紧急停车系统ppt课件.ppt

ESD: Emergency Shut Down )紧紧 急急 停停 车车 系系 统统: ningcai: 025-58260, 83587362, 83310830第一讲 概述第二讲 设计及运用原那么、技术 第三讲 运用实例 紧紧 急急 停停 车车 系系 统统n紧急停车系统：nESD: Emergency Shut Down nSIS: Safety Interlocking Systemn 是对消费安装能够发生的危险或不采取措施将继续恶化的形状进展呼应和维护，使消费安装进入一个预定义的平安停车工况，从而使危险降低到可以接受的最低程度，以保证人员、设备、消费和安装或工厂周边社区的平安 ESD —— 第一讲 概述第一讲第一讲 ESD 概述概述n nSIS: Safety Interlocking Systemn n 平安联锁是在安装出现异常情况时，安装继续运转，但自动转入另一种运转方式n n 石油化工安装平安联锁的方式主要有以下几种:n n降低处置才干；n n改动工艺流程；n n循环处置。

ESD —— 第一讲 概述安安 全全 联联 锁锁 系系 统统ESD —— 第一讲 概述 PCS、、SIS、、ESD在化工消费过程中在化工消费过程中的作用的作用• PCS (Process Control System) PCS (Process Control System) 过过程控制系程控制系统统• SIS SIS 系系统统 • ESD 系系统统化工过程、化工过程、化工过程、化工过程、ESDESD五种形状五种形状五种形状五种形状ESD —— 第一讲 概述序序序序号号号号过过过过程程程程状状状状态态态态系系系系统统统统状状状状态态态态生生生生产产产产状状状状态态态态结果描述结果描述1 1故故故故障障障障/ /停停停停车车车车避免了事故避免了事故避免了事故避免了事故, ,可在较短时间内恢复生产可在较短时间内恢复生产可在较短时间内恢复生产可在较短时间内恢复生产2 2故故故故障障障障故故故故障障障障未未未未停停停停车车车车系统所发生的故障是危险故障系统所发生的故障是危险故障系统所发生的故障是危险故障系统所发生的故障是危险故障, ,紧急停车系统功能丧失紧急停车系统功能丧失紧急停车系统功能丧失紧急停车系统功能丧失, ,装置继续运装置继续运装置继续运装置继续运行将导致重大损失或灾难性事故行将导致重大损失或灾难性事故行将导致重大损失或灾难性事故行将导致重大损失或灾难性事故, ,需较长时间才能恢复生产需较长时间才能恢复生产需较长时间才能恢复生产需较长时间才能恢复生产3 3正正正正常常常常正正正正常常常常运运运运行行行行计划中的生产过程计划中的生产过程计划中的生产过程计划中的生产过程4 4正正正正常常常常故故故故障障障障运运运运行行行行分两种配置来讨论分两种配置来讨论分两种配置来讨论分两种配置来讨论:1):1)若系统是冗余配置若系统是冗余配置若系统是冗余配置若系统是冗余配置, ,其中的一个系统出现了故其中的一个系统出现了故其中的一个系统出现了故其中的一个系统出现了故障障障障, ,虽未导致停车虽未导致停车虽未导致停车虽未导致停车, ,但整个系统仍能执行紧急停车功能但整个系统仍能执行紧急停车功能但整个系统仍能执行紧急停车功能但整个系统仍能执行紧急停车功能, ,则说明该系则说明该系则说明该系则说明该系统具有容错能力统具有容错能力统具有容错能力统具有容错能力, ,系统可用性高。

系统发生的故障可能是安全故障系统可用性高系统发生的故障可能是安全故障系统可用性高系统发生的故障可能是安全故障系统可用性高系统发生的故障可能是安全故障, ,也有可能是危险故障也有可能是危险故障也有可能是危险故障也有可能是危险故障2)2)若系统为非冗余配置若系统为非冗余配置若系统为非冗余配置若系统为非冗余配置, ,则说明系统所发生则说明系统所发生则说明系统所发生则说明系统所发生的故障是危险故障的故障是危险故障的故障是危险故障的故障是危险故障, ,系统已丧失作为一个紧急停车系统的功能这系统已丧失作为一个紧急停车系统的功能这系统已丧失作为一个紧急停车系统的功能这系统已丧失作为一个紧急停车系统的功能这对于按故障安全原则设计的系统是小概率事件对于按故障安全原则设计的系统是小概率事件对于按故障安全原则设计的系统是小概率事件对于按故障安全原则设计的系统是小概率事件, ,对于未按故障安全对于未按故障安全对于未按故障安全对于未按故障安全原则设计的系统是高概率事件原则设计的系统是高概率事件原则设计的系统是高概率事件原则设计的系统是高概率事件, ,有导致本表第有导致本表第有导致本表第有导致本表第2 2种情况的潜在可能种情况的潜在可能种情况的潜在可能种情况的潜在可能5 5正正正正常常常常故故故故障障障障停停停停车车车车没有意义的停车没有意义的停车没有意义的停车没有意义的停车, ,造成人力、财力、物力及时间、效益的损失。

