联锁知识介绍

联锁基础知识介绍
1、联锁的定义
通过测量仪表将工艺过程参数转换成标准信号输入到逻辑控制器，再经过控制器的逻辑运算产生控制信号以完成设备或装置启动条件的确认，提供联锁接点；或是输出到执行机构及辅助仪表完成设备及装置停车（启动）的过程。

2、逻辑功能块时间功能块
见附图
3、联锁信号的输入/输出
输入：
现场：数字输入来自现场开关
停车操作台（辅操台）：数字输入来自按钮开关，用于启动联锁或是驱动设备。

马达控制中心（MCC）：数字输入作为马达输入指示。

DCS：DCS数据输入通过总线通信实现。

SIS与CCS相互间的通讯信号。

输出：
现场：数字输出用来驱动电磁阀，要提供隔离继电器。

马达控制中心（MCC）：数字输出作为启/停信号。

DCS：DCS数据输出通过总线通信实现，指示现场设备和MCC 的设备状态。

4、名词和术语
4.1 逻辑控制器（逻辑运算器）
进行逻辑运算并输出结果的部件和设备。

广义的逻辑控制器包括输入部件、运算部件、输出部件及相应的软件。

逻辑控制器有继电器式、固态电路式和可编程序控制器式等多种形式。

4.2可编程序控制器
可以由用户编制逻辑运算和控制程序的电子设备。

包括电子设备硬件、系统软件和用户功能软件（组态数据软件）。

可编程序控制器的电子设备硬件包括输入部件、运算部件、输出部件。

4.3开关
开关是具有两种稳定位置的状态器件。

有软件开关和硬件开关两种。

硬件开关简称开关，由一组或几组触点组成。

控制电器设备是其典型应用。

4.4按钮
按钮是只有一种稳定位置的状态器件。

有软件按钮和硬件按钮两种。

硬件按钮简称按钮，由一组或几组触点组成。

控制电器设备是其典型应用。

4.5触点
触点是由导电的定簧片和动簧片组成的机械式电气器件。

在外界因素作用下可以改变导电状态（接通或断开）。

4.6接点
接点是在外界因素作用下可以改变导电状态（接通或断开）的电气器件。

通常有机械式（触点式）和电子式（晶体管式）等形式。

在
可编程序控制器的运算部件中还有软件“接点”。

常闭（或常开）接点（或触点）是指在没有外界因素影响时的自然情况下闭合（或断开）的接点（或触点）。

4.7 开关量
开关量是只有两个数值的变量，通常用来表示事物（或事件）的状态。

有时也称为“数字量”。

5、联锁设计规定
5.1、故障安全仪表系统应按整个系统安全的原则进行工程设计，从检测仪表开始一直到执行机构，各部分的安全性能都应符合这一原则。

对于特别重要的检测点或控制点，应采用具有线路断路和短路识别功能的输入、输出卡件。

5.2 逻辑设计原则
安全仪表系统的逻辑设计原则为正逻辑，采用国际通用的布尔代数运算规则，事件发生为逻辑“1”，否则为逻辑“0”。

5.3 信号逻辑状态
5.3.1 模拟信号
所有模拟量输入信号经过联锁设定值比较环节后，工艺条件正常时逻辑状态输出“0”；工艺状态越限时逻辑状态输出为“1”，触发联锁保护逻辑。

5.3.2 开关信号
开关量（接点）输入信号，工艺条件正常时接点（或触点）应闭合，逻辑状态为“1”；工艺状态越限时接点（或触点）应断开，逻辑
状态为“0”，输入到逻辑运算系统时，应将逻辑状态用“非门”变为“1”，触发联锁保护逻辑。

要特别注意：“工艺条件正常时接点（或触点）闭合（或断开）”与“常闭（或常开）”接点（或触点）的定义是不一样的。

“常闭（或常开）”接点（或触点）是指没有外因影响时的自然情况下闭合（或断开）的接点（或触点）。

5.3.3 旁路开关
信号旁路开关在正常状态时开关（接点）闭合，逻辑为“1”，实施信号旁路时开关（接点）断开，状态逻辑为“0”。

除特殊情况外，信号旁路开关采用逻辑控制系统中的软开关。

5.3.4 人工紧急停车
人工紧急停车采用双联按钮或开关，使用两对常开触点分别接线的方式。

工艺过程正常运行时，紧急停车按钮触点断开，输出状态为“0”。

人工紧急停车时按下按钮，触点闭合，按钮输出状态为“1”，触发安全系统和联锁保护逻辑。

5.3.5 安全系统逻辑复位
安全系统逻辑复位采用按钮。

自然状态时，按钮触点断开，输出状态为“0”，没有输出指令。

按下按钮，触点闭合，按钮输出状态为“1”，输出逻辑复原指令。

5.3.6 报警及联锁状态信号
安全仪表系统的逻辑控制器产生的所有报警及联锁状态信号，无论是用于内部报警还是外部报警，无论用于声、光还是纪录，无论是
控制器内部的软接点还是输出的硬件接点，报警及联锁状态一律为“1”；正常运行状态一律为“0”。

