安全系統: ProSafe-RS Lite

ProSafe-RS Lite 遵循國際安全標準,可支援最高 SIL2(*1) 應用。您可以從 ProSafe 系列中選擇 SIL2(ProSafe-RS Lite)、SIL3(ProSafe-RS)及 SIL4(ProSafe-SLS)。ProSafe 系列持續的功能強化有助於安全運行您的工廠。

*1 由國際電工委員會(IEC)制定,安全完整性等級(SIL)表示安全功能所提供的相對風險水平。IEC 61508 定義 SIL 1 至 4。與未採取安全措施的工廠相比,SIL2 可將風險降低至 1/100 至 1/1,000 之間;SIL3 的風險範圍為 1/1,000 至 1/10,000;SIL4 的風險範圍為 1/10,000 至 1/100,000。

最新發行資訊:R4.11.10(2025年11月)

IT 安全 3
IT 安全 3(版本 3.0)是我們用於強化 Windows 系統以運行 Yokogawa 產品的安全配定工具的最新更新。使用此版本,所有安全設定可透過 IT 安全工具一次性套用。
在 2.0 版本的基礎上,IT 安全 3 引入了基於 CIS 基準 (*2) 的額外設定,提供更廣泛的配定選項,進一步降低網路安全風險。

*2:CIS 基準為美國互聯網安全中心(CIS)發布的安全系統配定最佳實務指南。請注意,並非所有 CIS 建議均已套用。某些設定與 CIS 指南有所不同,以確保 Yokogawa 產品能正常運作。


ProSafe-RS Lite 安全儀表系統

ProSafe-RS Lite 繼承 ProSafe-RS 的高可靠技術,並可與 CENTUM VP/ProSafe-RS 結合,實現包含過程控制與安全控制的整合運行,大幅提升工廠的安全性與可靠性。作為完整的 SIS 供應商,Yokogawa 將在整個工廠生命週期內全方位支援您的功能安全管理。

單模組架構達成 SIL2

市面上許多 SIL2 適用的安全儀表系統需透過冗餘模組實現 SIL2,而 ProSafe-RS Lite 則可透過單模組配定達成 SIL2。簡化系統可降低安裝、維護及其他運行成本。ProSafe-RS Lite 的冗餘模組配定,即使單一模組故障,仍可維持 SIL2 合規性,實現高可用性。

與控制系統整合

ProSafe-RS Lite 可與 CENTUM VP 控制系統及 ProSafe-RS 完全整合。操作人員可透過熟悉的 CENTUM VP 監控與操作端(HMI)監控及控制過程,同時集中監控用於緊急停機、火災與氣體、燃燒器管理的安全儀表系統。在工廠異常情況下,可透過安全儀表系統的警報快速掌握狀況並採取適當行動。

輕鬆為既有系統增加 SIL2

ProSafe-RS Lite 支援與 CENTUM VP 及 ProSafe-RS 相同的控制總線 Vnet/IP(*3)。可輕鬆將 ProSafe-RS Lite 加入基於 Vnet/IP 的既有系統。ProSafe-RS 的工程工具亦可通用,無需安裝或學習新工具。

*3 Vnet/IP 為 Yokogawa 開發的控制網路,具高度可靠性與響應性,並符合 IEC61784-2 過程工業國際通訊標準。


關於 OpreX

OpreX 是 Yokogawa 工業自動化(IA)與控制業務的完整品牌,代表相關技術與解決方案的卓越表現。OpreX 由多個類別與各類別下的系列產品構成。本產品屬於 OpreX Control 類別下的 Control and Safety System 系列。

Details

工程設計

ProSafe-RS Lite 由具備工程與維護功能的安全工程 PC(SENG)、用於安全控制的安全控制站(SCS)、以及用於與各設備通訊的控制網路 Vnet/IP 組成。

system architecture

ProSafe-RS Lite 可以與 CENTUM VP 整合。SCS 可由 CENTUM VP 的 HIS(Human Interface Station,人機介面站)操作與監控。也可透過子系統通訊(Modbus 通訊)連接其他 DCS 與 PLC。

ProSafe-RS Lite 的 HART 通訊可讓 Plant Resource Manager(PRM)管理連接至 SCS I/O 模組的 HART 通訊設備。此外,AO 訊號可讓 PRM 客戶端對具備 PST 功能的 HART 閥定位器執行部分行程測試(Partial Stroke Test,PST)。

單一架構

無縫架構實現 DCS 與 SIS 的真正整合,有助於工廠最佳化。

預期運作效益:

