1 引言
由于化工企业的高温、高压、易燃、易爆的特点,近年来,对生产过程和安全要求越来越高。目前,工业过程一般用分散型控制系统DCS实现工厂的生产过程自动化,操作员可以根据工艺过程的具体情况进行合理的操作。由于DCS处理信息多、通讯系统复杂,出现故障的几率相对也较高,因此,在设计时不能利用DCS来完成装置的联锁保护功能。随着自动化控制技术的不断发展,各大型化工企业在生产过程中使用DCS进行控制,同时,在安全上采用了紧急停车联锁ESD(Emergency Shut Down),以确保当发生危险状态时,对生产装置的状态进行响应和保护,使生产装置安全地退出运行状况,保证人员及设备的安全。因此,我公司在新建的工程中,在采用集散系统TPS的同时,采用了美国Honeywell公司的紧急停车系统FSC-SM(Fail Safe Contrller-Safety Manager即故障安全控制-安全管理器),本文就FSC在本装置的应用进行介绍。
2 FSC-SM系统的基本结构和主要功能
2.1 FSC-SM的基本结构
紧急停车系统FSC-SM,为基于Total plant解决方案的万能控制网络UCN(Universal Control Network)提供一个双冗余容错的控制器。它直接挂接在UCN网络上,使系统安全作为TPS系统整体的一部分,同时对一个独立的“安全网络”过程控制进行单独的能量切除(即ESD)。
系统由FSC-SMM接口卡和FSC控制器组成,即FSC-SM由FSC-SMM和FSC I/O子系统组成,其中FSC-SMM是FSC-SM与UCN网络进行通讯的接口。如图1所示。
2.2 系统主要功能及特点
紧急停车系统ESD是一种独立于DCS的安全保护系统。在正常情况下,DCS动态地监控着生产过程的连续运行,而ESD处于相对的静止状态,一旦出现异常情况,ESD便立即动作使装置停车处于安全状态。

图1 FSC-SM基本结构图
作为UCN网络的一部分,FSC-SM(Fail Safe Contrller-safety Manager即故障安全控制-安全管理器)具有其它UCN网络结点的主要功能及特点,包括:
(1) 可与PM、APM、HPM、LM和其它SM进行点对点的通讯。
(2) 支持LCN网络上应用模块和主机之间进行高速通讯功能。
(3) FSC-SMM的数据库保存在HM中。
(4) 系统的自诊断功能:为了保证系统的安全和设备的诊断,FSC控制处理器不断检测FSC硬件。
(5) 系统的报警功能:当检测到一个过程报警,FSC-SMM通过键盘上的LED指示灯,各式各样的显示以引起操作人员的注意。其中,显示画面包括报警摘要、报警报告显示、组显示、用户流程图。
(6) 系统的顺序控制SOE功能。
(7) 冗余配置:作为一个标准的应用,FSC-SMM运行在一个双冗余的模式下,冗余FSC控制器的中心部分为含有独立与UCN网络通讯的FSC-SMM,每一个FSC-SMM与UCN网络的通讯链路也采用冗余配置。
(8) 点处理功能:在FSC-SMM和FSC控制器之间传送的数据在0.5s或1s的扫描周期内可以被更新。FSC-SMM能立即处理操作者的操作。FSC控制处理器内含用来接收通讯设备专用的输入,包括在控制程序中的值。