中国工业的迅猛发展离不开安全产品

本刊记者/顾硕

工业生产中的“安全”问题时谈时新，即便安全产品技术在快速发展，但接二连三发生或触目惊心或连声悲叹的重大工业事故，使人们无法将“安全”一词淡忘。目前中国的工业自动化发展之迅猛令全世界瞠目，然而一个又一个大型项目背后又存在着多少安全隐患？很多生产企业仍不重视设备的安全保护性能，采用的安全设备质量参差不齐，在工程项目前期的危险性和可行性分析上也缺少投入，中国工业的大规模发展与无安全保障的生产环境极不相称。如此的经营模式让工业的可持续发展与我们渐行渐远。

《自动化博览》：贵公司提供的安全产品有哪几类？主要应用在哪些行业？

曹卫锋：ABB是安全领域的技术先驱和领导者，具有32年的安全经验，在过去32年里ABB为市场提供了众多著名的安全整体解决方案和产品，概括来说包括以下几部分：安全仪表系统；安全仪表；安全阀门测试；安全执行中心；安全咨询。

安全系统方面，目前ABB可提供以下三种安全系统：集成式的800xA HI(High Integrity)；独立式的PlantGuard；ABB的经典安全系统SafeGuard。

ABB中国石油天然气和石化部技术经理、ABB中国安全执行中心（Safety Execution Center)负责人 曹卫锋

ABB的安全系统主要应用于紧急停车系统（ESD），烟气系统（F&G），锅炉燃烧系统（BMS），高完整性压力保护系统（HIPPS）等，其应用的行业主要有海上平台，石化，化工，电厂，造纸，管线等。

郑利峰：施耐德电气能够提供“安全信息采集产品”、“安全型号处理产品”和“安全保护执行产品”等三大类安全产品，广泛运用在各种机械设备中，如：橡塑机械、金属成型设备、印刷包装机械、工业机器人、汽车生产线等。

施耐德电气工业事业部传感器及安全产品部门产品经理 郑利峰

李宇霖：霍尼韦尔公司提供的安全产品主要包括TÜV SIL3等级认证的紧急停车系统和火气安全系统，火灾报警控制器及各种火气现场设备。火气现场设备主要包括火焰、可燃气体、有毒气体探头和各种声光报警和急停按钮等，紧急停车系统主要用于石油天然气开采和运输、石化、化工、电力等行业，目的是防止事故的发生。火气安全系统应用于所有可能发生火灾或可燃、有毒气体泄露的行业或装置，火气安全系统不但可以防止危险的发生，更重要的是当危险发生时，可以减少危险带来的损害。员和机械的安全，产品主要分成三大类：安全光幕；安全扫描仪；安全开关和安全控制器。其中，开关和控制器类产品包括安全门开关、安全继电器、安全控制器和安全网络控制器。

产品应用最为突出的行业是汽车和机床。主要原因在于这两个行业在生产过程中存在的危险性较高，所需要的安全保护也比较多。但对于全球范围来说，SICK的安全产品在诸多行业都有所应用，电子、太阳能、物流、轨道交通、包装、食品和木工等行业都有我们的安全产品。

赵哲：SICK的安全产品全面保障人

霍尼韦尔安全管理系统市场及销售经理 李宇霖

《自动化博览》：面对激烈的市场竞争，贵公司的核心竞争力是什么？

赵哲：SICK是最早开发和制造可在危险区域提供保护产品的先驱，这种领导能力源于创新能力。SICK公司每周都会上市一款新产品，这体现了我们对研发和创新的重视，也表明我们在这方面的投入很大。在涉及到安全产品中，我们也是安全标准的制定参与者之一，是欧洲安全标准委员会的成员。安全产品必须符合安全标准，SICK就参与了这些标准的制定。中国目前并没有严格规范安全标准，但我们也与一些相关的部门有过合作，对于安全标准的掌握和应用，以及对安全产品在应用方面的能力和知识，SICK都有很大的优势。

SICK并不仅仅只停留在安全产品的销售层面，而是具备了帮助客户，按照相关安全标准进行安全系统的设计，并能够提供整体的安全解决方案和安全检查和评估服务。这些都被行业内的客户所广泛接受和认可。这也是SICK公司工业安全领域的核心竞争力之一。

曹卫锋：在30多年的市场竞争中，ABB所依赖的核心竞争力就是领先的技术。30多年的经验告诉我们，优秀的产品固然重要，但如何执行和谁来执行一个安全项目更为重要。在这个世界上可以提供一套达到SIL3要求的安全系统的供应商有很多，而能够将功能安全理念融汇到功能安全生命周期每个环节的却不多，ABB在全球具有21个经TÜV认证过的安全执行中心，这一数量多于同行业的其他几家公司。在国内ABB上海和北京都是TÜV认证过的安全执行中心，获得TÜV认证可以证明ABB功能安全管理系统符合国际标准，其产品、工程、项目执行人员，安装皆采用优良的实践方法。ABB安全仪表系统（SIS）的集成与实施均达到国际标准IEC 61508和IEC 61511所有相关要求，包括特定工业安全应用的系统设计、配置、应用程序编制、测试及达到SIL等级要求。