说造成人力、财力、物力及时间、效益的损失说造成人力、财力、物力及时间、效益的损失说造成人力、财力、物力及时间、效益的损失说明系统是一个没有容错能力的系统明系统是一个没有容错能力的系统明系统是一个没有容错能力的系统明系统是一个没有容错能力的系统, ,是一个故障安全系统是一个故障安全系统是一个故障安全系统是一个故障安全系统紧急联锁回路原理图紧急联锁回路原理图ESD —— 第一讲 概述安安 全全 等等 级级 与与 危危 险险 概概 率率ESD —— 第一讲 概述安全等级安全等级安全等级安全等级每小时危险故障概率每小时危险故障概率每小时危险故障概率每小时危险故障概率SIL4SIL410 10 - 9 - 9 < 10 < 10 - 8- 8SIL3SIL310 10 - 8 - 8 < 10 < 10 -7-7SIL2SIL210 10 - 7 - 7 < 10 < 10 -6-6SIL1SIL110 10 - 6 - 6 < 10 < 10 - 5- 5平安等级与诊断覆盖率的关系平安等级与诊断覆盖率的关系诊断覆盖率诊断覆盖率诊断覆盖率诊断覆盖率允许故障概率允许故障概率允许故障概率允许故障概率0 01 12 2无无无无SIL1SIL1SIL2SIL2SIL3SIL3低（低（低（低（60%60%））））SIL2SIL2SIL3SIL3SIL4SIL4中（中（中（中（90%90%））））SIL3SIL3SIL4SIL4SIL4SIL4高（高（高（高（99%99%））））SIL4SIL4SIL4SIL4SIL4SIL4 系统的自诊断覆盖率是一个与平安性亲密相关的性能目的,诊断覆盖率越高,那么发生危险缺点的概率就越低,系统的平安性越高。

ESD —— 第一讲 概述ESD可靠性和可用度可靠性和可用度ESD —— 第一讲 概述 可用度可用度(A)(A)是系是系统在整个在整个义务时间中任中任务全全过程的能程的能够性假设不断任不断任务, ,那么可用度那么可用度为1 1 A= A=任任务时间/ /义务时间 可用度是可靠性的参数可用度是可靠性的参数, ,思索平均无缺点思索平均无缺点时间(MTBF)(MTBF)和平均停和平均停车时间(MDT),(MDT),可以得到可用度的可以得到可用度的另一个另一个计算方法A=MTBF/(MTBF+MDT)A=MTBF/(MTBF+MDT) 平均无缺点平均无缺点时间是用于表示在缺点出是用于表示在缺点出现之前之前系系统或或设备料想的可任料想的可任务时间平均停车时间实践上是系践上是系统中存在缺点的平均中存在缺点的平均诊断断时间(MTDF)(MTDF)与与平均缺点修复平均缺点修复时间(MTTR)(MTTR)的和MDT=MTDF+MTTRMDT=MTDF+MTTRESD可靠性和可用度可靠性和可用度ESD —— 第一讲 概述 其中平均缺点修复时间又是平均确定缺点位置的时间(MTDL)、平均改换缺点元件时间(MTFR)与平均使系统恢复可操作条件时间(MTRO)之和。

