仪表系统的动作进行说明。
[0071]各定位器2的PST启动禁止判断部21在接收到来自定位器2的操作面板或上位系统3的PST启动指令信号时(图3步骤SlOO中的“是”)，通过PST执行状况收集部20收集其他定位器2的PST的执行状况的信息，并通过流量测量值取得部24从对应的流量测量器9取得流量测量值，判断是否禁止对应的紧急关闭阀I的PST的启动(图3步骤SlOl )。
[0072]PST启动禁止判断部21a在其他的定位器2正在执行PST的情况下，确认从流量测量器9取得的流量测量值，流过对应的紧急关闭阀I的过程流体的目前的流量在规定范围外的情况下，禁止对应的紧急关闭阀I的PST的启动(图3步骤S102中的“是”)。然后，PST启动禁止判断部21使PST的启动被禁止的信息在定位器2的输出设备上显示，或将PST的启动被禁止的信息发送到上位系统3中(图3步骤S103)。
[0073]又，PST启动禁止判断部21a，在不存在正在执行PST的定位器2的情况下，或者存在其他的定位器2正在执行PST、且流过对应的紧急关闭阀I的过程流体的目前的流量在规定范围内的情况下，许可对应的紧急关闭阀I的PST的启动(图3步骤S102中的“否”)，在PST执行部22使PST执行(图3步骤S104)。
[0074]如上所述，本实施方式中，通过将流过紧急关闭阀I的过程流体的流量加入判定基准，即使属于同一系统的配管的其他的定位器2正在执行PST，在流过对应的紧急关闭阀I的过程流体的流量在规定范围内的情况下，许可PST的启动，因此可缓和禁止PST的启动的条件，可避免PST的过度抑制。[0075][第四实施方式]
[0076]接下来，对本发明的第四实施方式进行说明。图8是表示本实施方式中的定位器2和上位系统3的结构的框图，与图4相同的结构赋予相同的符号。本实施方式中，由于安全仪表系统整体的结构也与第三实施方式相同，使用图6的符号进行说明。第三实施方式中，定位器2个别的判断可否启动PST。另一方面，本实施方式中，上位系统3收集定位器2的PST执行状况的信息和流量测量器9的流量测量值，基于这些信息判断可否启动PST。与第一实施方式相同，本实施方式假定多个紧急关闭阀设置在同一系统的管道上的情况。
[0077]上位系统3具有存储部30、PST启动指令部31、PST执行状况收集部32、PST启动禁止判断部33a、以及通过各定位器2从流量测量器9取得过程流体的流量测量值的流量测量值取得部34。各定位器2具有PST执行部22 a、查询部23以及流量测量值取得部24。
[0078]本实施方式的处理的流动由于与第二实施方式相同，利用图5对本实施方式的安全仪表系统的动作进行说明。
[0079]图5的步骤S200、S201的处理如第二实施方式说明的那样。上位系统3的PST启动禁止判断部33a，接收到来自定位器2的询问时，通过PST执行状况收集部32收集各定位器2的PST的执行状况的信息，并通过各定位器2的流量测量值取得部24和上位系统3的流量测量值取得部34从各流量测量器9取得流量测量值，判断可否启动询问的定位器2的PST，并向询问的定位器2发送判断结果(图5步骤S202)。
[0080]PST启动禁止判断部33a在存在正在执行PST的定位器2的情况下，确认从各流量测量器9取得的流量测量值，流过与询问的定位器2对应的紧急关闭阀I的过程流体的目前的流量在规定范围外的情况下，发送禁止PST启动的信息。又，PST启动禁止判断部33a在不存在正在执行PST的定位器2的情况下，或者存在其他的定位器2正在执行PST、且流过与询问的定位器2对应的紧急关闭阀I的过程流体的目前的流量在规定范围内的情况下，发送PST的启动许可信息。图5的步骤S203-S205的处理如第二实施方式说明的那样。