郑利峰：施耐德电气作为全球配电、自动化与控制领域的领导者和完整解决方案供应商，是少数几家能够提供“安全信息采集环节”“安全型号处理环节”和“安全保护执行环节”构成完整安全链中全部产品的供应商之一。不但提供从最简单的安全继电器到复杂的拥有安全ASI现场总线以及安全以太网的安全PLC等安全控制产品，和采集各种安全信号的安全检测与安全对话产品，而且能提供执行安全保护的各种电力控制与设备驱动产品。

广州市施克传感器有限公司安全产品经理 赵哲

《自动化博览》：近年来，贵公司的安全产品有何创新或突破？

李宇霖：近年来，我们的安全产品不断突破，不断创新，开发了全球唯一获得TÜV SIL4等级认证的安全网络以及可用于危险环境和极端恶劣环境的万能型远程I/O。霍尼韦尔万能型远程I/O每个通道均可组态为连接模拟量输入、输出信号、数字量输入或输出信号，可为用户节省大量现场接线和相关接线柜。霍尼韦尔万能型远程I/O可安装在-40℃到+70℃范围内的极端环境和需要G3防腐等级要求的恶劣环境，解决了大多数安全系统只能安装在空调机柜室的问题。

赵哲：SICK近些年的创新产品有很多，比较突出的有全球最小的四级安全光幕miniTwin。其“迷你＋创新”的理念指的是它具有一个微型的外壳，同时安全光幕的发射和接收单元集成在一起，也就意味着一根安全光幕既是发射端，又是接收端。发射端等于接收端是一种全新的概念，极大地优化了机器的集成。同时标准化的设计理念不但减少了成本，也使得安全变得更简单。

另一款产品是基于摄像原理的安全保护装置V300，这是SICK所独一无二的产品。在工业生产中，使用装配机器，站点监测平台，自动操作机器等设备时，需要操作人员进入危险区域工作，通常我们会使用安全光幕来实现安全防护。然而，传统的技术却存在局限性，导致需要消耗大量的时间安装、调试，同时需要配备大量不同尺寸规格的库存备件。而V300是一种基于创新型照相技术开发的新型安全传感器，应用于典型的矩形保护区域，整套装置只需要一个部件安装在危险区域的一个角落，节约了空间。对于几厘米的偏差都可自适应，节省了花费在对准上的时间。整个工作周期内几乎不需要维护，从而节省了维护成本。

新一代的安全PLC FlexiSoft也是我们近年来推出的优势产品，其模块化的设计，使得系统的扩展非常容易；使用者通过功能块进行系统编程，极大的节省了其学习编程语言的时间和编程调试时间，这样就使得编程工作更加简单和轻松；Flexi Soft还拥有多种网络通讯接口，可以和多种标准控制系统进行联网，节省了繁杂的布线工作和成本。这些优势，使得我们的产品在很多应用中都得到了认可。

曹卫锋：ABB 800xA HI是ABB最新主推的安全系统，该系统为两重化或四重化配置并达到SIL3的集成式安全系统，系统最大的一个特点就是采用嵌入式差异性结构（Embedded Diversity），即控制器和I/O具有两个通道。这两个通道采用完全不同的硬件（一路为Micro Controller，一路为FPGA)和软件来实现，这是由两个完全不同的团队研发的，这样可以完全消除共因失效，这跟其他采用单纯的多重冗余结构相比有明显的优势。因为多重冗余结构的多个通道都采用了同样的硬件和软件，无法避免共因失效。

郑利峰：从技术层面上讲，安全产品在逐渐从简单的单功能安全保护逐渐向集成化、智能化、网络化发展。施耐德电气针对此变化推出了“完整安全链”的理念，强调设备安全不是靠简单的安全产品堆砌实现的，而是要靠“安全信息采集环节”“安全型号处理环节”和“安全保护执行环节”构成的“完整安全链”来实现。

作为一家解决方案供应商，施耐德独有的优势在于可以提供基于施耐德电气产品线的安全链标准解决方案。

《自动化博览》：如今，我国的安全产品市场与国外发达地区相比，还存在哪些差距？

郑利峰：与国外发达地区相比，国内仍然有大量的生产企业不重视设备的安全保护性能，对安全产品的使用有抵触情绪，认为增加了额外的成本。同时我们国家也只有少数几个行业出台了与欧盟类似的安全保护国家强制标准，但是由于执行力度并不是很大，出于降低成本考虑，设备制造商不愿意主动安装安全保护装置。这些问题都制约了安全产品在国内的使用。

