ในด้านความปลอดภัยเชิง ฟังก์ชัน ระบบเครื่องมือวัดความปลอดภัย ( SIS ) คือชุดควบคุมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมซึ่งให้ชั้นการป้องกันที่ปิดระบบเคมี นิวเคลียร์ ไฟฟ้า หรือกลไก หรือบางส่วนของระบบ หากตรวจพบสภาวะอันตราย^{[ 1 ]}เกี่ยวข้องกับการป้องกันอุบัติเหตุร้ายแรง ไม่ใช่ปัญหาด้านความปลอดภัยในการทำงาน

ระบบ SIS ประกอบด้วย ฟังก์ชันเครื่องมือวัดความปลอดภัย (SIF)อย่างน้อยหนึ่ง ฟังก์ชัน ระบบ SIS ได้รับการรับรองความน่าเชื่อถือในระดับหนึ่ง ขึ้นอยู่กับระดับความสมบูรณ์ด้านความปลอดภัย (SIL)ระดับ SIL ที่ต้องการจะถูกกำหนดจากการวิเคราะห์อันตรายของกระบวนการเชิง ปริมาณ (PHA) เช่นการวิเคราะห์ชั้นการป้องกัน (LOPA) ข้อกำหนด SIL จะได้รับการตรวจสอบในระหว่างการออกแบบ การก่อสร้าง การติดตั้ง และการใช้งานของระบบ SIS ฟังก์ชันที่ต้องการอาจได้รับการตรวจสอบโดยการตรวจสอบการออกแบบ การทดสอบการยอมรับจากโรงงาน การทดสอบการยอมรับจากไซต์งาน และการทดสอบการทำงานเป็นประจำ PHA นั้นอิงตามแบบฝึกหัดการระบุอันตราย ในอุตสาหกรรมกระบวนการ (การผลิตน้ำมันและก๊าซโรงกลั่นโรงงานเคมีฯลฯ) แบบฝึกหัดนี้มักจะเป็นการศึกษาอันตรายและความสามารถในการปฏิบัติ งาน (HAZOP) HAZOP มักจะระบุไม่เพียงแต่อันตรายของกระบวนการของโรงงาน (เช่น การปล่อยวัสดุอันตรายเนื่องจากกระบวนการทำงานนอกขอบเขตที่ปลอดภัยของโรงงาน) แต่ยังรวมถึง SIF ที่ปกป้องโรงงานจากการเบี่ยงเบนดังกล่าวด้วย^{[ 1 ] [ 2 ]}

ระบบเครื่องมือวัดความปลอดภัย (SIS) มีวัตถุประสงค์เพื่อทำหน้าที่ควบคุมเฉพาะด้าน เพื่อป้องกันการทำงานของกระบวนการที่ไม่ปลอดภัยเมื่อเกิดสภาวะที่ไม่เหมาะสมหรือเป็นอันตราย เนื่องจากความสำคัญของระบบนี้ SIS จึงต้องเป็นอิสระจากระบบควบคุม อื่นๆ ทั้งหมด ที่ควบคุมอุปกรณ์เดียวกัน เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการทำงานของ SIS จะไม่ถูกกระทบ ระบบ SIS ประกอบด้วยองค์ประกอบควบคุมประเภทเดียวกัน (รวมถึงเซ็นเซอร์ตัวแก้ตรรกะ แอคชูเอเตอร์และอุปกรณ์ควบคุมอื่นๆ) เช่นเดียวกับ ระบบ ควบคุมกระบวนการ พื้นฐาน (BPCS) อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบควบคุมทั้งหมดใน SIS นั้นมีไว้สำหรับการทำงานที่ถูกต้องของ SIS โดยเฉพาะ

