在工业自动化领域中，确实存在着一种名为紧急停车系统（Emergency Shutdown Device）的设备，其通常被简称为：ESD。这项了不起的安全保护系统自上世纪90年代发展以来，以其卓越的可靠性和灵活性受到了广泛的赞誉。

    ESD紧急停车系统遵循安全独立原则，其运作方式独立于DCS（集散控制系统），但其安全级别却高于DCS。在一般情况下，ESD系统处于待机状态，无需人为干预。作为一种独特的安全保护系统，其地位高于生产过程控制，能实时在线监控装置的安全性。只有当生产装置出现紧急状况时，无需经过DCS系统干预，ESD能够立即发出保护联锁信号，对现场设备进行有效保护，防止危险的蔓延带来巨大损失。

    根据相关资料显示，人们在面临险境时的判断力和操作能力往往会受到影响，甚至在操作人员面对生死攸关的情况下，需要在60秒内做出反应，然而错误决策的概率仍高达99.9%。因此，独立设置安全联锁系统，即独立于控制系统之外的安全联锁系统，显得尤为重要。这已成为确保安全生产的重要准则之一。坚守规则，对于应该启动的设备绝不拖延，对于不应启动的设备坚决禁止，这是ESD系统的一大显著特色。

当然，我们也知道，一般的安全联锁保护功能亦可以通过使用DCS或者PLC（可编程逻辑控制器）来实现。

    然而，为什么我们仍然坚持独立设置ESD系统呢？这是因为，对于较大规模的紧急停车系统来说，我们更倾向于按照安全独立原则将其与DCS系统分开设置，其主要原因如下：

（1）这有助于降低控制功能和安全功能同时失效的可能性，即使在维护DCS或者PLC某些部件出现故障的时候，也不会对安全保护系统产生威胁；

（2）对于大型设备或者旋转机械设备而言，紧急停车系统的响应速度越快越好。这将有助于保护设备，避免事故的扩大；同时，这有利于分析事故原因，以进行详细记录；但是，众所周知，DCS或者PLC需要处理大量的过程监测信息，因此，它们的响应速度相对较慢；

（3）DCS或者PLC系统属于过程控制系统，它是动态的，需要人为频繁的干预，这在某种程度上增加了人为操作失误的风险。然而，ESD系统是静态的，它不需要人为干预，因此，采用ESD系统可以尽可能地避免人为操作失误的风险。

根据结构的不同，紧急停车系统可以分为双重化冗余和三重化冗余两大类。近年来，四重冗余系统的技术也已经崭露头角。双重化冗余ESD系统中的一套装置会处于工作状态，另一套装置则处于待命状态。

    三重化冗余 ESD 系统严谨地实施了 CPU 和 I/O 通道的三重化配置。经过一轮扫瞄之后，内置的错误分析程序会负责对输入数据进行识别，并通过投票来确定一个准确的数据，然后将其传输至每个主处理器。主处理器执行各种控制算法，并将结果发送至各输出模块。在输出模块中，进行输出数据的投票，以确保数据尽可能接近实际情况，同时，还对三总线的投票和驱动现场执行元件的最终输出之间可能产生的误差进行检测和补偿。三重化系统的主要运作模式包括 3-2-1-0 和 3-2-0 两种。3-2-1-0 模式表明 ESD 系统包含三个 CPU，它们在协作的同时保持相对独立。当其中一个 CPU 发生故障时，这个 CPU 将被切除，系统将切换到 2-1-0 模式，此时系统仍能正常运转；同理，当两个 CPU 出现问题时，系统也会切换到 1-0 模式，此时系统依旧能够正常工作；然而，如果检测到三个 CPU 均出现故障，系统将会 自动停止运行。3-2-0 模式则表明在系统正常运行期间，总有三个 CPU 处于工作状态。当三个 CPU 的计算结果出现不同，则意味着其中一个 CPU 可能出现了故障，此时，其他两个 CPU 仍能正常工作，系统也能够继续顺利运行。而如果剩余的两个 CPU 的计算结果也不相同，那么系统将会立即停止运行。

    ESD 紧急停车装置在石化行业、大型钢厂以及电厂和铁路系统等众多领域都得到了广泛的认可和应用。事实上，它正是通过高速运算 PLC 来实现控制的。虽然与 PLC 相比，它在输入输出卡件方面略有差异，但这完全是出于安全考虑而进行的硬件保护，此外，它更注重在事故情况下，现场控制阀位和各个开关的位置。