[发明专利]紧急停机系统

说明书

技术领域

本公开内容总地涉及过程控制系统，具体地说，涉及过程控制系统中使用的紧急停机系统。

背景技术

工业过程控制系统一般包含紧急停机系统，以在万一设备失灵、电源故障或其它紧急情况下将停机阀转换到安全状态。紧急停机系统通常被配置成使得安全状态为停机阀的默认位置或默认状态。这样，可以达到安全状态，而不管是否处于停机系统或其部件之一的电源切断的紧急情况。例如，停机阀可以行进到全开位置或全闭位置，从而达到安全状态，而在正常工作状况下，停机阀就保持全闭或全开(即，保持正常状态)。

基本的紧急停机系统包括停机控制器和电磁阀，以用于使停机阀运行。电磁阀提供将停机阀转换到安全状态的唯一机构，而人工观测是确认停机阀在正常状态与安全状态之间转换期间的位置以及在测试过程期间的位置的唯一手段。

改进的紧急停机系统包括停机控制器、电磁阀、以及诸如数字阀控制器(DVC)之类的阀定位器。电磁阀提供将停机阀转换到安全状态的一种机构，而DVC监控并确认停机阀在正常状态与安全状态之间转换期间的位置以及在测试过程期间的位置。DVC还提供将停机阀转换到安全状态的第二冗余机构。由于i)执行并监控停机阀测试的能力，以及ii)冗余运行该停机阀的能力，所以停机系统的可靠性相对于基本、单个电磁执行机构得到改进。

在既具有电磁阀又具有DVC的系统中，停机控制器通常经由两个单独的电流环路来控制电磁阀和DVC。两个单独电流环路的冗余性使得停机控制器(以及过程控制系统的其余部分)能通过切断第一环路中供给至电磁阀的电源而仍经由另一环路与DVC数字通信来实现到安全状态的转换。不幸的是，监控这种转换的能力是以为DVC安装、维护和运行单独、附加环路的费用和复杂性为代价得到的。

发明内容

根据本公开内容的一个方案，紧急停机系统包括紧急停机阀；控制线路，其传送用以决定所述紧急停机阀的定位的信号；电磁组件，其连接至所述控制线路以实现所述紧急停机阀的定位；以及连接设备，其连接至所述控制线路和所述电磁组件。所述连接设备包括用于响应所述信号来控制所述电磁组件的开关。

在一些实施例中，所述紧急停机系统进一步包括用于监控所述紧急停机阀的定位的数字阀控制器。所述连接设备则可以进一步包括位于所述开关附近的低阻抗AC旁通路径，该路径用于支持所述控制线路上来自所述数字阀控制器的通信。所述开关则可以包括继电器，并且所述低阻抗AC旁通路径可包括并联跨接于所述继电器线圈两侧的电容器。在运行中，所述继电器的触头则可以在所述控制线路中的信号降至门限DC电流值以下时打开，以切断流入所述电磁组件的电流。

在这些和其它实施例中，所述开关和电磁组件可以连接成被供以所述信号的并联负载，以使所述电磁组件即便在所述开关无法响应于所述信号打开时也被去励磁。

根据本公开内容的另一方案，紧急停机系统包括紧急停机阀和控制线路，该控制线路传送决定所述紧急停机阀是保持在第一状态还是保持在第二状态的电流信号。电磁组件根据所述电流信号控制所述紧急停机阀从所述第一状态到所述第二状态的运行，而继电器将所述电磁组件连接至所述控制线路，以根据所述电流信号控制所述电磁组件。

在一些情况下，所述紧急停机系统进一步包括并联跨接于所述继电器的线圈两侧以支持经由所述控制线路的数字通信的电容器。所述紧急停机系统则可以进一步包括包括数字阀控制器，该数字阀控制器连接至所述控制线路，以使所述数字通信包括发送自所述数字阀控制器、表示所述紧急停机阀在局部冲程测试期间的定位的信息。所述数字阀控制器可以响应于所述电流信号来控制所述紧急停机阀的运行，以提供将所述紧急停机阀从所述第一状态驱动到所述第二状态的冗余。

作为替换或者另外附加地，所述继电器包括在所述电流信号降至门限值以下时打开以切断流入所述电磁组件的电流的触头。所述继电器的线圈和电磁组件可以连接成被供以所述电流信号的并联负载，使得即便所述触头无法在所述电流信号降至所述门限值以下时打开，所述电磁组件也被去励磁。

根据本公开内容的又一方案，紧急停机系统包括：紧急停机阀；控制线路，其传送用以决定所述紧急停机阀的定位的信号；阀定位器，其连接至所述控制线路，并响应于所述信号来实现所述紧急停机阀的定位；连接设备，其连接至所述控制线路；以及电磁组件，其经由所述连接设备连接至所述控制线路，并被配置成根据所述信号来实现所述紧急停机阀的定位。