MTTR=MTDL+MTFR+MTRO 单个模件平均停车时间可以结合制造厂提供的MTBF数值和可用度的值得到对缺点平安缺点(FTS),缺点是自显的，MTDF=0,因此A=MTBF/(MTBF+MTTR) 对于缺点危险缺点(FTD),MTDF是最重要的,经常决议整个可用度,由于这个量通常比MTTR大得多,因此A=MTBF/(MTBF+MTDF)可用度高并不代表系统缺点平安 可用度与缺点平安是平安联锁系统的两个重要概念可用度与缺点平安是平安联锁系统的两个重要概念可用度高并不代表系统缺点平安它们的区别在于：可可用度高并不代表系统缺点平安它们的区别在于：可用度是基于导致系统停车的缺点进展计算的，可是在引用度是基于导致系统停车的缺点进展计算的，可是在引起系统进入平安形状的缺点起系统进入平安形状的缺点(FTS(FTS缺点缺点) )和引起系统进入和引起系统进入危险形状的缺点危险形状的缺点(FTD(FTD缺点缺点) )之间没有区别，因此可用度之间没有区别，因此可用度只是系统缺点频度的度量；缺点平安是系统在缺点时按只是系统缺点频度的度量；缺点平安是系统在缺点时按一个知的预定方式进入平安形状。

高可用度的重要性在一个知的预定方式进入平安形状高可用度的重要性在于系统很少出现进入平安形状或危险形状的缺点；缺点于系统很少出现进入平安形状或危险形状的缺点；缺点平安的重要性在于即使系统出现缺点时，也不会出现灾平安的重要性在于即使系统出现缺点时，也不会出现灾难性事故部分系统可以经过牺牲它们的操作平安的才难性事故部分系统可以经过牺牲它们的操作平安的才干来坚持高可用度干来坚持高可用度PLCPLC比继电器具有更高的可用度，比继电器具有更高的可用度，因此石油化工安装中平安联锁系统应优先选用因此石油化工安装中平安联锁系统应优先选用PLCPLCESD —— 第一讲 概述第二讲第二讲 ESD的设计及运用的设计及运用 在化工消费安装中处置突发性事故的紧急连锁系统是由ＥＳＤ系统来承当的然而，ＥＳＤ系统有多种方式从ＥＳＤ系统与ＤＣＳ的构成方式可分为:1)ＤＣＳ与ＥＳＤ系一致体化；2)ＤＣＳ与ＥＳＤ系统分设控制站；3)ＤＣＳ与ＥＳＤ系统独立设置从构成ＥＳＤ系统的逻辑控制系统方面可分为:1) 继电器；2) 可编程序控制器(ＰＬＣ)ESD —— 第二讲 设计及运用原那么ESD 的可靠性设计原那么的可靠性设计原那么ESD —— 第二讲 设计及运用原那么• 独立独立设置原那么置原那么• 中中间环节最少原那么最少原那么• 冗余原那么冗余原那么•缺点平安原那么缺点平安原那么检测单元 —— 逻辑单元——执行单元 ESD ESD是是为为工工艺艺消消费过费过程的平安而程的平安而设设置的，直接关置的，直接关系国家系国家财财富和人民生命的平安富和人民生命的平安, ,其其动动作的可靠性是作的可靠性是设计设计中中应应思索的首要思索的首要问题问题。

ESD ESD从硬件上可分从硬件上可分为检测为检测( (输输入入) )单单元、元、逻辑单逻辑单元和元和( (输输出出) )执执行行单单元，元，这这3 3部分呈串部分呈串联联构造，即：构造，即： 检测单检测单元元 —— —— 逻辑单逻辑单元元————执执行行单单元元 要将各部分有机地要将各部分有机地结结合起来，合起来，设计设计成可靠的成可靠的ESSESS系系统统，，应应遵照以下遵照以下4 4项项原那么：原那么： 1 1 独立独立设设置原那么；置原那么； 2 2 中中间环节间环节最少原那么；最少原那么； 3 3 冗余原那么；冗余原那么； 4 4 缺点平安原那么缺点平安原那么ESD —— 第二讲 设计及运用原那么独立设置原那么独立设置原那么n n所谓独立设置所谓独立设置,即即ESS中各部分应尽量是公中各部分应尽量是公用设备或仪表用设备或仪表,以免受其它关联的缺点或误以免受其它关联的缺点或误操作的影响。

独立设置原那么包括操作的影响独立设置原那么包括:n n　　 独立输入接点独立输入接点n n 逻辑单元独立设置逻辑单元独立设置n n 执行器独立设置执行器独立设置ESD —— 第二讲 设计及运用原那么独立输入接点独立输入接点ESD —— 第二讲 设计及运用原那么独立输入接点独立输入接点ESD —— 第二讲 设计及运用原那么独立输入接点独立输入接点ESD —— 第二讲 设计及运用原那么逻辑单元独立设置逻辑单元独立设置ESD —— 第二讲 设计及运用原那么 随着DCS的冗余容错技术、自诊断技术的开展,可靠性加强,尤其是其完善的逻辑功能及丰富的画面显示吸引着人们将逻辑单元放在DCS中实现,添加其灵敏性和直观性紧急停车系统(ESS)中的逻辑单元独立设置,是更为稳妥的做法,其理由如下:逻辑单元独立设置逻辑单元独立设置n na.DCSa.DCS偏重于过程延续控制偏重于过程延续控制, ,需求频繁的人工干涉需求频繁的人工干涉, ,尤其尤其在紧急情况下有大量信息需人工判别处置时在紧急情况下有大量信息需人工判别处置时, ,逻辑单元逻辑单元误触发的机率较独立设置的要高。