  • 更快的專案執行,成本更低 —— 僅使用一個流程網路即可節省工程設計時間
  • 更高的運作效率 —— 整合資訊顯示更清楚且易用
  • 降低擁有成本 —— 共用控制與網路架構標準減少維護負擔

消除 SIS 選型複雜性

ProSafe-RS Lite 在單模組配定下已通過 SIL2 認證。每個超緊湊型輸入、輸出及處理卡內建冗餘。這種本質上簡單的模組化設計使系統設計變得容易。如果需要額外系統可用性,使用者可依功能需求,簡單插入對應模組即可增加冗餘。

自動化設計套件(AD Suite)

ProSafe-RS Lite 配備 AD Suite,與 CENTUM VP 整合控制系統共用同一工程環境,可整合管理 CENTUM VP 與 ProSafe-RS Lite 的資料。
藉由此功能,ProSafe-RS Lite 工程師可使用 AD Suite 設計 I/O。
AD Suite 亦具備變更歷史管理與變更紀錄功能,在系統改造時節省時間。

ADSuite

更佳操作、更簡易工程與硬體減量

Dual face faceplate

FGS(火災與氣體系統)

  • 為氣體、火焰、煙霧及熱偵測器新增標準 FGS HMI 元件,以改善操作體驗。
  • 為 FGS 偵測器新增標準功能塊,使工程設計更簡便。
  • ProSafe-RS Lite 類比模組可在不需額外硬體(如繼電器與 DO 模組)情況下,重定煙霧與熱偵測器警報。

完美控制的邏輯解決方案

單一網路

ProSafe-RS Lite 直接接入 Yokogawa 驗證的 CENTUM VP 所使用的相同網路。SIS 與 DCS 功能之間的資料交換不需要任何閘道或介面硬體。在混合 DCS - SIS 配定下,SIS 控制器之間的安全通訊已實現並獲得認證。

預期效益:

  • 系統實現路徑簡單快速
  • 連接 SIS 與 DCS 的工程複雜度及成本降低
  • 大型流程工廠維護成本降低

完美控制的邏輯解決方案

安全、可靠且高可用的控制

單一架構

無縫架構實現 DCS 與 SIS 的真正整合,有助於工廠最佳化。

預期運作效益:

  • 專案執行更快,成本更低 —— 僅使用一個流程網路即可節省工程設計時間
  • 運作效率提升 —— 整合資訊顯示更清晰、易用
  • 擁有成本降低 —— 共用控制與網路架構標準減少維護負擔

安全、可靠且高可用的控制

消除 SIS 選型複雜性

ProSafe-RS Lite 在單模組配定下通過 SIL2 認證。每個超緊湊型輸入、輸出及處理卡內建冗餘。這種本質上簡單的模組化設計使系統設計變得容易。如果需要額外系統可用性,使用者可依功能需求,簡單插入對應模組即可增加冗餘。

工廠顯示能力的顯著提升

Photo

  • 共用人機介面(HMI)
    不再需要分開監控 SIS 與 DCS。操作人員可繼續使用最熟悉的介面,更快速預測哪些流程狀態可能達到緊急等級。
  • 統一事件資料
    提供「面板」風格的儀表與警報顯示範例畫面,便於資料比較與決策。
  • 回溯分析
    資料整合的另一項好處是能分析警報前發生的事件,是有效流程安全管理的強大工具。

整合 DCS 與 SIS 資料的顯示

現在可以輕鬆建立整合 DCS 與 SIS 資料的顯示畫面。

虛擬化平台

Yokogawa 的虛擬化將系統軟體運作與實體硬體依賴分離,允許軟體重複使用以最佳化系統硬體配定。
虛擬化平台可讓單一伺服器執行多個虛擬電腦的工作,減少配定控制系統所需電腦數量。此平台提供建定虛擬環境所需的硬體與軟體。
透過此虛擬伺服器環境,可依需求分別更新與修改硬體及軟體。

虛擬化平台

這為客戶帶來業務核心利益,如順利遷移至新實體硬體且減少停機時間、縮短遷移過程與系統測試時間。
從維護角度看,硬體與軟體維護分離也是顯著優勢。

FIO(現場網路 I/O)

特點

  • 提供多種 I/O 模組(AI/AO/DI/DO/通訊功能)。
  • 使用通訊模組可支援 Modbus TCP/RTU 通訊(Master/Slave)。
  • 使用光纖可遠距安裝,最遠可達 50 公裏。
  • 單模組配定即可達到 SIL2,亦可選擇冗餘配定。
  • 支援專用端子板、端子排及 FIO 專用電纜。

