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ESD——紧急停车系统

ESD是英文EmergencyShutdownDevice紧急停车系统的缩写。

这种专用的安全保护系统是90年代发展起来的，以它的高可靠性

和灵活性而受到一致好评。

ESD紧急停车系统按照安全独立原则要求，独立于DCS集散控制

系统，其安全级别高于DCS。在正常情况下，ESD系统是处于静态的，

不需要人为干预。作为安全保护系统，凌驾于生产过程控制之上，实

时在线监测装置的安全性。只有当生产装置出现紧急情况时，不需要

经过DCS系统，而直接由ESD发出保护联锁信号，对现场设备进行安

全保护，避免危险扩散造成巨大损失。据有关资料，当人在危险时刻

的判断和操作往往是滞后的、不可靠的，当操作人员面临生命危险时，

要在60s内作出反应，错误决策的概率高达99.9%。因此设置独立于

控制系统的安全联锁是十分有必要的，这是作好安全生产的重要准

则。该动则动，不该动则不动，这是ESD系统的一个显著特点。ESD

控制系统CPU的扫描周期一般在几十毫秒，根据控制系统所扫描的控

制点的数量，一般在50ms左右，所以ESD的响应时间是极为迅速的，

现在国内比较流行的主流ESD系统为美国TRICONEX（由中国自动化

集团-康吉森自动化代理）。

特点：

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为何要独立设置ESD系统呢？当然一般安全联锁保护功能也可由

DCS来实现。但是对于较大规模的紧急停车系统应按照安全独立原则

与DCS分开设置，这样做主要有以下几方面原因：

（1）降低控制功能和安全功能同时失效的概率，当维护DCS部分

故障时也不会危及安全保护系统;

（2）对于大型装置或旋转机械设备而言，紧急停车系统响应速度

越快越好。这有利于保护设备，避免事故扩大；并有利于分辨事故原

因记录。而DCS处理大量过程监测信息，因此其响应速度难以作得很

快；

（3）DCS系统是过程控制系统，是动态的，需要人工频繁的干预，

这有可能引起人为误动作；而ESD是静态的，不需要人为干预，这样

设置ESD可以避免人为误动作。

SIS是安全仪表系统，ESD是紧急停车系统，ESD属于SIS的一部分。

SIS包括现场仪表、逻辑解决器、执行机构三部分，这三个部分都要是安全设计

的，常规的ESD系统只是SIS的逻辑解决器这部分，当然也要是安全设计的。

特点依然是PID控制，借助其强大的通讯功能，是整合工厂所有自动化设备的系

统，SIS比DCS在可靠性、可用性上要求更严格，IEC61508、IEC61511等标准

中，要求SIS与DCS硬件独立设置。

DCS系统是过程控制系统，是动态的，需要人工频繁的干预，这有可能引起人为

误动作；而SIS（ESD）是静态的，不需要人为干预，这样设置可以避免人为误

动作。通常作为成套设备的控制方案，比如说真空、废水、集装、压缩机等等自

成一个体系的系统。他们的特点往往是不要求很多的模拟量控制，对数字量控制

极为有效、方便、可靠、经济。通常做为DCS的子站点，便于监视。很显然从下

图中我们看到SIS包括ESD、ITCC等，DCS下面有PLC、FCS等。

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