误触发的机率较独立设置的要高n nb.DCSb.DCS处置信息多处置信息多, ,通讯系统复杂通讯系统复杂, ,出现缺点的机率较高出现缺点的机率较高, ,一旦一旦DCSDCS严重缺点严重缺点,ES,ES的的D D也同时无法运转也同时无法运转n nc.c.对于要求快速动作的对于要求快速动作的ESD,ESD,用用DCSDCS实现起来就不甚理实现起来就不甚理想想, ,假设保证假设保证ESDESD的扫描速度的扫描速度, ,那么势必减弱其他功能那么势必减弱其他功能n nd.d.一些有关的国际规范都引荐一些有关的国际规范都引荐ESDESD与与DCSDCS分开设置分开设置, ,许许多国外工程公司大都按该原那么设计多国外工程公司大都按该原那么设计ESDESD系统系统, ,并获得并获得了较为成熟的阅历了较为成熟的阅历ESD —— 第二讲 设计及运用原那么工艺联锁和顺序控制与紧急停车联锁n n值得留意的是应将普通工艺联锁和顺序控制与紧值得留意的是应将普通工艺联锁和顺序控制与紧急停车联锁分别对待急停车联锁分别对待, ,采取不同的手段采取不同的手段, ,从而提高从而提高整个控制系统的灵敏性整个控制系统的灵敏性。

n n在这方面在这方面, ,美国福斯特惠勒公司的方案值得自创美国福斯特惠勒公司的方案值得自创该公司将普通的顺序控制放在该公司将普通的顺序控制放在DCSDCS中中, ,而将紧急而将紧急停车系统根据触发条件分为停车系统根据触发条件分为A,BA,B两类n nA A类包括类包括: :能够危及生命平安的事故能够危及生命平安的事故; ;能够引起严能够引起严重损伤的事故重损伤的事故; ;对环境有明显危害的事故对环境有明显危害的事故; ;国家法国家法律及工业规范要求加以防止的事故律及工业规范要求加以防止的事故n nB B类包括类包括: :能够呵斥消费损失的事故能够呵斥消费损失的事故; ;能够呵斥设能够呵斥设备损坏的事故备损坏的事故; ;能够影响产质量量的事故能够影响产质量量的事故ESD —— 第二讲 设计及运用原那么福斯特惠勒公司紧急停车及顺序控制的设置方案 执行器独立设置执行器独立设置n n为确保为确保ESSESS系统准确可靠地动作系统准确可靠地动作, ,对重要的执行对重要的执行单元应独立设置单元应独立设置, ,不可用普通调理阀一阀两用来不可用普通调理阀一阀两用来替代n n自保阀的电磁阀电源也应按以下原那么设置自保阀的电磁阀电源也应按以下原那么设置: :假假设系统中有可靠的不延续电源时设系统中有可靠的不延续电源时, ,可与系统共用可与系统共用该电源该电源, ,但电源开关但电源开关( (配电箱配电箱) )应单独设置应单独设置; ;假设假设采用直流稳压电源时采用直流稳压电源时, ,稳压电源应单独冗余设置稳压电源应单独冗余设置, ,不宜与其他仪表单元共用。

且稳压电源的电源不宜与其他仪表单元共用且稳压电源的电源输入应来自输入应来自UPSUPS电源设备电源设备ESD —— 第二讲 设计及运用原那么中间环节最少原那么 一些工厂一些工厂对对ESSESS的可靠性非常注重的可靠性非常注重, ,不惜投不惜投资购买资购买高可靠高可靠性的性的逻辑单逻辑单元元设备设备, ,而而对对ESSESS系系统统中两端中两端单单元及元及衔衔接各接各单单元元的中的中间环节间环节的注重程度相的注重程度相对对差些差些, ,可是可是现场许现场许多多误动误动作往往作往往是由是由这这些部位缺点引起的因此些部位缺点引起的因此, ,应给应给予予检测检测端和端和执执行端行端仪仪表及中表及中间衔间衔接接环节环节的的设计设计同同样样的注重 根据可靠性工程根据可靠性工程实际实际, ,缺点均属于随机事件缺点均属于随机事件, ,其概其概率分布是有一定率分布是有一定规规律的律的, ,仪仪表缺点的分布函数表缺点的分布函数F(t)F(t)为为F(t)=1-e-λtF(t)=1-e-λt 式中　式中　λ——λ——缺点率。