5.3.7 阀位状态回讯
阀位的开关信号均为“事件发生”状态为“1”。

即：阀门打开到位时，阀位“开”信号的开关闭合，状态为“1”，否则为“0”；阀门关闭到位时，阀位“关”信号的开关闭合，状态为“1”，否则为“0”。

5.3.8 其它状态信号
所有设备状态信号，如压缩机、电机、泵等，设备运行时信号触点闭合，设备状态为“1”；停止时（非运行状态）信号触点断开，设备状态为“0”。

5.4 信号输出工作方式
5.4.1 电磁阀工作方式
安全仪表系统的逻辑控制器用于控制电磁阀的接点，采用正常状态闭合，电磁阀正常带电励磁的方式。

当控制器没有联锁动作指令时，输出接点闭合，电磁阀带电励磁，执行机构处于非执行状态，工艺过程处于正常运行状态。

当控制器发出联锁动作指令时，输出接点断开，电磁阀断电失磁，执行机构处于执行保护动作状态，使工艺过程进入紧急停车状态。

如果阀门失气作用形式与联锁结果相反，例如：阀门形式为“FC”，联锁时却需要打开，这种情况下用于控制电磁阀的接点，应采用工艺正常状态断电，电磁阀正常非励磁的工作方式。

对于特别重要的联锁输出，DO应采用具有线路断路和短路识别功能的输
出卡件。

5.4.2 电机驱动工作方式
安全仪表系统的逻辑控制器用于控制电动机的接点，采用“开关”方式，正常状态时接点断开，电动机停止；联锁状态时接点闭合，电动机启动运行的方式。

与设备状态的信号方式一致。

采用两组接点控制的电机，采用“常开”接点启动，“常闭”接点停机的方式。

对于采用两组“常开”接点控制的电机控制系统，可采用两组“常开”接点，或提请电气专业自行转换。

5.5 安全仪表系统的逻辑设计
5.5.1 变量越限报警和联锁动作报警
连续变量和关键开关变量的越限和联锁保护逻辑的动作都应设置报警和纪录，开关变量直接触发的联锁保护动作的报警可以合二为一。

5.5.2 输入信号的旁路
当工艺过程变量从原始自然值变化到工艺条件正常数值，信号状态不改变的，不必设置信号旁路开关；当工艺过程变量从原始自然值变化到工艺条件正常数值，信号状态发生改变的，应设置信号旁路开关。

即：如果从开工过程到正常运行过程中, 过程变量由低变到高，则过程变量低限联锁必须设置信号旁路开关, 而过程变量高限联锁一般不需要设置信号旁路开关。

在设计输入信号的旁路时，仅应在输入信号入口将其旁路。

信号旁路逻辑不应屏蔽报警功能。

5.5.3 安全系统逻辑的动作与复原
不允许自动恢复的安全系统保护逻辑，必须设置输出自锁功能。

当工艺过程发生超限或人工紧急停车时，安全系统保护逻辑动作，系统处于联锁保护逻辑状态，输出状态锁定。

当过程变量恢复到正常状态之前（或允许开工状态之前），输出逻辑复原指令不起作用；当过程变量恢复到正常状态之后（或处于允许开工状态之后），输出逻辑复原指令起作用，使安全系统逻辑复原。

只要输入信号没有回到正常范围，安全系统的复位逻辑是不应起作用的。

为使逻辑图简便，可以在输出环节使用S触发优先型的双稳态（RS）触发器，S端触发联锁，R端触发复位。

5.5.4 对电磁阀的输出方式
对采用正常工况时接点闭合，电磁阀正常带电励磁，断电联锁的工作方式。

可以使用双稳态（RS）触发器的“Q”端输出，用常闭接点接电磁阀。

也可使用双稳态（RS）触发器的反向端“Q非”输出，用常开接点接电磁阀。

5.5.5 人工紧急停车
人工紧急停车的逻辑应在联锁保护逻辑最后的环节，其他任何逻辑都不应影响人工紧急停车的逻辑。

6、介绍简单的逻辑联锁图。

7、以海南炼化重整循环氢压缩机为例，介绍CCS控制系统。

中国海南
2006-7-5。