ESD系统
ESD静电防护体系解析
安全性原则
ESD静电防护体系应能够有效保护电子设备免受静电放电的危害，确保设备和人员安全。
有效性原则
ESD静电防护体系应能够在各种可能出现的情况下有效工作，如不同材料、不同表面状况、不同环境等。
经济性原则
在满足安全性和有效性的前提下，ESD静电防护体系应尽可能降低成本，提高性价比。
ESD静电防护体系的优化方法
ESD静电防护体系的层级结构
ESD静电防护体系一般分为三个层级，包括防静电手腕带 、防静电工作台面、防静电系统。
防静电手腕带用于保护操作人员免受静电危害，防静电工 作台面用于保护产品和设备免受静电危害，防静电系统用 于整个生产环境的静电防护。
ESD静电防护体系的电路图
ESD静电防护体系的电路图主要由电源、ESD二极管、ESD三极管、ESD电阻器 、ESD电容等组成。
在电路中加入适当的瞬态 抑制器可以吸收静电放电 能量，减少对电路的冲击 。
过电压保护元件
选用适当的过电压保护元 件可以防止静电放电产生 的过电压对电路造成损坏 。
滤波元件
在电路中加入适当的滤波 元件可以减少静电放电产 生的电磁干扰信号对其他 电子设备的干扰。
06
ESD静电防护体系的应用案例解析
电子设备防静电设计案例解析
案例一
手机防静电设计
手机外壳材料选择
应选用具有导电性能良好的金属或 金属合金材料，避免使用容易积累 静电的绝缘材料。
内部电路设计
应采用防静电电路设计，避免静电 对手机内部电子元件造成损害。
接口防静电设计
手机接口应具有防静电功能，避免 静电通过接口进入手机内部。
防静电工作台应用案例解析
案例一
台面材料选择
ESD静电防护体系能够有效地减少电子设备遭 受静电放电的损伤，提高电子设备的可靠性和 稳定性。
ESD系统(HIMA)的培训
HIMA系统的全部模件均按照相关国际标准制造，所有的模件都经过包括 高、低温老化实验的各种机械性能测试。
系统基本扫描周期为5 ms (非冗余结构) / 25ms（冗余结构），SOE分辨 率为ms级。
系统的SOE功能可对系统本身的故障或导致联锁停车的各种事件进行记 录。
（一）、过程循环扫描
四、 HIMA 的ESD系统
HIMA的 ESD主要包括H41q和 H51q 两个系列。 两个系列基于同样的硬件和软件， 它们是第三代经生产实践验证的 HIMA ESD系统，它可以更好和 更安全的控制生产过程装置。此 外，可以利用个人计算机进行用 户组态、监测和趋势记录。
HIMA的H41q/H51q系统为CPU四重化结构（QMR），即系统的中
央控制单元共有四个微处理器，每二个微处理器集成在一块CU模 件上， 再由2块同样的CU模件构成中央控制单元。一块CU模件已
经构成1oo2D结构，而HIMA的1oo2D结构产品可以满足AK6/SIL3
的安全标准。采用双1oo2D结构，即2oo4D结构的目的是为用户 提供最大的实用性（可利用性），其容错功能使系统中任何一个
部件发生故障，均不影响系统的正常运行。
H41q系列是由5 单元高(1单元高 =44mm)的机架构成的紧凑型系 统。它容纳了所有的组件，例如： 中央单元、电源供应、保险丝、 电源分配，还有I/O模件。
H51q系统是模块化结构，由中央 单元、扩展接口和电源供应模件 组成的5单元高的中央机架，和 最多可以连接16个4 单元高的 I/O子机架构成。
（二）、系统的安全性和可用性
HIMA 的ESD系统，既可达到AK6的安全等级要求（DIN V19250），又能满足非
第五章 应急关断系统(ESD)
第五章应急关断（ESD）系统第一节应急关断系统原理一、概述设置应急关断（ESD）系统（图5-1）是为了保护人员安全、保护平台工艺设备和防止环境污染。
ESD系统控制安全关断阀、井下安全阀、地面安全阀和放空阀在不超过工艺管线操作极限的状态下，实施平台的安全关闭。
在许多海上平台，ESD系统是带液控水下安全阀的气动关闭系统。
而其他一些需要复杂ESD系统的平台，如北海大型生产平台，则采用具有可编程软件功能的电子系统。
在需要高可靠性时，采用三重冗余系统或多数表决系统。
图5-1 平台安全关闭系统在异常操作条件下，某些自动设备对工艺流程加以保护，使工艺条件保持在安全生产条件允许范围内，如将工作容器和管线封闭。