คุณลักษณะสำคัญของระบบ SIS คือ ต้องประกอบด้วยเครื่องมือวัดที่ตรวจจับตัวแปรของกระบวนการ (เช่น อัตราการไหล อุณหภูมิ ความดัน เป็นต้น ในกรณีของโรงงานแปรรูป) ว่าเกินขีดจำกัดที่กำหนดไว้หรือไม่ ( เซ็นเซอร์ ) ตัวแก้ปัญหาเชิงตรรกะที่ประมวลผลข้อมูลนี้และตัดสินใจอย่างเหมาะสมตามลักษณะของสัญญาณ และองค์ประกอบสุดท้ายที่รับเอาผลลัพธ์จากตัวแก้ปัญหาเชิงตรรกะและดำเนินการที่จำเป็นกับกระบวนการเพื่อให้ได้สถานะที่ปลอดภัย ส่วนประกอบทั้งหมดนี้ต้องทำงานได้อย่างถูกต้องเพื่อให้ระบบ SIS สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวแก้ปัญหาเชิงตรรกะอาจใช้อุปกรณ์ไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ตั้งโปรแกรมได้ เช่นรีเลย์ตัวขยาย สัญญาณ หรือตัวควบคุมตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้ ระบบสนับสนุน เช่น ระบบไฟฟ้า ระบบจ่ายอากาศสำหรับเครื่องมือ และระบบสื่อสาร มักจำเป็นสำหรับการทำงานของระบบ SIS ระบบสนับสนุนควรได้รับการออกแบบเพื่อให้มี ความสมบูรณ์และ ความ น่าเชื่อถือตามที่ต้องการตัวอย่างหนึ่งของSIF คือเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ส่งสัญญาณไปยังตัวควบคุม ซึ่งจะเปรียบเทียบอุณหภูมิของกระบวนการที่ตรวจวัดได้กับอุณหภูมิที่ตั้งไว้ และส่งสัญญาณไปยังตัวขับวาล์วเปิด-ปิดฉุกเฉิน ซึ่งจะหยุดการไหลของของเหลวทำความร้อนไปยังกระบวนการหากอุณหภูมิของกระบวนการสูงเกินกว่าระดับที่ไม่ปลอดภัย

ระบบ SIF ถูกนำมาใช้เป็นส่วนหนึ่งของ กลยุทธ์ ลดความเสี่ยง โดยรวม ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อลดโอกาสการเกิดอุบัติเหตุที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ ซึ่งอาจมีตั้งแต่ความเสียหายเล็กน้อยต่ออุปกรณ์ไปจนถึงการรั่วไหลของพลังงานหรือวัสดุที่ไม่สามารถควบคุมได้จนก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรง

จะต้องบรรลุสถานะที่ปลอดภัยภายในระยะเวลาอันสั้น (เรียกว่าเวลาความปลอดภัยของกระบวนการ ) เพื่อป้องกันอุบัติเหตุ^{[ 1 ] [ 2 ]}

มาตรฐานสากลIEC 61511ได้รับการเผยแพร่ในปี 2546 เพื่อให้คำแนะนำแก่ผู้ใช้งานเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ระบบเครื่องมือวัดความปลอดภัย (Safety Instrumented Systems) ในอุตสาหกรรมกระบวนการผลิตมาตรฐานนี้อิงตามIEC 61508ซึ่งเป็นมาตรฐานทั่วไปสำหรับความปลอดภัยเชิงฟังก์ชันที่ครอบคลุมถึงด้านการออกแบบ การก่อสร้าง และการทำงานของระบบไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์/อิเล็กทรอนิกส์ที่ตั้งโปรแกรมได้ อุตสาหกรรมอื่นๆ อาจมีมาตรฐานที่อิงตาม IEC 61508 เช่นกัน เช่นIEC 62061 (ระบบเครื่องจักร), IEC 62425 (สำหรับระบบสัญญาณรถไฟ), IEC 61513 (สำหรับระบบนิวเคลียร์) และISO 26262 (สำหรับยานยนต์บนท้องถนน)

คำอื่นๆ ที่มักใช้ร่วมกับและ/หรือใช้เพื่ออธิบายระบบเครื่องมือวัดความปลอดภัย ได้แก่:

• ระบบควบคุมวิกฤต
• ระบบเครื่องมือป้องกัน
• ระบบป้องกันอุปกรณ์
• ระบบปิดระบบเพื่อความปลอดภัย
• ระบบหยุดกระบวนการ
• ระบบปิดระบบฉุกเฉิน
• ระบบที่สำคัญต่อความปลอดภัย
• ระบบล็อก (ซึ่งมีขอบเขตเฉพาะในระบบสัญญาณรถไฟ )

• ระบบควบคุมแบบกระจาย (DCS)
• เอฟเมดา
• ระบบควบคุมอุตสาหกรรม (ICS)
• ระบบกระบวนการผลิตและระบบหยุดฉุกเฉินของโรงงาน
• สกาดา
• ระดับการเดินทางที่ผิดพลาด

• หนังสือจากศูนย์ความปลอดภัยกระบวนการทางเคมี เรื่อง แนวทางปฏิบัติสำหรับระบบป้องกันด้วยเครื่องมือที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้
• ตัวอย่างเอกสารข้อกำหนดด้านความปลอดภัย (SRS)
• คู่มือความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ความปลอดภัย ฉบับที่ 4 สำหรับใช้ในการตรวจสอบการออกแบบเชิงแนวคิดของระบบเครื่องมือวัดความปลอดภัย (SIS) ในอุตสาหกรรมกระบวนการผลิต
• ตัวอย่างเอกสารแผนการจัดการความปลอดภัยเชิงฟังก์ชัน (FSMP)