缺点率 在在仪仪表串表串联联的情况下的情况下, ,系系统统的缺点率是构成系的缺点率是构成系统统的的一切一切仪仪表的缺点率的集合表的缺点率的集合, ,即即λλ系系统统=λ1+λ2+λ3+ … (1)=λ1+λ2+λ3+ … (1)ESD —— 第二讲 设计及运用原那么 任何一台仪表缺点都会引起系统发生缺点仪表可靠度R(t)为:ESD —— 第二讲 设计及运用原那么 ESD —— 第二讲 设计及运用原那么 ESD —— 第二讲 设计及运用原那么ESD —— 第二讲 设计及运用原那么冗余原那么冗余原那么各单元全部采用双重化冗余构造如下图每个并联环节的可靠度为 ESD —— 第二讲 设计及运用原那么ESD —— 第二讲 设计及运用原那么检测单元冗余 检测单元冗余对重要的联锁信号采取逻辑表检测单元冗余对重要的联锁信号采取逻辑表决方式决方式, ,并对信号异常进展报警并对信号异常进展报警; ;对关键的联锁信对关键的联锁信号采取号采取3 3取取2 2表决逻辑表决逻辑, ,并对信号异常进展报警。

并对信号异常进展报警这样可有效防止系统误动作这样可有效防止系统误动作, ,提高可靠性提高可靠性 详细的冗余方式可以有以下几种详细的冗余方式可以有以下几种: :1 1 设置双重的触点开关仪表设置双重的触点开关仪表, ,信号直接进逻辑单元信号直接进逻辑单元; ;2 2 设置双重变送器设置双重变送器, ,模拟信号或加报警设定器以触点模拟信号或加报警设定器以触点信号进逻辑单元信号进逻辑单元; ;3 3 设置设置1 1个触点开关仪表个触点开关仪表,1,1台变送器台变送器, ,触点信号直接触点信号直接进逻辑单元进逻辑单元, ,变送器单独供电变送器单独供电, ,由配电器或平安坚由配电器或平安坚持器输出持器输出2 2个模拟信号个模拟信号, ,分别进逻辑单元和分别进逻辑单元和DCS;DCS;4 4 对流量丈量对流量丈量, ,可采用可采用1 1台节流安装接台节流安装接2 2台差压变送器台差压变送器的方案的方案; ;假设不能设假设不能设2 2台流量计时台流量计时, ,应采用高可靠应采用高可靠性流量丈量仪表性流量丈量仪表ESD —— 第二讲 设计及运用原那么逻 辑 单 元 冗 余 逻辑单元的输入环节,输出环节,CPU通讯系统,电源组件等均应冗余配置。

ESD —— 第二讲 设计及运用原那么执 行 单 元 冗 余主要措施有:1 电磁阀冗余;2 电磁阀电源冗余配置;3 对关键的切断回路串联安装2台切断阀;4 对关键的放空回路并联安装2台切断阀,如加氢裂化紧急放空用的0.7MPa和2.1MPa放空切断阀为并联安装方式ESD —— 第二讲 设计及运用原那么冗余紧急停车系统构造实例 ESD —— 第二讲 设计及运用原那么缺点平安原那么 缺点平安原那么主要着重于ESD系统中两端(检测单元和执行单元)的设计,主要包括:采用常闭触点开关仪表 现场经常出现,触点式检测仪表由于长时间受空气中杂质腐蚀、资料老化、触头磨损等要素而不能在缺点形状下准确闭合,或由于导线开路而不能将联锁信号传送给逻辑设备,从而影响整个紧急停车联锁系统的任务采用缺点平安电路,即正常情况下触点闭合通电,缺点情况下断开,可有效防止缺点不动作 这种做法又能够由于导线开路而引起误动作停车,但对工艺过程来说是平安的,假设同时辅以2取2或3取2表决逻辑措施,那么可防止误动作ESD —— 第二讲 设计及运用原那么2 2电磁阀采用正常通电方式3 3 为确保自保阀在任何缺点形状下都处于过程平安位置,其电磁阀应设计成缺点平安型电路,即正常通电,缺点断电动作。

