5    ESD系统的工程应用

        在ESD的工程应用中，首先应在工艺分析的基础之上确定控制方案，然后利用组态软件进行系统组态和控制程序的设计，最后对编译好的组态程序下装，进行在线的调试正常后，就可将系统投入使用了。

        下面对ESD系统工程应用中的两个主要部分加以说明。

(1)  ESD系统的组态

        ESD系统组态的主要内容是系统参数设置，硬件配置和通讯通道的连接。控制程序的设计主要是利用硬件厂商提供的编程软件进行逻辑描述，只要拖、选中各种逻辑门或触发器，进行有机连接就可实现联锁功能。其一般步骤包括：

        ①  首先确定工艺正常时联锁输入，联锁输出采用常开触点，还是常闭触点，即联锁输入，联锁输出逻辑值为0还是1（开关量触点闭合，逻辑值为1；开关量触点断开，逻辑值为0。此时现场开关量仪表有可能接常开触点或常闭触点）。一般习惯规定工艺正常时联锁输入、联锁输出值为1，即联锁输入、联锁输出正常时为1，联锁输入值变为0时达到自动联锁条件，联锁输出值变为0时启动自动联锁。如果有多个联锁输入，其中任意一个达到自动联锁条件时，启动自动联锁，则联锁输入应采用与门联接。要特别注意的是：工艺正常时常开触点（0）或常闭触点（1）与继电器的常开触点或常闭触点并非完全相同。失电状态下断开的继电器触点为继电器常开触点，失电状态下闭合的继电器触点为继电器常闭触点。

        ②  依据控制方案，由真值表或因果图设计信号逻辑关系，并采用逻辑代数的方法进行化简，列出表达式，按表达式绘出逻辑图。

        ③  根据绘出的逻辑图，用硬件厂商提供的编程软件进行逻辑图的描述，即进行离线程序的开发。

        硬件厂商提供的编程软件一般都要遵守可编程控制器的IEC1131-3国际标准，支持包括梯形图、顺序功能图、功能块图、结构化文本、指令表以及第三方编程器在内的多种编程语言和方法。由于梯形图方法简单明了且执行速度快，所以下面对前面提到的典型应用用梯形图的方法进行描述，见图2(b)和图4(b)。

        其中图2(b)中的复位（RESET）、联锁切除（CUT）、人工联锁（MANUAL）和信号旁路（BY1，BY2）均为“1”有效；其他输入参数“1”表示正常，“0”表示故障；输出参数“1”表示正常，“0”表示故障；I1是一个中间变量，为“1”时联锁条件成立，“0”时表示正常；V1变量对应于电磁阀的输出通道。

        其中图4(b)中的复位（RES）、人工联锁（MAN）和开阀确认（KS1，KS2）均为“1”有效；I1变量为“1”时表示联锁条件成立，“0”表示正常； V1，V2变量对应于电磁阀的输出通道，“1”表示阀打开，“0”表示阀关闭。

(2)  在线程序的调试

        程序在线的调试对于检验系统组态和控制程序的正确与否，起着关键的作用，其调试的具体内容包括：

        ①  联锁的再次确认

        由工艺、设备和自控专业技术人员，讨论联锁设置是否正确，根据工艺设备的要求，再次对联锁条件进行确认。

        ②  对系统的输入、输出值进行检查核对

        观察卡件诊断图上有无显示输入、输出开路的现象。如有，应检查输入、输出与现场仪表是否连接好，现场仪表接线是否正确。

        对于模拟量输入，断开现场仪表接线，从现场加相应信号，检查对应位号显示是否正确，并根据文件核对仪表量程；对于数字量开关输入信号，使其闭合和断开，观察其状态是否正确。而对于压力开关或液位开关等，要使用专用仪器，使其处于正常工况和异常工况，来检查开关的动作值与设计是否相符。对于辅助操作台的硬开关和按钮以及操作画面上的软开关和按钮，都应一一核对其所处位置与组态定义的是否一致；对于数字量开关输出信号，应将其强制为逻辑1或逻辑0，观察系统卡件相应通道指示灯或继电器指示灯指示的是否正确。（一般逻辑1时指示灯亮，逻辑0时指示灯灭）。

        ③  联锁的调试

        依据联锁图，人为操作使联锁条件满足（注意做到使每个联锁条件分别满足），激发联锁回路动作，检查联锁输出状态是否正确，检查现场各个执行机构动作是否灵敏，位置是否正确。

        将可能出现的各种条件都予以考虑，形成各种条件组合，作为联锁激发条件，检查联锁回路动作是否正确。

        ④  联锁画面检查

        由工艺专业技术人员仔细检查工艺流程有无错误，设备名称、工艺管线，物料等标注是否正确，联锁画面的翻页，切换和调用是否方便。

        由自控专业技术人员检查联锁画面中的软开关和按钮动作是否正确，显示数据，图中的色变是否正确，设备的开停状态和电磁阀的开关状态显示是否正确。

        ⑤  检查第一事故记录（SOE）的功能

        SOE（Sequence of Event）是系统专门对事件的发生情况进行记录的事件程序，它使得操作员在联锁动作以后，可以方便的找到第一事件的记录，为进一步查找故障原因提供方便。

        在调试过程中，可以人为改变DI或DO信号的逻辑值，然后在SOE程序中查看是否正确记录即可。

        ⑥  组态数据库的保存

        在调试完成后，应该将控制器中的组态数据库文件及时进行转存，并标注转存时间，以便以后进行恢复或继续修改，避免因各种原因造成组态数据库文件丢失，未及时转存则工作徒劳。

6    结语

        本文探讨了ESD的设计原则以及在ESD的工程应用过程当中所感受到的粗浅体会。总之，在设计和应用ESD时，还有许多方面需要深入地探索和研究，需在实践中不断地总结经验，提高ESD的应用水平，从而为生产装置保驾护航。