蔡永橋 郭學良 （中海油油田建設工程分公司海管技術服務中心 天津 300452)

0 引言

在目前石油化工企業(yè)中，工藝控制系統(tǒng)（PCS）、應急關斷系統(tǒng)（ESD）、火氣監(jiān)測系統(tǒng)（F&G）已得到廣泛應用，但在ESD系統(tǒng)實際應用過程中出現了很多問題。本文以某平臺工程項目中ESD系統(tǒng)出現的實際問題為例，針對性地探討ESD系統(tǒng)在對現場控制盤控制過程中出現的問題及解決方案，同時進一步引申出ESD系統(tǒng)Do點對設備邏輯控制需確定的幾個問題。

1 繼電隔離方案

在某平臺工程項目施工過程中，由于現場控制盤控制元件的故障造成平臺中控系統(tǒng)ESD系統(tǒng)數字量輸出卡件Do點熔斷器燒毀（熔斷器為2A），其控制原理及卡件示意圖如圖1、2所示。

圖1 控制原理圖

圖2 ESD卡件示意圖

經過對電路進行檢查，確認卡件提供的點為無源開關量，和圖紙要求相符。核算電氣控制線路負荷為1.2A，檢查發(fā)現ESD卡件Do點熔斷器燒毀系接觸器KM1短路造成，由于設備現場盤控制電路熔斷器是5A，ESD卡件Do點熔斷器為2A，當線路發(fā)生故障時，ESD卡件Do點熔斷器優(yōu)先動作，造成了檢修范圍的擴大。針對該故障情況，采取了把電路的ESD卡件Do點和設備現場控制盤進行繼電器隔離的措施，經試驗效果良好，修改后的電氣原理圖如圖3所示。

圖3 修改后的電氣原理圖

分析總結出ESD系統(tǒng)Do點對設備邏輯控制需確定的幾個問題：

1.1 有源卡件和無源卡件的區(qū)分

1.1.1 有源卡件的定義及應用 有源卡件是卡件為外設元件提供電源，具體見圖4。

圖4 有源卡件簡圖

在實際工作中的應用如圖5。

圖5 有源卡件實際應用簡圖

1.1.2 無源卡件定義和應用 無源卡件是卡件為外設元件提供開關量，外設元件電源由外部電源提供，具體見圖6。

圖6 無源卡件簡圖

在實際工作中的應用如圖7。

圖7 無源卡件實際應用簡圖

1.2 設備控制盤控制回路的負荷計算和ESD系統(tǒng)Do點的類型

1.2.1 檢查復核ESD系統(tǒng)Do點容量類型和電壓等級，在設計ESD系統(tǒng)對設備邏輯控制時，必須復核Do點的容量類型及電壓等級，ESD系統(tǒng)卡件Do點有有源和無源之分，確定有源和無源是保證設備邏輯控制正常和元件安全的關鍵，若ESD系統(tǒng)對設備邏輯控制需無源點錯誤接到卡件有源Do點上，將造成設備控制電路元件和中控ESD系統(tǒng)卡件損壞。

1.2.2 在設計ESD系統(tǒng)Do點對設備電氣控制系統(tǒng)邏輯控制時，需計算設備電氣控制系統(tǒng)的負荷，需核對負荷計算結果和ESD系統(tǒng)Do點的容量相匹配，若ESD點的容量小于計算負荷，需加繼電隔離，以適應設備電氣系統(tǒng)的負荷要求。

1.2.3 在設計ESD系統(tǒng)Do點對設備電氣控制系統(tǒng)邏輯控制時，需考慮元件質量可靠性，若設備控制系統(tǒng)元件可靠性差，故障率高，為了ESD系統(tǒng)卡件的安全，需加繼電隔離，當設備控制系統(tǒng)元件故障指示其系統(tǒng)熔斷器熔斷，保證中控ESD系統(tǒng)卡件運行安全。

1.3 ESD系統(tǒng)Do點對設備電氣控制系統(tǒng)邏輯控制時采用繼電隔離的方法

1.3.1 有源卡件Do點加繼電隔離方法 有源卡件Do點加繼電隔離需注意3個問題：一是卡件輸出電壓等級和所加繼電器等級匹配；二是繼電器功率小于有源卡件的輸出功率，有一定冗余；三是所加繼電器可靠性高，故障率小。具體見圖8。

圖8 有源卡件Do點加繼電隔離簡圖

圖9 無源卡件Do點加繼電隔離簡圖

1.3.2 無源卡件Do點加繼電隔離方法 無源卡件Do點加繼電隔離需注意3個問題：一是卡件輸出電壓等級和所加繼電器等級匹配；二是無源卡件Do點的開關容量有一定冗余；三是所加繼電器可靠性高，故障率小。具體見圖9。

2 結論

通過加繼電隔離的方法，有效解決了某平臺ESD系統(tǒng)控制設備現場控制盤出現的因控制盤元件故障造成ESD系統(tǒng)Do點熔斷器燒毀的問題。通過該方法，較大程度地減小了故障點范圍，降低了故障排除和維修難度。該工程實例證明，可以在以后類似的ESD系統(tǒng)Do點控制設備現場控制盤工程項目中推廣應用此方法?！?/p>

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