自动设备可能包括泄放阀（如天然气排放至火炬）、压缩机循环系统等，还包括工作容器、工艺装置的自动关闭，甚至整个平台的关闭。
ESD系统通过输入设备启动，输入设备为压力开关或者位于平台各关键部位的手动设备。
关闭级别取决于输入条件和工艺设备设计。
一组输入条件也许只会使一个局部工艺设备关闭，而其他设备仍在运行；或许关闭所有工艺设备而让发电供电设备运转；或者在火灾和可燃气报警或危及人员时采取更高级别的关闭；或者是除生命保障设备外的全平台关闭；或者是所有设备关停放弃平台的关闭。
所有这些以危险程度升序排列的关闭措施，被设计成故障安全型，以满足ESD系统的要123求。
在各类关闭时，ESD系统均在主控室和平台各处发出声音报警信号。
在主控室，对关闭起因有可视显示（先指示初始关闭原因）。
图3-1所示安全系统配有就地报警／显示／控制盘，并与PLC系统或DCS系统有串行数据接口，在正常或紧急状况下提供平台操作状态的VDU显示。
ESD系统工程设计包括确立关闭策略和编制因果表的详细设计。
表5-1是一张因果关系的一部分。
在实际应用中，因果为矩阵形式，水平的为因，垂直的为果，用“╳”将因果联系起来。
每个工艺设备有一张独立的图，而整个平台的全部因果关系就需要许多图。
ESD静电防护体系解析
2023-11-07
目录
• ESD静电防护体系概述 • ESD静电防护管理体系 • ESD静电防护物理措施 • ESD静电防护体系的应用场景与案例分析 • ESD静电防护体系的未来发展趋势与挑战
01
ESD静电防护体系概述
静电的产生与危害
静电产生
摩擦、接触、感应等物理现象都可以导致静电的产生。
定期检查ESD静电防护设备和措施
01
定期检查ESD静电防护设备和措施的状态和使用情况，确保其
正常运转和有效性。
对员工进行ESD静电防护的监督和检查
02
对员工进行ESD静电防护的监督和检查，确保他们遵守ESD静
电防护政策和标准，及时纠正不符合规定的行为。
对产品进行ESD静电防护检测
03
对产品进行ESD静电防护检测，确保其符合公司和行业标准，
02
ESD静电防护管理体系
ESD静电防护管理体系的建立与实施
明确ESD静电防护 管理体系的必…
建立ESD静电防护管理体系，以 确保员工在工作场所的安全，防 止静电放电对员工和产品造成伤 害或损坏。
制定ESD静电防护 政策和标准
根据行业标准和公司实际情况， 制定ESD静电防护政策和标准， 明确员工在工作中应遵守的规定 和操作规程。
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THANKS
05
ESD静电防护体系的未来 发展趋势与挑战
新材料与新技术的应用
高分子材料
随着新材料技术的发展，高分子材料在ESD静电防护体 系中的应用逐渐普及。高分子材料具有优异的绝缘性能 和耐磨性，能够有效降低静电产生和传导。
纳米技术
纳米材料具有极高的比表面积和活性，可以显著提高静 电吸收和传导效率，降低静电积累。
esd静电防护管理体系
esd静电防护管理体系静电电荷的存在可能导致许多问题，包括电子设备的故障、数据丢失以及火灾等。
为了减少这些潜在的风险，企业需要建立一个有效的ESD（Electrostatic Discharge，静电放电）防护管理体系。
本文将介绍ESD防护管理系统的重要性，以及构建和维护这个体系所需的步骤和方法。
一、ESD防护管理体系的重要性ESD防护管理体系是企业保护其产品和电子设备免受静电放电风险的关键。
静电放电不仅可能导致产品损坏，还可能对人员和环境造成危害。
因此，企业需要建立一个完整的ESD防护管理体系，以确保所有员工和设备都能遵循预防静电问题的最佳实践。
二、构建和维护ESD防护管理体系的步骤和方法1. 建立ESD评估：首先，企业需要对其工作环境进行ESD风险评估。
这可以通过评估静电放电造成的潜在损害和可能发生的静电放电事件来完成。
然后，根据评估结果确定所需的防护措施和过程。
2. 培训和教育：ESD防护管理体系的成功建立依赖于员工的积极参与和意识。
因此，企业需要提供ESD防护培训和教育，以确保员工了解静电放电的潜在风险，以及如何使用防静电设备和工具。
3. 设备和设施控制：为了减少静电的发生和传导，企业需要采取适当的控制措施。