4 4 对送往电气控制盘用以开停电机的触点,应将隔离用的中间继电器的励磁电路,设计为缺点平安型5 5 但是,电磁阀的缺点平安型电路易由于接线松动和电磁阀缺点引起非方案停车,因此必需选用高可靠性电磁阀并保证接线施工质量ESD —— 第二讲 设计及运用原那么ESD 的防爆设计的防爆设计 本安电路的出现,为自控仪表在爆炸危险场所的平安运用提供了极大便利,它使在危险场所带电校验仪表成为能够尤其是价钱低廉的齐纳平安栅的出现,使得本安回路得到广泛运用,但是,齐纳平安栅在ESD系统中的运用,给ESD带来了许多潜在的危险要素,主要表如今:ESD —— 第二讲 设计及运用原那么 ESD ESD系统设置的目的是要进展缺点停车系统设置的目的是要进展缺点停车, ,但不能但不能误停车影响消费误停车影响消费, ,因此因此, ,要求现场仪表稳定可靠而要求现场仪表稳定可靠而齐纳平安栅是限制控制室到现场能量的设备齐纳平安栅是限制控制室到现场能量的设备, ,一旦超一旦超限限, ,立刻切断现场仪表与室内的联络立刻切断现场仪表与室内的联络, ,二者目的大径二者目的大径相庭。

相庭 因因ESDESD系统信号来源复杂系统信号来源复杂, ,很难保证平安栅接地很难保证平安栅接地不受影响不受影响, ,甚至安装内大型电器的开停甚至安装内大型电器的开停, ,都会影响齐都会影响齐纳栅的任务纳栅的任务, ,能够会呵斥虚伪信号以致误停车能够会呵斥虚伪信号以致误停车, ,或由或由于平安栅损坏而影响于平安栅损坏而影响ESDESD系统的任务系统的任务 平安栅的质量直接影响平安栅的质量直接影响ESSESS系统的可靠性系统的可靠性, ,现场现场常出现平安栅元件性能变化常出现平安栅元件性能变化, ,任务不稳定而导致任务不稳定而导致ESDESD误动作的景象误动作的景象ESD —— 第二讲 设计及运用原那么专家建议专家建议 根据根据HGJ21-89,>,除除“ “延延续续地出地出现现爆炸性气体爆炸性气体环环境境, ,或会或会长长期出期出现现爆炸性气体〞爆炸性气体〞环环境的境的0 0区必需采用本安区必需采用本安仪仪表外表外, ,其它爆炸其它爆炸危危险险区域均可运用隔爆或正区域均可运用隔爆或正压压防爆防爆仪仪表。

表 在石油化工企在石油化工企业业中中, ,仪仪表在表在0 0区运用的情况是非常少区运用的情况是非常少的的, ,因此因此专专家建家建议议: : 1) ESS 1) ESS系系统统中的中的检测仪检测仪表及表及执执行器行器( (电电磁磁阀阀), ),应应以隔爆以隔爆型型仪仪表表为为主主, ,缺乏部分采用正缺乏部分采用正压压或其它防爆措施或其它防爆措施这样这样做做符合中符合中间环节间环节最少原那么最少原那么, ,提高了系提高了系统统可靠性 2) 2) 仅仅在在0 0区按本安回路区按本安回路设计设计, ,并且必需采用可靠的并且必需采用可靠的变压变压器隔离或光器隔离或光电电隔离式平安隔离式平安栅栅, ,不可运用不可运用齐纳齐纳式平安式平安栅栅ESD —— 第二讲 设计及运用原那么提高ESD系统可靠性的相关措施ESD —— 第二讲 设计及运用原那么1.1. 作为紧急情况下最后一道平安措施作为紧急情况下最后一道平安措施,既使既使ESD单元失效单元失效,经过尽能够少的手动操作经过尽能够少的手动操作,使工艺过程处于平安形状使工艺过程处于平安形状;2.2. 便于便于ESD系统的执行单元调校系统的执行单元调校,试动等试动等;3.3.逻辑单元与执行单元相对独立逻辑单元与执行单元相对独立,添加了系统添加了系统的灵敏性和可靠性。