[0081]又，PST启动禁止判断部33 a参照存储部30存储的时间表，判断到达关于某紧急关闭阀I的PST的启动时机的情况下(图5步骤S206中的“是”)，通过PST执行状况收集部32收集各定位器2的PST执行状况的信息，且通过各定位器2的流量测量值取得部24和上位系统3的流量测量值取得部34从各流量测量器9取得流量测量值，判断可否启动该紧急关闭阀I的PST (图5步骤S207)。
[0082]PST启动禁止判断部33a在存在正在执行PST的定位器2的情况下，确认从流量测量器9取得的流量测量值，流过到达PST的启动时机的紧急关闭阀I的过程流体的目前的流量在规定范围外的情况下，禁止PST的启动。又，PST启动禁止判断部33a在不存在正在执行PST的定位器2的情况下，或者存在正在执行PST的定位器2、且流过到达PST的启动时机的紧急关闭阀I的过程流体的目前的流量在规定范围内的情况下，许可对应PST的启动，并对PST启动指令部31指示发送PST启动指令信号。根据该指令，PST启动指令部31向与到达PST启动时机的紧急关闭阀I对应的定位器2发送PST启动指令信号。
[0083]如上所述，本实施方式中，与第三实施方式相同，可缓和PST的启动的禁止条件，可避免PST的过度抑制。
[0084]另外，本实施方式中，通过各定位器2取得各流量测量器9的流量测量值，但并不限定于此，也可以通过DCS等其他系统取得各流量测量器9的流量测量值。[0085][第五实施方式]
[0086]接下来，对本发明的第五实施方式进行说明。第一?第四实施方式中，假定多个紧急关闭阀设置在同一系统的管道上的情况。对此，本实施方式假定多个紧急关闭阀中至少一个设置在不同系统的管道上的情况。本实施方式中，由于安全仪表系统整体的结构也与第一实施方式相同，使用图1的符号进行说明。又，定位器2和上位系统3的结构与第二实施方式相同，使用图4的符号进行说明。
[0087]本实施方式的处理的过程由于与第二实施方式相同，利用图5对本实施方式的安全仪表系统的动作进行说明。
[0088]图5的步骤S200、S201的处理如第二实施方式说明的那样。上位系统3的PST启动禁止判断部33接收到来自定位器2的询问时，通过PST执行状况收集部32收集各定位器2的PST的执行状况的信息，判断可否启动询问的定位器2的PST，并向询问的定位器2发送判断结果(图5步骤S202)。
[0089]PST启动禁止判断部33，在属于与询问的定位器2同一系统的配管的其他定位器2在正在执行PST的情况下，发送PST启动禁止信息，在属于与询问的定位器2同一系统的配管的其他定位器2不是正在执行PST的情况下，发送PST启动许可信息。PST启动禁止判断部33预先存储紧急关闭阀1、定位器2和管道的对应关系，基于这种对应关系可判断可否启动PST。
[0090]又，PST启动禁止判断部33，参照存储在存储部30的时间表，判断到达对某紧急关闭阀I的PST的启动时机的情况下(图5步骤S206中的“是”)，通过PST执行状况收集部32收集各定位器2的PST的执行状况的信息，判断可否启动该紧急关闭阀I的PST(图5步骤S207)。
[0091]PST启动禁止判断部33在属于与到达PST的启动时机的紧急关闭阀I对应的定位器2同一系统的管道的其他的定位器2正在执行PST的情况下，禁止PST的启动。又，PST启动禁止判断部33在属于与到达PST的启动时机的紧急关闭阀I对应的定位器2同一系统的管道的其他的定位器2不是正在执行PST的情况下，许可PST的启动，并对于PST启动指令部31指示发送PST启动指令信号。根据该指示，PST启动指令部31向与到达PST的启动时机的紧急关闭阀I对应的定位器2发送PST启动指令信号。
[0092]如上所述，本实施方式中，通过将属于同一系统的管道的其他的定位器2是否在执行PST过程中加入判定基准，即使其他的定位器2在执行PST过程中的情况下，该定位器属于与想要启动PST的定位器2不同的系统的管道的情况下，许可PST的启动，因此可缓和PST的启动的禁止条件，可避免PST的过度抑制。