这可能包括使用防静电地板和正确放置防静电工作台、减少静电产生的材料等。
4. ESD防护器材：企业需要提供适当的防静电器材，以确保所有电子设备和产品在生产和储存过程中不受静电放电的影响。
这可能包括防静电手套、防静电地垫、防静电包装等。
5. 产品和设备测试：为了确保产品符合ESD防护要求，企业需要对其产品和设备进行测试，以检测和防止静电放电事件的发生。
这可以通过使用静电测试仪器和设备来完成，并确保产品和设备符合相关的ESD标准和要求。
三、ESD防护管理体系的监测和改进1. 定期评估：企业应定期评估其ESD防护管理体系的有效性，并进行相关记录和报告。
这包括检查设备的运行情况、员工的使用情况，以及潜在的ESD风险。
esd静电防护管理体系
esd静电防护管理体系ESD 静电防护管理体系在当今的电子工业领域，ESD（静电放电）静电防护管理体系的建立和有效实施至关重要。
ESD 事件可能会对电子元件、集成电路和电子产品造成不可逆转的损害，导致产品性能下降、失效甚至报废，从而给企业带来巨大的经济损失。
因此，构建一套完善的 ESD 静电防护管理体系，对于保障产品质量、提高生产效率和增强企业竞争力具有重要意义。
ESD 静电防护管理体系是一个综合性的系统，涵盖了从静电产生的预防、控制到静电放电的监测和纠正等多个环节。
它不仅涉及到生产现场的硬件设施和设备，还包括人员的培训、操作规范的制定以及管理流程的优化等方面。
首先，了解静电产生的原理和途径是构建 ESD 静电防护管理体系的基础。
静电的产生主要源于摩擦、分离和感应等过程。
例如，当两个不同材质的物体相互摩擦时，电子会从一个物体转移到另一个物体，从而使一个物体带正电，另一个物体带负电。
在电子制造过程中，人员的移动、物料的搬运以及设备的运行等都可能产生静电。
为了有效预防静电的产生，需要采取一系列的措施。
在生产环境方面，应保持适当的温度和湿度。
通常来说，相对湿度在 40%至 60%之间可以有效地抑制静电的积累。
同时，对地面、工作台面和存储货架等进行静电接地处理，确保静电能够及时导走。
在物料方面，选择具有抗静电性能的包装材料和容器，避免静电在物料储存和运输过程中积累。
控制静电的积累也是 ESD 静电防护管理体系的重要环节。
静电消除设备的合理配置和使用是关键。
常见的静电消除设备包括离子风机、离子棒和静电消除器等。
这些设备通过产生正负离子来中和空气中的静电电荷，从而降低静电电位。
此外，定期对静电消除设备进行检测和维护，确保其性能稳定可靠也是必不可少的。
人员在 ESD 静电防护中扮演着至关重要的角色。
所有参与电子制造的人员都需要接受专业的 ESD 培训，了解静电的危害、防护措施以及正确的操作方法。
培训内容应包括静电的基本原理、静电防护用品的使用、静电敏感区域的注意事项等。
第五章__应急关断系统(ESD)
第五章应急关断（ESD）系统第一节应急关断系统原理一、概述设置应急关断（ESD）系统（图5-1）是为了保护人员安全、保护平台工艺设备和防止环境污染。
ESD系统控制安全关断阀、井下安全阀、地面安全阀和放空阀在不超过工艺管线操作极限的状态下，实施平台的安全关闭。
在许多海上平台，ESD系统是带液控水下安全阀的气动关闭系统。
而其他一些需要复杂ESD系统的平台，如北海大型生产平台，则采用具有可编程软件功能的电子系统。
在需要高可靠性时，采用三重冗余系统或多数表决系统。
图5-1 平台安全关闭系统在异常操作条件下，某些自动设备对工艺流程加以保护，使工艺条件保持在安全生产条件允许范围内，如将工作容器和管线封闭。
自动设备可能包括泄放阀（如天然气排放至火炬）、压缩机循环系统等，还包括工作容器、工艺装置的自动关闭，甚至整个平台的关闭。
ESD系统通过输入设备启动，输入设备为压力开关或者位于平台各关键部位的手动设备。
关闭级别取决于输入条件和工艺设备设计。
一组输入条件也许只会使一个局部工艺设备关闭，而其他设备仍在运行；或许关闭所有工艺设备而让发电供电设备运转；或者在火灾和可燃气报警或危及人员时采取更高级别的关闭；或者是除生命保障设备外的全平台关闭；或者是所有设备关停放弃平台的关闭。
123所有这些以危险程度升序排列的关闭措施，被设计成故障安全型，以满足ESD系统的要求。
在各类关闭时，ESD系统均在主控室和平台各处发出声音报警信号。