ProSafe-RS Lite, 現場網路 I/O

單一、簡單的 SIL2 解決方案

Yokogawa 設計師採用最先進的電子設計技術與元件封裝,將安全控制器電路縮小化。每個 ProSafe-RS Lite 的處理器、輸入模組與輸出模組皆具備雙重架構,單張模組即可提供 SIL2 級保護。這種架構簡單易懂,設計、安裝與維護皆方便。完整的安全防護,現在只需一個盒子即可。

A single, simple, SIL2 solution

 

可插入式擴充

若需要更高的系統可用性與故障容忍度,ProSafe-RS Lite 可透過簡單插入額外模組,配定成雙重冗餘,同時維持 SIL2 級安全。因為 ProSafe-RS Lite 的 I/O 與處理功能具備模組化,可精準將冗餘應用於需要的模組——輸入、輸出或處理器——提供前所未有的安全與經濟兼顧方案。這種彈性允許任意組合的雙重冗餘,例如單一輸入搭配冗餘輸出,或冗餘輸入搭配單一輸出。

Plug-in availability

 

多功能模組化冗餘(VMR)

ProSafe-RS Lite 透過靈活選擇冗餘的 CPU 與 I/O 模組,提供 SIL2 應用所需的高可用性。冗餘可精準應用於特定的輸入、輸出或處理器模組,而非整個系統或機架級別,依據回路所需 SIL 等級或現場裝定可靠性而定。這是因為 ProSafe-RS Lite 的 I/O 與處理功能具有延伸至功能層級的模組化特性。

即使發生內部故障,安全功能仍然維持,降低過程中誤動作的可能性。
我們將這種彈性插入式擴充稱為「VMR / 多功能模組化冗餘™」。

Versatile Modular Redundancy

部分行程測試(PST)

在正常情況下,與安全儀表系統(SIS)整合的閥門不會啟動(只有當 SIS 在偵測到過程異常後啟動停機程序時才會動作)。因此,需要定期對閥門進行測試,以確保其運作正常,並在需要時能正確反應。

這種定期檢查稱為「證明測試(proof test)」,通常涉及完整行程測試(完全關閉閥門)。當工廠運行中時,通常需要昂貴的旁路安裝來進行證明測試。如果無法安裝旁路,唯一的選擇就是停機進行測試。因此,閥門的證明測試通常每幾年才進行一次。
 
部分行程測試(PST)則是完整行程測試的替代方法,其原理是略微關閉閥門以診斷問題。PST 可在不中斷過程的情況下進行,並且可以從控制室等位定遠端操作。

透過執行 PST,工廠業主可以大幅降低維護成本。由於閥門檢查頻率比完整行程測試更高,也可帶來可靠性提升等顯著效益。

注意:PST 雖無法取代完整行程測試,但可在不降低安全等級的前提下延長證明測試間隔。

部分行程測試(PST)

符合認證

符合標準

ProSafe-RS 系統硬體符合以下標準。請僅在工業環境中使用 ProSafe-RS 系統。

可程式邏輯控制器 (PLC)

  • IEC 61131-2

功能安全

  • IEC 61508、IEC 61511-1、IEC 62061

應用

  • EN 54-2、EN 298、EN 50156-1、NFPA85、NFPA86、NFPA72

安全性

  • CSA
  • CE 標誌
  • EAC 標誌
  • 摩洛哥合規標誌
  • UKCA 標誌

電磁相容 (EMC) 標準

  • CE 標誌 EMC 指令
  • RCM
  • KC 標誌
  • EAC 標誌
  • 功能安全
  • 摩洛哥合規標誌
  • UKCA 標誌

危險場所設備

  • FM 非火花型 (Non-Incendive)
  • ATEX Ex “ec”
  • IECEx Ex “ec”
  • ECAS-Ex “ec”
  • UKEX-Ex “ec”

船用標準

  • 美國船級社 (ABS)
  • 法國船級社 (BV)
  • 英國勞氏船級社 (Lloyd’s Register)
  • 挪威船級社 (DNV)

參考

摘要:
  • Reinstrumentation project at HDPE plant replaced legacy pneumatic instruments and PLCs with integrated CENTUM CS 3000 PCS and ProSafe-RS SIS.
  • HART field devices can be monitored from the central control room with the plant resource manager (PRM) package, enabling a more predictive and proactive maintenance approach that reduces total cost of ownership.

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