功能要求：
明确SIS需要监测和控制的危险场景，如超压、泄漏等。
定义系统的输入输出，包括传感器、逻辑控制器和执行机构。
性能要求：
规定系统的响应时间、精度和可用性，确保及时检测和响应危险情况。
确定系统的故障检测和诊断能力，以便快速识别和修复故障。
安全要求：
符合国际或行业标准，如IEC 61508、ISA S84等。
确定安全完整性等级（SIL），评估系统的风险降低能力。
可靠性和可用性要求：
规定系统的平均无故障时间（MTBF）、故障恢复时间等可靠性指标。
确保系统的高可用性，减少误报警和漏报警。
环境和接口要求：
确定系统的工作环境条件，如温度、湿度、电磁干扰等。
定义与其他系统的接口，如DCS（分布式控制系统）、PLC（可编程逻辑控制器）等。
文档和测试要求：
提供完整的文档，包括设计文件、测试报告、操作手册等。
规定系统的测试方法，如工厂验收测试（FAT）、现场验收测试（SAT）等。
安全仪表系统（SIS, Safety Instrumented System）规格书需明确系统在设计、功能、性能、安全及可靠性等方面的要求，以确保其能有效降低过程工业中的风险。以下是基于国际通用标准（如IEC 61508、IEC 61511）的SIS规格书核心要求框架：
一、系统功能定义
安全功能识别
紧急停车（ESD）
超压保护（如压力泄放阀触发）
泄漏检测与隔离
明确需通过SIS实现的独立保护层（IPL），例如：
需关联具体的危险与可操作性分析（HAZOP）结果。
逻辑架构要求
采用冗余控制器（如三重化冗余TMR或二重化冗余DMR），符合IEC 61508 SIL 2/3级要求。
定义逻辑表决机制（如1oo2、2oo3）及旁路管理规则。
二、性能与安全要求
响应时间
从传感器输入到执行机构动作的总响应时间需满足工艺安全需求（如≤500ms）。
明确最大允许故障时间（MTTFD），例如：SIL3系统需≤10年。
诊断覆盖率
要求系统具备在线诊断功能，覆盖率≥99%，能检测硬件故障、软件异常及通信中断。
共因故障预防
关键设备（如传感器、阀门）需独立安装，避免同一事件导致多个部件失效。
三、硬件与软件要求
传感器与执行机构
传感器需符合冗余配置（如双压力变送器），测量误差≤0.2%FS。
执行机构（如ESD阀）需通过SIL认证，部分行程测试（PST）周期≤12个月。
控制器与通信网络
控制器需通过TÜV等权威机构认证，支持热插拔冗余。
网络需采用专用冗余通道（如Profibus PA或以太网环网），通信故障切换时间≤200ms。
软件设计
逻辑程序需采用结构化文本（ST）或功能块图（FBD）编写，避免复杂嵌套。
需提供独立验证报告，证明软件符合IEC 61508 Part 3要求。
四、可靠性指标
硬件故障率（λ）
关键设备（如控制器、电源）需满足λ ≤ 10⁻⁷/h（对应SIL3要求）。
系统可用性
要求可用性 ≥99.99%，年度计划外停机时间≤5分钟。
五、环境与接口规范
环境条件
工作温度范围：-40℃至+70℃（需适配极地或高温工艺场景）。
电磁兼容性（EMC）需符合IEC 61000-6-2标准。
系统接口
与DCS/PLC的通信需采用单向隔离（如防火墙或光电隔离器），防止非安全系统侵入。
人机界面（HMI）需集成事件顺序记录（SOE），分辨率≤10ms。
六、验证与测试要求
工厂验收测试（FAT）
需验证所有安全逻辑路径，包括正常操作、故障模式及旁路测试。
提供认证机构签发的FAT报告。
现场验收测试（SAT）
执行全回路测试（如传感器-逻辑-执行机构联动），确认响应时间符合规格。
记录环境适应性测试结果（如振动、湿度影响）。
七、文档交付要求
技术文件
包括功能规格书、逻辑图、硬件清单、认证证书、测试报告等。
需提供SIL验证报告（如使用LOPA方法）。
操作与维护手册
定义定期测试周期（如每月部分行程测试，每年全功能测试）。
包含故障排查指南及备件清单。
八、合规性声明
明确系统符合的标准版本（如IEC 61508:2010 Ed 2.0）及行业规范（如NFPA 85、ATEX）。
提供全生命周期管理计划（如硬件升级、软件打补丁流程）。
通过以上规格定义，可确保SIS既能满足工艺安全需求，又具备可维护性和合规性。最终文件需经多领域专家评审（工艺、仪表、安全工程师）及企业安全负责人批准。