[0093]图9的(A)、图9的(B)是示出工艺设备的管道的实例的图。图9的(A)的实例表示将流路从管道8-1选择转换到管道8-2或管道8-3的情况。该情况下，设置于管道8-1的紧急关闭阀1-1以及控制紧急关闭阀1-1的定位器2-1，与设置于管道8-2的紧急关闭阀1-2以及控制紧急关闭阀1-2的定位器2-2属于同一系统的管道，又与设置于管道8-3的紧急关闭阀1-3以及控制紧急关闭阀1-3的定位器2-3属于同一系统的管道。另一方面，紧急关闭阀1-2以及定位器2-2属于与紧急关闭阀1-3以及定位器2-3不同系统的管道。
[0094]图9的(B)的实例表示将流向配管8-6流路选择转换到管道8_4或管道8_5的情况。该情况下，设置于管道8-6的紧急关闭阀1-6以及控制紧急关闭阀1-6的定位器2-6，与设置于管道8-4的紧急关闭阀1-4以及控制紧急关闭阀1-4的定位器2-4属于同一系统的管道，又与设置于管道8-5的紧急关闭阀1-5以及控制紧急关闭阀1-5的定位器2-5属于同一系统的管道。另一方面，紧急关闭阀1-4以及定位器2-4属于与紧急关闭阀1-5以及定位器2-5不同系统的管道。
[0095]另外，以第一?第五的实施方式说明的各定位器2和上位系统3可通过具有CPU(中央处理单元Central Processing Unit)、存储装置以及接口的计算机,和控制这些硬件资源的程序实现。各装置的CPU根据存储装置存储的程序进行以第一?第五实施方式说明的处理。
[0096]工业应用性
[0097]本发明可适用于为对工艺设备的事故防患于未然而设置的紧急关闭阀的部分行程测试。
[0098]符号说明
[0099]1:紧急关闭阀,2:定位器,3:上位系统,4:空气供给管道,5:空气管道,6:电磁阀，7:排气管，8:管道，9:流量测量器，20、32:PST执行状况收集部，21、21a、33、33a:PST启动禁止判断部，22、22a:PST执行部，23:询问部，24、34:流量测量值取得部，30:存储部，31:PST启动指令部。
【权利要求】
1.一种安全仪表系统，其特征在于，具有: 多个定位器，所述多个定位器控制设置在工艺设备的管道上的多个紧急关闭阀的开度；上位系统，所述上位系统管理所述紧急关闭阀的PST， 各定位器具有: PST执行单元，所述PST执行单元根据来自所述上位系统的启动指令或来自设置有所述定位器的现场的输入装置的启动指令，执行所述紧急关闭阀的PST ； PST执行状况收集单元，所述PST执行状况收集单元收集其他定位器的PST的执行状况的信息；以及 PST启动禁止判断单元,所述PST启动禁止判断单元接收到来自所述上位系统或所述输入装置的PST启动指令时，基于其他定位器的PST的执行状况，判断可否启动PST。
2.—种安全仪表系统，其特征在于，具有: 多个定位器，所述多个定位器控制设置在工艺设备的管道上的多个紧急关闭阀的开度；上位系统，所述上位系统管理所述紧急关闭阀的PST， 各定位器具有: 询问单元，所述询问单元在接收到来自设置有该定位器的现场的输入装置的PST启动指令时，向所述上位系统询问可否启动PST;以及 PST执行单元，所述PST执行单元根据来自所述上位系统的启动指令，执行所述紧急关闭阀的PST，且根据来自所述上位系统的可否启动PST的通知，执行根据来自所述输入装置的启动指令的所述紧急关闭阀的PST ； 所述上位系统具有: 存储单元，所述存储单元存储预先规定的PST的时间表； PST启动指令单元,所述PST启动指令单元根据存储在该存储单元的时间表向所述定位器发送PST的启动指令； PST执行状况收集单元，所述PST执行状况收集单元收集各定位器的PST的执行状况的信息;以及 PST启动禁止判断单元，所述PST启动禁止判断单元在有来自所述定位器的可否启动PST的询问时，基于各定位器的PST的执行状况判断可否启动PST并通知所述定位器，在到达基于所述时间表的PST的启动时机时，基于各定位器的PST执行状况判断可否启动PST，在许可启动PST的情况下，对所述PST启动指令单元指示向所述定位器发送PST启动指令。