的灵敏性和可靠性ESD —— 第二讲 设计及运用原那么后备手操环节的设置原那么ESD —— 第二讲 设计及运用原那么1.为尽量减少紧急情况下的操作,对联锁工程按启动条件和动作时序分组,将受一样条件触发及需同时动作的输出合用同一手动切换开关;2.每个手动切换开关应具有3个位置,其陈列位置为执行单元(缺点平安型): 自动—脱机—手动;3. 电机开停:自动(开/停)—脱机—手动停;4.切换开关由一位置切向另一位置的过程中应先坚持原形状;5.后备手操环节电路应力求简化,元器件尽量少正确安排ESD 与信号报警ESD —— 第二讲 设计及运用原那么 紧急停车联锁系统中逻辑单元的输入信号需进展报警,同时为添加操作灵敏性,对某些有能够摘除的联锁信号需设切除开关,但联锁摘除后,这些信号仍需报警显示,并且逻辑单元输出形状也需报警显示,报警信号引出位置不当也会影响系统的可靠性 正确做法是: 输入信号的报警应在切除开关前引出,既使ESS失效,报警仍存在输出信号的报警宜在后备手操切换开关之后引出,以便察看ESS输出形状详细方案为: ESD —— 第二讲 设计及运用原那么2〕〕 对输入设软切除的报警应将对输入设软切除的报警应将ESD软件分为报软件分为报警输出和联锁逻辑两部分警输出和联锁逻辑两部分,切除开关应加在两切除开关应加在两部分中间：部分中间：ESD —— 第二讲 设计及运用原那么ESD —— 第二讲 设计及运用原那么ESD 设备选择ESD —— 第三讲 ESD 设备选择n 检测仪表的选择n ESD设备的选择n 执行单元的选择 检测仪表的选择 　ESD系统中仪表(及设备)的选型ESD系统中各仪表(设备)的可靠性,是实现系统可靠性的根底应予以特别注重。

检测仪表的选择检测仪表的选择有以下几种方案国产触点开关仪表,缺陷是元器件性能稳定性较差,可靠性普通进口触点开关仪表,如美国SOR公司和UE公司的压力开关和温度开关,性能较为稳定,动作可靠,缺陷是长期运用元件会老化,触点受磨损 ESD —— 第三讲 ESD系统设备选择原那么3将模拟信号(4～20mA,热偶或热阻)直接送入或经报警设定器转变为触点信号进ESD其优点是:将触点开关由现场恶劣环境移入控制室内,由于现场到控制室为延续信号,当出现导线开路时,室内转换环节可感知并坚持原输出形状,防止误动作4 对于热偶或热阻输入的PLC和报警设定器应有断线维护功能,即当断线时只报警而不误动作5采用无触点开关仪表,在控制室内加转换器变为触点信号进ESD或直接送入ESD中其优点是:A、 现场无触点,防止了触头磨损、污染及机械振动的问题;B 反响灵敏,动作快,抑制了有触点器件机械惯性的影响,但有些情况下易受环境的影响6关键部位的温度、压力、液位开关宜采用电子式仪表取代机械式开关 ESD ——第三讲 ESD系统设备选择原那么 ESD ——第三讲 ESD 设备选择 检测仪表的选择方案ESD 设备选择 ESD —— 第三讲 ESD系统设备选择简单继电器控制的ESD 模块化硬逻辑ESD可编程逻辑控制器〔PLC〕公用ESD逻辑设备ESD 设备选择 ----- 简单继电器控制的ESDESD —— 第三讲 ESD系统设备选择 　可　可组成的成的逻辑功能少功能少, ,灵敏性差灵敏性差, ,现场修修正及正及调试逻辑困困难。

其其优点是投点是投资少、少、逻辑固定、不受干固定、不受干扰其动作速度取决于作速度取决于继电器器的吸合及的吸合及释放速度放速度, ,运用寿命取决于运用寿命取决于继电器缺陷是硬接缺陷是硬接线多、可多、可动元件多、随机性元件多、随机性较大ESD 设备选择 ----- 模块化硬逻辑ESDESD —— 第三讲 ESD系统设备选择 　采用模　采用模块化构造化构造, ,逻辑功能功能较齐全全, ,可采可采用用CADCAD优化化设计构成各种自保构成各种自保逻辑, ,硬接硬接线少少, ,无可无可动部件部件, ,维护量小量小, ,动作速度快作速度快, ,运用寿命运用寿命长, ,其可靠性其可靠性远高于高于简单继电器器逻辑单元该种种ESSESS包括两种包括两种: :一种是模一种是模块化固化固态继电器器逻辑电路路; ;另一种是固另一种是固态逻辑门电路路(FPGA)(FPGA)后者的功能和灵敏性稍后者的功能和灵敏性稍优于前者于前者, ,二者本二者本钱根本相当根本相当ESD 设备选择 ----- 可编程序控制器〔PLC〕ESD —— 第三讲 ESD系统设备选择 　　PLCPLC目前已目前已较成熟成熟, ,并具并具备部分部分DCSDCS的功的功能能, ,通用性好通用性好, ,可冗余配置可冗余配置, ,可靠性高可靠性高, ,编程及程及修正修正逻辑方便方便, ,且可与且可与DCSDCS通通讯。