在主控室，对关闭起因有可视显示（先指示初始关闭原因）。
图3-1所示安全系统配有就地报警／显示／控制盘，并与PLC系统或DCS系统有串行数据接口，在正常或紧急状况下提供平台操作状态的VDU显示。
ESD系统工程设计包括确立关闭策略和编制因果表的详细设计。
表5-1是一张因果关系的一部分。
在实际应用中，因果为矩阵形式，水平的为因，垂直的为果，用“╳”将因果联系起来。
每个工艺设备有一张独立的图，而整个平台的全部因果关系就需要许多图。
ESD紧急停车控制系统(以下简称ESD)的定义和构成
ESD紧急停车控制系统（以下简称ESD）的定义和构成ESD是Emergency Shutdown Device的简称，中文的意思是紧急停车控制系统，它是一种经专门机构认证、具有一定安全等级，用于降低生产过程风险的安全保护系统。
它不仅能够响应生产过程因超出安全极限而带来的危险，而且能检测和处理自身的故障，从而按预定的条件或程序，使生产过程处于安全状态，以确保人员、设备及工厂周边环境的安全。
ESD紧急停车控制系统基本组成大致可分为三部分：传感器单元、逻辑运算单元、最终执行单元。
（1）检测单元采用多台仪表或系统，将控制功能与安全联锁功能隔离，即检测单元分开独立配置的原则，做到ESD仪表系统与过程控制系统的实体分离。
（2）执行单元是ESD仪表系统中危险性最高的设备。
由于ESD仪表系统在正常工况时是静态的，如果ESD控制系统输出不变，则执行单元一直保持在原有的状态，很难确认执行单元是否有危险故障，所以执行单元仪表的安全度等级的选择十分重要。
（3）逻辑运算单元包括输入模块、控制模块、诊断回路、输出模块四部分，依据逻辑运算单元自动进行周期性故障诊断，基于自诊断测试的ESD仪表系统，系统具有特殊的硬件设计，借助于安全性诊断测试技术保证安全性。
二、ESD的配置方案1、我公司使用的ESD系统，设备采用Honeywell生产的SM系统，系统具有以下特点：（1）系统独立设置（含检测和执行单元）；（2）中间环节最少；（3）为故障安全型；故障安全原则是指当外部或内部原因使ESD紧急停车控制系统失效时，被保护的对象应按预定的顺序安全停车，自动转入安全状态。
具体内容如下①现场开关仪表选用常闭触点，工艺生产正常时，触点闭合，达到报警或联锁极限时触点断开，触发联锁或报警动作。
为了提高安全性可以采用“二选一” 、“二选二” 、“三选二”配置。
②电磁阀采用正常励磁，报警或联锁没有动作时，电磁阀线圈带电，触点闭合；报警或联锁动作时，电磁阀线圈失电，触点断开。
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ESD系统
ESD——紧急停车系统
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，以它的高可靠性和灵活性而受到一致好评。
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。
作为安全保护系统，凌驾于生产过程控制之上，实时在线监测装置的安全性。
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E SD发出保护联锁信号，对现场设备进行安全保护，避免危险扩散造成巨大损失。
具有关资料，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，不该动则不动，这是ESD系统的一个显著特点。
为何要独立设置ESD系统呢？当然一般安全联锁保护功能也可由DCS来实现。
但是对于较大规模的紧急停车系统应按照安全独立原则与DCS分开设置，这样做主要有以下几方面原因：
（1）降低控制功能和安全功能同时失效的概率，当维护DCS部分故障时也不会危及安全保护系统;
（2）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，避免事故扩大；并有利于分辨事故原因记录。
而DC S处理大量过程监测信息，因此其响应速度难以作得很快；
（3）DCS系统是过程控制系统，是动态的，需要人工频繁的干预，这有可能引起人为误动作；而ESD是静态的，不需要人为干预，这样设置ESD可以避免人为误动作。