ESD安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)意義

近半年世紀以來，工業(yè)的飛速發(fā)展給人們帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，也伴隨著越來越多的火災、爆炸等事故。特別是高溫、高壓、易燃、易爆、有毒的化工行業(yè)以及一些大型高速運轉(zhuǎn)設備，一旦發(fā)生一次事故，將會導致巨大經(jīng)濟損失，輕者設備損壞，重者機毀人亡。僅美國電子工業(yè)每年因靜電造成的損失達

幾百億美圓，因此，ESD防護對于減少損失、提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率具有非常重要意義。

據(jù)有關(guān)資料，當人在危險時刻的判斷和操作往往是滯后的、不可靠的，當操作人員面臨生命危險時，要在60s內(nèi)作出反應，錯誤決策的概率高達99.9%。因此，設置獨立于控制系統(tǒng)的ESD系統(tǒng)是十分有必要的，這是作好安全生產(chǎn)的重要準則。

在正常范圍內(nèi)允許控制系統(tǒng)手自動切換和手動操作，但操作人員某些重大失誤也可能造成不安全，為了克服人為的不安全因素，安全系統(tǒng)應從一般控制系統(tǒng)分離出來；裝置周圍環(huán)境如發(fā)生火災或可燃性氣體、有毒氣體導致影響設備安全和人身安全時，也需要安全系統(tǒng)發(fā)揮作用。

(1)ESD按照安全、獨立的原則,獨立于DCS集散控制系統(tǒng),其安全級別高于DCS。在正常情況下,ESD處于靜態(tài),不需要人為干預。作為安全保護系統(tǒng)的安全等級要高于生產(chǎn)過程控制,實時在線監(jiān)測裝置的安全性。當生產(chǎn)裝置出現(xiàn)緊急情況時,不需要經(jīng)過DCS系統(tǒng),直接由ESD發(fā)出保護連鎖信號,對現(xiàn)場設備進行安全保護,避免危險擴散而造成巨大損失。有關(guān)資料顯示,人在危險時刻的判斷和操作往往是滯后的、不可靠的;當操作人員面臨生命危險時,在60 s內(nèi)做出的錯誤反應決策的概率高達99.9%。因此,設置獨立于生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的安全連鎖十分必要,這是安全生產(chǎn)的重要準則。

一般的安全連鎖保護功能由DCS實現(xiàn)。但是較大規(guī)模的ESD按照安全、獨立的原則與DCS分開設置,其原因是:①降低控制功能和安全功能同時失效的概率,當維護DCS部分故障時也不會危及安全保護系統(tǒng)。②大型裝置或旋轉(zhuǎn)機械設備ESD的響應速度越快越有利于保護設備,避免事故擴大,也有利于分辨事故原因的記錄;而DCS要處理大量過程監(jiān)測信息,難以快速響應。③DCS是過程控制系統(tǒng),是動態(tài)的,需人工頻繁干預,這會引起人為誤操作;而ESD是靜態(tài)的,不需要人為干預,避免人為誤操作。

(2)ESD安全控制系統(tǒng)具有故障安全性(Fail toSafe)。即無論是裝置發(fā)生事故還是控制系統(tǒng)發(fā)生故障都要保證生產(chǎn)裝置安全停車,并使裝置處于安全狀態(tài),從而避免事故的發(fā)生,防止對操作人員的傷害及對環(huán)境的污染等。因此,ESD對安全控制系統(tǒng)的硬件和軟件的可靠性要求很高。在國際安全標準IEC61508中,不同的安全等級所對應的安全控制系統(tǒng)的要求有詳細的規(guī)定。

為何要獨立設置ESD系統(tǒng)呢？

當然一般安全聯(lián)鎖保護功能也可由DCS來實現(xiàn)。但是對于較大規(guī)模的緊急停車系統(tǒng)應按照安全獨立原則與DCS分開設置，這樣做主要有以下幾方面原因：（1）降低控制功能和安全功能同時失效的概率，當維護DCS部分故障時也不會危及安全保護系統(tǒng)；（2）對于大型裝置或旋轉(zhuǎn)機械設備而言，緊急停車系統(tǒng)響應速度越快越好。這有利于保護設備，避免事故擴大；并有利于分辨事故原因記錄。而DCS處理大量過程監(jiān)測信息，因此其響應速度難以作得很快；（3）DCS系統(tǒng)是過程控制系統(tǒng)，是動態(tài)的，需要人工頻繁的干預，這有可能引起人為誤動作；而ESD是靜態(tài)的，不需要人為干預，這樣設置ESD可以避免人為誤動作。

迎合《國家安全監(jiān)督總局關(guān)于首批重點監(jiān)管的危險化工工藝控制方案要求》，針對國內(nèi)現(xiàn)狀我公司克服重重技術(shù)攻關(guān)，彌補了國內(nèi)的空白，并與國內(nèi)甲級資質(zhì)的知名設計院強強聯(lián)手共同研發(fā)了屬于國內(nèi)的ESD安全聯(lián)鎖機制（緊急停車系統(tǒng)），并以實踐證明了其高安全性，得到了廣大客戶的一致好評。ESD是一種專門的儀表保護系統(tǒng)，具有很高的可靠性和靈活性，當生產(chǎn)裝置出現(xiàn)緊急情況時，保護系統(tǒng)能在允許的時間內(nèi)做出響應，及時地發(fā)出保護聯(lián)鎖信號，對現(xiàn)場設備進行安全保護。

反應釜內(nèi)溫度和壓力與反應進料、緊急冷卻系統(tǒng)的報警和聯(lián)鎖；攪拌的穩(wěn)定控制系統(tǒng)；安全泄放系統(tǒng)；可燃和有毒氣體檢測報警裝置等。

我國已經(jīng)成為電子產(chǎn)品的加工基地，在珠三角、長三角集中了眾多的電子產(chǎn)品加工企業(yè)。這些企業(yè)的 ESD 控制工作絕大多數(shù)沒有按照美國標準建立ESD20.20 方案，工廠的ESD控制工作無非 是購買防靜電工作服和手腕帶這些簡單的 ESD 用品，距離 ESD 20.20 標準有很大的差距。很多企業(yè)在遇到國外的大客戶現(xiàn)場稽核時，往往在做了精心的準備之后，卻還是因為 ESD 問題被拒之門外。ESD 技術(shù)水平的提高是整個電子行業(yè)的當務之急，ESD 體系標準的推廣和普及任務艱巨。

ANSI/ESD相關(guān)知識

ANSI成立于1918年，原名是美國工程標準委員會（American Engineering Standards Committee；AESC），1928年改名為美國標準協(xié)會（American Standards Association；ASA），1966年改名為美國標準學會（America Standards Institute；USASI），1969年正式改為現(xiàn)名美國國家標準學會（American National Standards Institute，ANSI）。

ESD20.20 標準

ANSI/ESD S20.20:2007 是美國 ESD Association（ESD 協(xié)會）于 2000 年 正式推出認可的認證項目，該協(xié)會由電子元器件的制造、使用商組成的，主要成員包括了 IBM，MOTOROLA 等公司，這些公司的 OEM 工廠或供貨商必須要通過 ESD S20.20 認 證認可，才能獲取和保持 OEM 和供應產(chǎn)品的資格。所以，可以認為 ESD20.20 是一個買方認證標準，對于那些芯片、電子元器件、電源及轉(zhuǎn)換器、顯示屏的制造商而言，要成為知名品牌的供應商，ESD20.20 近似于一個強制認證標準。