Differences between SIS and BPCS

Safety Instrumented System (SIS) VS Basic Process Control System (BPCS)

Safety Instrumented System (SIS) และ Basic Process Control System (BPCS) เป็นระบบควบคุมที่มีบทบาทสำคัญในโรงงานอุตสาหกรรมกระบวนการ แต่มี วัตถุประสงค์หลัก และ ลักษณะการทำงาน ที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน

โดยที่ SIS คือ Safety Instrumented System (ระบบวัดคุมความปลอดภัย) หรือบางครั้งในโรงงาน อาจจะใช้ชื่อว่า Emergency Shutdown System (ESD) หรือ Instrumented Protection System (IPS) ส่วน BPCS คือ Basic Process Control System (ระบบควบคุมกระบวนการพื้นฐาน) หรือบางครั้งเรียกว่า DCS (Distributed Control System)

โดยนี่คือตารางสรุปความแตกต่างที่สำคัญ

ลักษณะ	SIS (Safety Instrumented System)	BPCS (Basic Process Control System)
วัตถุประสงค์หลัก	ความปลอดภัย (Safety): ป้องกันอันตราย, ลดความเสี่ยง, นำกระบวนการไปสู่ สภาวะปลอดภัย เมื่อเกิดเหตุการณ์ฉุกเฉิน	การควบคุม (Control): ควบคุมกระบวนการให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ, รักษาคุณภาพผลิตภัณฑ์, เพิ่มผลผลิต
หน้าที่	หยุดฉุกเฉิน (Emergency Shutdown): ตรวจจับสภาวะอันตรายเกินขีดจำกัด (Exceed operating window) แล้วสั่งการปิดระบบหรือวาล์วนิรภัยโดยอัตโนมัติ (SIF)	ควบคุมแบบต่อเนื่อง (Continuous Control): ปรับแก้ตัวแปรกระบวนการ (เช่น อุณหภูมิ, ความดัน, อัตราการไหล) ให้คงที่ตามค่าที่ตั้งไว้ (Set Point)
ลักษณะการทำงาน	เฉื่อย (Passive/Dormant): มักจะอยู่ในสถานะเตรียมพร้อม และถูกเรียกใช้งานเฉพาะเมื่อเกิดภาวะอันตรายเท่านั้น (หวังว่าจะไม่ถูกเรียกใช้)	เชิงรุก/เคลื่อนไหว (Active/Dynamic): ทำงานตลอดเวลาเพื่อควบคุมกระบวนการและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลง
ความน่าเชื่อถือ	ต้องมี ความน่าเชื่อถือสูงมาก (Highly Reliable) เพื่อรับประกันการทำงานเมื่อจำเป็น (Measured Certainty)	เน้นความพร้อมใช้งานของระบบ (Availability) เพื่อให้กระบวนการดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง
มาตรฐาน/การรับรอง	ต้องเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยเชิงฟังก์ชัน เช่น IEC 61511 และต้องมีการกำหนด ระดับ SIL (Safety Integrity Level)	มาตรฐานทั่วไปสำหรับระบบควบคุมอุตสาหกรรม (ไม่จำเป็นต้องมี SIL)
การออกแบบ	ต้องแยกเป็นอิสระ (Independent) จาก BPCS เพื่อป้องกันความล้มเหลวร่วม (Common-cause Failure) หาก BPCS เสียหาย SIS ต้องยังคงทำงานได้	เป็นระบบควบคุมหลักของโรงงาน สามารถเข้าถึงได้ง่าย

การออกแบบและมาตรฐาน (Design & Standards)

IEC 61511 กำหนดให้ SIS ต้องเป็นอิสระจาก BPCS อธิบายหลักการของ “ความเป็นอิสระ” (Independence) ในการออกแบบ เช่น

• การแยกฮาร์ดแวร์: ใช้ Logic Solver (Safety PLC) แยกจาก DCS/BPCS Controller

• การแยกอุปกรณ์หน้างาน (Field Devices): การใช้ Level Transmitter แยกกันสำหรับ BPCS (ควบคุม) และ SIS (ปิดฉุกเฉิน) หรือการใช้ Final Element (วาล์ว) ที่แตกต่างกัน เช่น จากในรูปข้างล่าง ถังเก็บสารที่ความดันเท่ากับความดันบรรยากาศ ATM ควบคุมระดับของเหลวที่ไหลเข้าโดยใช้การความคุมระดับ (LIC-01) และในกรณีที่ระดับของเหลวสูงกว่าจุดตั้งค่าไว้ สวิตช์ระดับของเหลวสูงจะตัดของเหลวที่ไหลเข้าผ่าน LIS-02 โดยปิดวาล์วขาเข้าทันที
• มีการระบุว่า อุปกรณ์ SIS ถึงต้องมีมาตรฐานการรับรอง IEC 61508 และการคำนวณ “ความน่าจะเป็นที่อุปกรณ์จะไม่สามารถใช้งานได้เมื่อจำเป็น” Probability of Failure on Demand (PFD) ซึ่ง BPCS ไม่จำเป็นต้องทำ