安全保护系统从20世纪60年代开发，以气动和继电元件为主。到70年代，由简单的继电器系统发展为微处理器和可编程序调节器(PLC或PC)，并且由单回路系统发展为冗余系统和容错系统。SIL3安全度等级是石油化工行业的最高安全等级。而最新等级的产品则符合SIL4的要求。从70年代开始产生于航空领域的三重冗余多数表决机制(TMR, Triple Modular Redundancy)开始用于安全系统。90年代，国外一些大公司推出三重化(TMR)、冗错功能的系统，如图14所示。如美国Woodward公司的 Micro Net TMR系统、Triconex公司的Tricon系统、Honeywell公司的FSC系统、英国ICS Triplex公司的Regent系统等。目前控制工程网版权所有，三重冗余和两重冗余两分天下。近期又有CPU的四重冗余(QMR，2oo4D)技术和软件冗余技术出现，如HIMA的H41q/H51q系统。容错机制是指一个和多个元件或部件出现故障时系统仍能继续运行的能力。容错系统能发现故障并排出故障的影响。新型 SIS(如TRICON)可以实现系统所有部件和部分相关设备故障的容错特性。容错手段主要是冗余、自诊断和在线维护修理。
现在还有一个能灵活配置的理念。如HIMA公司的HIMax产品支持xMR架构，即X=1控制工程网版权所有，2，3，4，分别构成无冗余，二重、三重、四重冗余。
经验统计，安全仪表系统SIS的系统故障比例是，传感器为40%，控制器为10%，执行机构为50%。因此执行机构的可靠性是关键。随之产生了二重化电磁阀、切断阀及在线部分行程试验(PST, Partial Stroke Test)系统。