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0 引言
我公司与中国石油大学化学化工学院合作，成功完成了中油股份公司“九五科技重点攻关项目”——“两段提升管催化裂化”新工艺技术的工业放大试验。该项工艺技术可使装置处理能力显著提高，液体产品收率提高2至3个百分点，催化柴油密度下降，十六烷值提高。这是继分子筛催化剂和提升管催化裂化工艺技术出现以来的又一次催化裂化技术的重大创新。该项目中主风机采用了沈阳鼓风机（集团）有限公司的性价比较高的D120-110离心鼓风机，而主风机的逻辑自保控制功能由ESD系统完成。
１ ESD系统概述
ESD是英文Emergency Shutdown Device 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，以其高可靠性和灵活性而受到一致好评和广泛应用。
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。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。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，不该动则静，这是 ESD 系统的一个显著特点。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，避免危险扩散造成巨大损失。
2 ESD 系统配置
2.1 ESD 系统硬件配置
本装置的ESD系统硬件采用的是德国西门子公司的S7-300系列PLC 。 CPU选用315-2DP，运算及响应速度达到 毫秒级 。用 PROFIBUS 网络连接了两个 IM153-1 型卡件箱，1#卡件箱中装载了7个卡件，分别为3个AI8X12 bit卡件， 3个DI32XDC24卡件，1个 DO32XDC24/0.5A 卡件；2#卡件箱中装载了8个卡，分别2个DO32XDC24/0.5A 卡件，6个AO4X12 bit卡件。
2.2 系统软件配置
ES系统的操作站，操作系统采用Windows 2K+SP4，报表处理采用Microsoft Excel 2000 ，电子文档阅读是Adobe Acrobat Reader 5.0，下位机逻辑控制编成软件采用STEP7V5.2SP1 ，上位机画面操作软件采用 WINCC5.1 。
3 主风机报警连锁系统逻辑设计
3.1 两段提升管催化裂化装置主风机简介
该主风机是D120-110离心鼓风机，其介质是空气，进口流量为120m3/min，进口压力为 0.35MPa，进口温度为191℃，出口压力为0.45MPa，所需功率290kW，主轴转速8088r/min 。
3.2 主风机开机条件
在主风机开机前必须满足5项要求：（1）主风机进口蝶阀FV116B开度小于20%；（2）防喘振调节阀FV1501A开度大于95% ；（3）润滑油压力PI150正常，大于0.245MPa；（4）润滑油温度TI151正常，小于35℃；（5）主风机允许启动开关ZFJRUN处于ON 的状态。
3.3 主风机停机条件
3.2.1 温度停机条件：当一些关键部位温度过高时控制站会发出停机信号。
3.3.2 压力停机条件：压力停机采用的是三选二的方式，即3个润滑油压力PA 1501 A ， PA 1501 B ， PA 1501 C 中如果有两个压力低于低低限（0.01MPa）则发出停机信号。
3.3.3 轴振动停机条件：鼓风机低压侧轴振动XAHH 1501或鼓风机高压侧轴振动 XAHH 1502 信号超过高高限112μm时发出停机信号。
3.3.4 轴位移停机条件：鼓风机轴向位移 ZAHH 1501 信号超过高高限 0.7mm 时发出停机信号。
4 主风机 ESD 系统的实现
PLC 一般采用梯形图的编程方法，这在实际应用中有很大的局限性。西门子公司的 PLC 系统提供了可把梯形图变为程序语言进行编程的功能，这让编程人员可以很方便完成复杂逻辑控制程序的编写。由于主风机自保系统的I/O点比较多，所以本次采用的 PLC 由 315-2DP 主机和两个扩展箱3部分组成，共计有120点输入（INPUT）和112点输出（OUTPUT）；实际使用86点输入，72点输出，I/O点负荷达到 70%，PLC的输入输出点电压为24VDC，送至电气专业的信号经中间继电器进行放大以满足电气专业的容量要求，同时也防止PLC输出接点容量超负荷而损坏PLC设备。主风机自保逻辑关系原理图见表1和图1 。
４.１ 主风机连锁自保条件功能（见表1）
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