公司典型联锁系统

第七章公司典型联锁系统

一、概述

随着炼油装置和化工装置的规模大型化，设备复杂化，自控设计必须设置较完全的安全信号联锁系统。设置联锁系统的基本思想是把“生产”与“安全”正确统一起来，从“安全第一”观点出发，保证不发生设备和人身事故，从而确保装置的平稳生产。

（一）锁系统作用及内容

联锁系统包括开车系统和停车系统。开车系统是指开车前及开车过程中条件限制，如压缩机油路系统不正常不能启动主机，加热炉的燃料气压力不正常不具备复位条件等。这些实质上是锁住系统或叫做防止故障发生系统，是开车条件。而停车系统是在故障发生时，利用联锁保护系统使某些设备停车，或使某些设备，阀门动作（开闭）。联锁停车系统其重要性，紧迫性远比开车系统大得多。

联锁系统实质上是一种自动操纵系统，联锁内容一般可分为四个方面：

1、由于工艺系统某参数越限（联锁值）而引起的联锁动作，简称“工艺参数联锁”。如加热炉停车系统。

2、转设备本身或机组之间的联锁，称为“机组联锁”。如催化烟机停车系统。

3、程序联锁。能按一定的程序或时间次序对工艺设备进行控制操作。如PSA装置换热器的切换。

4、用机组的启动联锁，即单机的开停车。

（二）、炼化公司装置联锁系统特点：

1、系统电源：为保证安全联锁系统正常发挥作用，联锁系统一般用不同的二种电源，它们是不间断电源UPS和普通电源GPS。

2、元件：联锁系统用到的是带有触点式继电器，而不用无触点的晶体管开关电路，是由于与固定元件相比，继电器受外界干扰而产生误动作较少，可靠性高。

3、发讯元件：如温度元件、压力开关、液位开关等直接安装在现场，以减少中间转换环节，其开关动作正确及时地反映状况。如果是模拟量，则用报警设定器转换成开关量进入联锁系统。

4、系统自身的可靠性

基于把联锁系统本身故障，如压力开关接触不良，线路中断及继电器故障等，作为停车系统动作一并考虑，为此，采用下列措施：

(1) 联锁用发讯开关，在工艺正常条件下处于闭合状态，这样就能把接触不良或机械损坏造成的开关断开情况及时反映出来。

(2) 线路中的继电器，在工艺正常时处于激磁状态。这样，可避免工艺正常继电器不带电的线路在事故时一时激磁不了的缺点。

(3) 工艺正常时电磁阀等终端元件也处于带电状态。

(4) 为了避免元器件的误动作，现场设备采用三重冗余。

5、联锁系统采用紧急停车系统(ESD)

为了提高联锁系统的可靠性，控制系统配置冗余的ESD紧急停车系统，我公司在用的有TRICONET系统，霍尼韦尔公司的FSC系统，西门子公司的ESD系统。ESD系统是以容错系统结构为基础的自动保护系统，应采用始终同步工作的双重化中央处理器和可灵活组态的I/O模块。能做到毫秒级事件的记录，以便对系统本身和过程发生的每一个故障，或导致过程停车的因素都能及时地和按实际发生的时间记录下来。要得到德国技术监督局组织的TUV认证。

联锁系统采用两种报警，一种是轻故障，提醒工艺人员注意，不会引起停车；另一种是重故障，去切断系统进料，在重故障发生前有轻故障预报警，以这种方式引起操作者警惕。

6、第一事故信号记录

联锁系统设有第一事故信号功能，即当某一工艺参数越过联锁值，往往引起其它参数越限，结果数个工艺参数一起越限报警。为了分析第一事故原因，设有ESD的联锁系统，均设有第一事故记录仪;用继电器构成的联锁系统，闪光表示第一事故，平光表示第二事故，而灯灭表示正常。

第一节门电路介绍

门电路介绍：

1、“或”门其符号、关系式及真值表如下：

真值表

A 0 1 0 1

B 0 0 1 1

C 0 1 1 1

当输入信号A、B均为“0”时，输出C为“0”。当输入信号A、B均为“1”或其中之一为“1”时，输出信号C为“1”。

2、“与”门其符号、关系式及真值表如下：

真值表

A 0 1 0 1

B 0 0 1 1

C 0 0 0 1

当输入信号A、B均为“1”时，输出信号C为“1”。当输入信号A、B均为“0”或其中之一为“0”时，输出信号C为“0”。

3、“非”门其符号、关系式及真值表如下：

真值表

A C

0 1

1 0

当输入信号A、为“0”时，输出信号C为“1”。当输入信号A为“1”时，输出信号C为“0”。

4、“与”“或”门组合实例其符号、关系式及真值表如下：

真值表

A 0 1 0 1 A,B不管什么

B 0 0 1 1

C 0 0 0 0 1

D 0 0 0 1 1

只要输入信号C为“1”时，不管A、B输入信号是什么，输出D始终为“1”；当输入信号C 为“0”，只有输入信号A、B均为“1”，输出D为“1”，除此之外，输出D为“0”。

5、“或” “非”门组合实例其符号、关系式及真值表如下：

真值表

A 0 1 0 1

B 0 0 1 1

C 1 0 0 0

只要输入信号A、B其中之一为“1”时，输出C始终为“0”；当输入信号A、B均为“1”时，输出C才为“0”。

6、逻辑与负逻辑

正逻辑：把高电平表示为“1”，把低电平时表示为“0”，按这样规定工作的逻辑。它以停车状态为标准，设计的逻辑图运用在开车系统。

负逻辑：把高电平表示为“0”，把低电平时表示为“1”，按这样规定工作的逻辑。它以运行状态为标准，设计的逻辑图运用在停车系统。

第二节继电路电路介绍

一、常用联锁元件介绍：

1、继电器：继电器是自动化基本元件之一，当某些参数达到预定值时，使电路发生功能的改变，它起着传递讯号的作用。常用的继电器，按其用途不同分为：（一）、信号继电器，（二）、中间继电器，（三）、时间继电器，（四）、电流电压继电器、（五）、干式舌簧继电器，（六）、其它继电器。在实际中普通使用的是信号继电器、中间继电器和时间继电器。信号继电器：作动作指示，操作频率高，动作快，寿命长，触头容量较小。

中间继电器：实质上是电压继电器，但触头较多，触头容量较大，通过它来增加控制回路或起讯号放大作用。

时间继电器：继电器从接受讯号至执行元件动作，具有一定的时间间隔。按延时方式分：接通延时和断开延时。接通延时是指接通控制电源时刻开始延时，达到预定时间后，执行继电器吸合；断开延时是指接通控制电源后，控制端闭合，则执行继电器立即吸合。从控制端断开时刻开始延时，达到预定时间后，执行继电器释放。

使用方法及注意事项：（1）在使用时必须核对其额定电源电压与将接的电源电压是否相符，直流型不要将电源的正负极搞错。（2）必须按接线标记图正确接线，触点电流不允许超过额定值。要注意常开和常闭触点。（3）继电器用于直流电路时，应在接通与断开电路的触头间加熄弧电路。（4）时间继电器顶面刻度的延时时间可以调整，并要注意真正的延时时间。

2、电源

联锁电路一般用双电源供电，有UPS和GPS。UPS是不间断电源，GPS是普通电源通过稳压电源而得到。使用时注意事项：（1）必须按接线端子图正确接线；（2）接通电源前，必须核对其输入电压是否与额定输入电压相符，输出接线有否短路。（3）UPS或稳压电源接上负载后输出电压、负荷电流是否正常。

3、电磁阀