曹卫锋：目前国内的安全产品市场跟发达地区相比还存在一定的差距：一是我国尚未出台相关法规，规定哪些应用必须安装相应的安全控制系统，因此有些企业并没有配备相应的安全装置；二是由于对功能安全的认识不足，有些所谓的安全系统其实就采用PLC和DCS代替，或者是采用的安全系统未经功能安全的认证，其SIL等级无法达到要求；三是功能安全的认证还未普及，目前国内获得国际安全认证的工程师才100人左右，获得安全认证的公司更是少之又少。

李宇霖：目前，虽然我们国家经过近二十年的发展，在石油天然气，石化化工领域已大量采用紧急停车系统，并成为相关行业的设计规范。但是，我国的安全产品市场同国外发达地区相比还存在比较大的差距，主要体现在：工程前期的危险性和可行性分析上缺少投入；安全系统的设计点数上要远低于国外发达地区的设计标准；除中海油公司和中石油少数企业，大多数企业在整个系统的设计上，只在防护系统上采用了SIL等级的安全系统，在同样重要的减灾系统即火气检测和保护系统上，一般选择不具备安全等级认证的报警盘或连接到过程控制系统显示。同时，火气现场设备的选择上也经常采用质量参差不齐的产品，这是造成我们国家安全事故的发生率和死亡率要远远高于其他发达国家的主要原因之一。

《自动化博览》：您认为中国工业自动化领域安全技术的发展现状如何？未来会有怎样的发展趋势？

郑利峰：随着中国装备制造技术的提高，中国制造的机器设备飘扬过海，销往世界各地，产品的安全技术等级也随着欧美企业的要求向世界先进水平靠拢，对安全产品的需求日益放大。另一方面，越来越多的跨国企业集团在国内开设生产基地，大量的设备采购也由前几年的完全从国外采购，变成在国内招标采购，而设备的设计方案一般延续国外的设计，安全等级要求均非常高，为其供货的设备制造厂商也需要大量采购安全产品。同时随着我们国家对劳动保护要求的提高，以及对安全标准执行的严格程度日趋增高，越来越多的行业和生产单位，不断提高设备安全等级，逐渐向欧美标准靠拢，对安全产品的需求也会日益增加，因此安全产品在我国的发展前景非常好。

李宇霖：随着IEC 61508和IEC 61511标准转化为我们的国家标准，相信在不久的将来，我们国家在工业自动化领域会越来越注重工厂前期的危险性和可行性分析，现场设备和安全系统的安全评估，安全咨询服务也将成为安全技术发展中的重要环节之一。在安全系统使用上，现代企业将按照IEC61511上定义的安全层次来规划和定义安全系统，不仅仅是在紧急停车系统上会采用具有SIL等级认证的安全系统，同时，在火气检测和保护系统上也会越来越多地采用，并在火气现场设备的选用上更多的与国际接轨，用于建立必要的保护层次，提升工厂的安全性和连续生产的可用性。

赵哲：由于中国的安全设备产业没有相应的政策扶持，国内做安全产品的厂家也相对较少，可以说整个安全设备市场还是外资产品的天下。尽管国内有少数厂商在做，但很多产品都不完全符合国际安全标准，且生产的产品比较低端。近一段时间，中国的部分安全设备厂商也在大力发展安全光幕产品，并努力了解和掌握这方面的安全标准，从而来更好地设计自己的产品。因此我认为未来的几年中，国内厂商生产安全光幕产品的能力会越来越高。但对于其他的一些安全设备来讲，目前国产产品的发展前景并不明朗。

《自动化博览》：“十二五”期间，我国将大力发展新兴产业，安全问题也备受关注，您认为安全技术未来将如何提升工业自动化的生产效率？

曹卫锋：引入安全仪表系统将带来诸多益处，包括降低工厂的故障风险，其与DCS或者仪表管理系统的集成，帮助防止紧急或非稳定时的误判断和误操作，从而对人身安全措施起到辅助、补充以及提升的作用；对于装置操作稳定方面，其冗余容错性可防止不必要的停车，从而实现更有效的操作；减少事故的发生概率，有效地确保了员工以及厂区附近居民的安全。

赵哲：当我们越来越多地使用自动化设备时，操作人员也就更为放心地去操作机器，因为有了安全的防护，就不必担心会出现被机器所伤害到的情况，对机器的操作过程放心了那么生产效率也会随之而提高。这就像是驾驶一辆汽车，如果确定开到300公里/小时都不会出现任何问题，那一定会选择以这样的高速行驶，这就是速度和效率的提高。

以SICK的安全光幕为例，装在机械式压力机上，可以提高机械式压力机的效率，并且广泛地应用在了多个行业。这就是显而易见地利用安全设备提升了工业自动化的生产效率。

李宇霖：安全问题现在已经成为企业发展中的重中之重，安全系统一体化的设计不但可以帮助用户防止事故的发生，同时还可以帮助用户建立必要的保护层次以使得事故的影响最小化。我们可以通过引进国外先进的安全管理理念，安全规程以及设计思路，引进和培养一批功能安全专家，提升过程装备和企业的安全管理水平，采用一体化的安全系统设计，最终实现国内工业企业整体安全水平的提高。