3.一种安全仪表系统，其特征在于，具有: 多个定位器，所述多个定位器控制设置在工艺设备的管道上的多个紧急关闭阀的开度； 多个流量测量器，所述流量测量器测量通过各紧急关闭阀的过程流体的流量；以及 上位系统，所述上位系统管理所述紧急关闭阀的PST， 各定位器具有: PST执行单元，所述PST执行单元根据来自所述上位系统的启动指令或来自设置有所述定位器的现场的输入装置的启动指令，执行所述紧急关闭阀的PST ； PST执行状况收集单元，所述PST执行状况收集单元收集其他定位器的PST的执行状况的信息；流量测量值取得单元，所述流量测量值取得单元从对应的流量测量器取得流量测量值；以及 PST启动禁止判断单元,所述PST启动禁止判断单元在接收到来自所述上位系统或所述输入装置的PST的启动指令时，基于其他的定位器的PST的执行状况和流过对应的紧急关闭阀的过程流体的流量判断可否启动PST。
4.一种安全仪表系统，其特征在于，具有: 多个定位器，所述多个定位器控制设置在工艺设备的管道上的多个紧急关闭阀的开度； 多个流量测量器，所述流量测量器测量通过各紧急关闭阀的过程流体的流量；以及 上位系统，所述上位系统管理所述紧急关闭阀的PST， 各定位器具有: 询问单元，所述询问单元在接收到来自设置有该定位器的现场的输入装置的PST启动指令时，向所述上位系统询问可否启动PST;以及 PST执行单元，所述PST执行单元根据来自所述上位系统的启动指令，执行所述紧急关闭阀的PST，且根据来自所述上位系统的可否启动PST的通知，执行根据来自所述输入装置的启动指令的所述紧急关闭阀的PST ； 所述上位系统具有 : 存储单元，所述存储单元存储预先规定的PST的时间表； PST启动指令单元,所述PST启动指令单元根据存储在该存储单元的时间表向所述定位器发送PST的启动指令； PST执行状况收集单元，所述PST执行状况收集单元收集各定位器的PST的执行状况的信息； 流量测量值取得单元，所述流量测量值取得单元从各流量测量器取得流量测量值；以及 PST启动禁止判断单元，所述PST启动禁止判断单元在有来自所述定位器的可否启动PST的询问时，基于各定位器的PST的执行状况以及流过与询问的定位器对应的紧急关闭阀的过程流体的流量，判断可否启动PST并通知所述定位器，在到达基于所述时间表的PST的启动时机时，基于各定位器的PST执行状况以及流过到达PST的启动时机的紧急关闭阀的过程流体的流量，判断可否启动PST，在许可启动PST的情况下，对所述PST启动指令单元指示向所述定位器发送PST启动指令。
5.根据权利要求2所述的安全仪表系统,其特征在于， 所述PST启动禁止判断单元在有来自所述定位器的可否启动PST的询问时，基于各定位器的PST的执行状况以及正在执行PST的定位器与询问的定位器是否属于同一系统的管道，判断可否启动PST并通知所述定位器，所述PST启动禁止判断单元在到达基于时间表的PST的启动时机时，基于各定位器的PST的执行状况以及正在执行PST的定位器与到达PST的启动时机的紧急关闭阀所对应的定位器是否属于同一系统的管道，判断可否启动PST，在许可PST启动的情况下，对所述PST启动指令单元指示向所述定位器发送PST启动指令。
6.一种PST启动方法，其特征在于，包括: PST启动禁止判断步骤，在定位器接收到来自管理紧急关闭阀的PST的上位系统或设置有所述定位器的现场的输入装置的PST的启动指令时，收集其他定位器的PST的执行状况的信息，基于其他定位器的PST的执行状况判断可否启动PST，所述定位器控制设置在工艺设备的管道上的所述紧急关闭阀的开度；以及 PST执行步骤，所述定位器在所述PST的启动被许可时，执行所述紧急关闭阀的PST。