其功能和其功能和灵敏性都灵敏性都优于于B B类逻辑单元ESD 设备选择 ----- 公用ESD逻辑设备ESD —— 第三讲 ESD系统设备选择 　是　是　是　是90909090年代开展起来的公用平安年代开展起来的公用平安年代开展起来的公用平安年代开展起来的公用平安维护设备维护设备, , , ,其特点是其特点是其特点是其特点是: : : :一切一切一切一切I/OI/OI/OI/O环节环节,CPU,,CPU,,CPU,,CPU,通通通通讯环节讯环节, , , ,电电源部件均双重或三重冗余源部件均双重或三重冗余源部件均双重或三重冗余源部件均双重或三重冗余配置配置配置配置, , , ,且可在且可在且可在且可线改改改改换组换组件具有自具有自具有自具有自诊诊断功能3 3 3 3通用性好通用性好通用性好通用性好, , , ,功能功能功能功能齐齐全全全全, , , ,组态组态及修正程序及修正程序及修正程序及修正程序方便方便方便方便, , , ,适用性适用性适用性适用性强强, , , ,可靠性最高可靠性最高可靠性最高可靠性最高典型的典型的典型的典型的产产品有品有品有品有: : : : 美国美国美国美国TRICONEXTRICONEXTRICONEXTRICONEX公司的三重冗余表决式公司的三重冗余表决式公司的三重冗余表决式公司的三重冗余表决式ESD;ESD;ESD;ESD; 德国德国德国德国P+FP+FP+FP+F公司的双重化冗余式公司的双重化冗余式公司的双重化冗余式公司的双重化冗余式ESD;ESD;ESD;ESD; 英国英国英国英国ROTORKROTORKROTORKROTORK公司的公司的公司的公司的ESESESES系列固系列固系列固系列固态逻辑陈态逻辑陈列模列模列模列模块块; ; ; ; CLAM(Configurable Logic Array Module)CLAM(Configurable Logic Array Module)CLAM(Configurable Logic Array Module)CLAM(Configurable Logic Array Module)三重化表三重化表三重化表三重化表决式决式决式决式ESDESDESDESD。

ESD —— 第三讲 ESD系统设备选择执行单元的选择 ------ 选择原那么ESD —— 第三讲 ESD系统设备选择1在停风停电(信号断)时应能自动回复到使工艺过程及设备处于平安形状的位置;2应带有阀位回讯开关,以确认阀门开关位置;3应具有后备气源贮罐系统,重要的阀门宜单独配事故空气贮罐;4阀门开闭速度应满足工艺过程的需求电磁阀选用原那么1 1紧急停车联锁系统应选用单电控电磁阀双电控电磁阀具有记忆功能,适用于普通的逻辑控制和联锁,但无法设计成缺点平安型电路,且存在由于信号线开路而不能动作的能够性,因此不适于用在紧急停车联锁系统2 2选用高质量电磁阀,在能够的情况下采用电磁阀冗余的方案ESD —— 第三讲 ESD系统设备选择3 3普通采用24VDC电磁阀,但敷设间隔有限,例如ASCD-RHB8230型电磁阀,额定功率为9.7W,任务电压允许范围为-5%～+10%,在允许最低电压下的任务电流为0.425A,在24V供电时,导线上允许压降仅为1.2V,允许阻抗2.8Ω,国产截面为2.5mm2的铜芯软导线电阻率约为8Ω/km,即最大允许导线长度为175m,思索各种要素后最大敷设间隔约130m。

4 4 当敷设间隔较远时,应采用110VAC电磁阀,任务电流相对较低,电压在人体可接受的平安电压范围内,便于调校,适用性强ESD —— 第三讲 ESD系统设备选择ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器三重冗余系统框图ESD安装配置框图ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器ESD —— 第四讲 三重化冗余控制器。