7.—种PST启动方法，其特征在于，包括: 询问步骤，定位器在接收到来自设置有该定位器的现场的输入装置的紧急关闭阀的PST启动指令时，向管理所述紧急关闭阀的PST的上位系统询问可否启动PST，所述定位器控制设置在工艺设备的管道上的所述紧急关闭阀的开度； PST执行步骤，所述定位器根据来自所述上位系统的启动指令，执行所述紧急关闭阀的PST，且根据来自所述上位系统的可否启动PST的通知，执行根据来自所述输入装置的启动指令的所述紧急关闭阀的PST ； 第一 PST启动禁止判断步骤，所述上位系统在有来自所述定位器的可否启动PST的询问时，收集各定位器的PST的执行状况的信息，基于各定位器的PST的执行状况判断可否启动PST并通知所述定位器；以及 第二 PST启动禁止判断步骤，所述上位系统在到达基于所述时间表的PST的启动时机时，收集各定位器的PST的执行状况的信息，基于各定位器的PST的执行状况判断可否启动PST，在许可启动PST的情况下向所述定位器发送PST的启动指令。
8.—种PST启动方法，其特征在于，包括: PST启动禁止判断步骤，在定位器接收到来自管理紧急关闭阀的PST的上位系统或设置有所述定位器的现场的输入装置的PST的启动指令时，收集其他定位器的PST的执行状况的信息，并从测量通过对应的紧急关闭阀的过程流体的流量的流量测量器取得流量测量值，基于其他定位器的PST的执行状况以及流过对应的紧急关闭阀的过程流体的流量判断可否启动PST，所述定位器控制设置在工艺设备的管道上的所述紧急关闭阀的开度；以及PST执行步骤，所述定位器在所述PST的启动被许可时，执行所述紧急关闭阀的PST。
9.一种PST启动方法，其特征在于，包括: 询问步骤，定位器在接收到来自设置有该定位器的现场的输入装置的紧急关闭阀的PST启动指令时，向管理所述紧急关闭阀的PST的上位系统询问可否启动PST，所述定位器控制设置在工艺设备的管道上的所述紧急关闭阀的开度； PST执行步骤，所述定位器根据来自所述上位系统的启动指令，执行所述紧急关闭阀的PST，且根据来自所述上位系统的可否启动PST的通知，执行根据来自所述输入装置的启动指令的所述紧急关闭阀的PST ； 第一 PST启动禁止判断步骤，所述上位系统在有来自所述定位器的可否启动PST的询问时，收集各定位器的PST的执行状况的信息，且从测量通过各紧急关闭阀的过程流体的流量的多个流量测量器取得流量测量值，基于各定位器的PST的执行状况以及流过与询问的定位器对应的紧急关闭阀的过程流体的流量，判断可否启动PST并通知所述定位器；以及 第二 PST启动禁止判断步骤，所述上位系统在到达基于所述时间表的PST的启动时机时，收集各定位器的PST的执行状况的信息，且从测量通过各紧急关闭阀的过程流体的流量的多个流量测量器取得流量测量值，基于各定位器的PST的执行状况以及流过到达PST的启动时机的紧急关闭阀的过程流体的流量判断可否启动PST，在许可启动PST的情况下向所述定位器发送PST的启动指令。
10.根据权利要求7所述的PST 启动方法，其特征在于， 所述第一 PST启动禁止判断步骤，在有来自所述定位器的可否启动PST的询问时，基于各定位器的PST的执行状况，以及正在执行PST的定位器与询问的定位器是否属于同一系统的管道，判断可否启动PST并通知所述定位器；以及 所述第二 PST启动禁止判断步骤，在到达基于所述时间表的PST的启动时机时，基于各定位器的PST的执行状况以及正在执行PST的定位器与到达PST的启动时机的紧急关闭阀所对应的定位器是否属于同一系统的管道，判断可否启动PST，在许可启动PST的情况下向所述定位器发送PST的启动指令。
【文档编号】G05B23/02GK103901873SQ201310728097
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2012年12月26日
【发明者】大塚贤司 申请人:阿自倍尔株式会社