联锁控制系统讲座

联锁控制系统讲座在化工企业生产中，为防止发生装置爆炸、着火、人员伤亡、中毒以及其他生产事故，会对有危险性的生产部位、关键设备、影响产品质量、产量等关键环节设置联锁系统，当生产出现异常时，就通过继电系统，使装置局部或全部停车。讲座内容联锁控制系统简介联锁控制系统功能联锁控制系统检修注意事项当控制系统或者是某些工艺设备发生故障，造成工艺指标出现异常，有可能超越安全许可范围的时候，就需要设置一套安全连锁系统，立即动作，该关的阀立即关死，该打开的阀立即打开，从而避免事故的发生。我们知道，人在危险时刻的判断和操作往往是滞后的、不可靠的。据有关资料报道，当操作人员面临生命危险的情况下，要在60s内作出反应，作出错误决策的概率高达99.9%。因此为了使生产装置安全运行，凡是涉及安全的回路从来不允许置于手动由操作人员来进行操作。设置独立于控制系统的安全连锁是十分必要的。联锁控制系统简介一.热工保护⑴、热工保护分为：1、热工信号：根据热力设备的运行状态，及时而准确地测量热力系统中的各个被控参数，一旦它们越出安全界限或者设备发生异常现象时所发出的报警信号。信号源来自生产中的工艺参数，工艺参数通过下列仪表发出接点启动信号：过下列仪表发出接点启动信号：1.现场的各类开关，包括压力、液位等等。2.由变送器送出的工艺参数。联锁系统构成⑵、热工保护：1、热工保护是为了保证不出现人身伤亡或设备损坏事故，而执行的最后手段——保护动作的自动化装置或系统。2、热工保护中常用的控制技术是定值控制和联锁控制两种。（1）、定值控制:是热工保护系统对热力系统中的介质参数进行监测，当介质参数达到和超越限值时，热工开关量变送器输出一个触点信号，驱动控制电路执行保护功能。定值保护分为如下两种情况：1、定值启、停设备控制和定值跳闸保护例如，汽机润滑油系统中，有交流和直流油泵。正常时有主油泵就可以维持润滑油压力，当发生润滑油压力下降到0.4MP时，启动交流油泵，当润滑油压力在下降时就启动直流油泵来维持运行。如果下降达到定值跳机保护。2、联锁控制:是指生产过程中具有先后次序，或交叉关联的设备，按照工艺保护要求构成逻辑联系，在这些设备中的任一联系节点上设备发生故障时，既形成逻辑联锁反应，从而实现工艺系统的自动保护控制。如汽包水位波动超出规定值范围引起MFT动作，迫使引风机、一次风机、二次风机动作。二.识别并实现联锁动作的部件1.继电器系统。2.可编程序控制器、集散系统内的程序控制器，把各类变送器的输出信号与设定值比较后，进行判断，决定是否产生联锁信号再进行输出。3、请大家看下我们公司的DCS网络结构示意图。DPUHPCS系统网络结构I/OI/OI/O……控制网-1DPU控制网-2同步网控制站工程师站操作员站操作员站DPUI/OI/OI/O……控制网-1DPU控制网-2同步网控制站……系统网－A系统网－B……下位逻辑软件：HPCS系统应用软件上位监控软件：HUAWEN_DCS三.实施联锁动作的部件1.电磁阀2.调节阀或切断阀。3.电动门联锁控制系统的特点1.元件多、程序复杂、质量要求高。组成全系统的仪表台件、部件及各类开关甚多，相互连接十分复杂，而任何环节的动作又不得有误，因此对系统中器件的质量要求是相当高的。2.动作迅速、灵敏度高。由于工艺参数传到系统后，各个环节都是通守电信号传递的，动作迅速、灵敏度高，不允许有任何的外界干扰和一丝的误操作（有防误操作装置的除外）。3.必须有严格的操作管理制度。因为联锁系统时刻在严格监督、控制着全装置与安全密切关联的部位，所以必须有一整套严格的操作管理制度。动力公司联锁管理规定一、目的为了加强联锁系统的管理，保护好设备、系统安全平稳运行，制定本制度。二、范围1、本制度规定了动力公司联锁保护装置的分类、维护、投运、解除的相关要求；2、本制度适用于动力公司联锁管理的规定。三、职责公司生技科工艺工程师和装备科工程师负责仪表、电气联锁装置的管理，联锁解除和变更时的审批；负责大型机组设备本体联锁管理。动力公司联锁管理规定四、管理内容(一)、联锁保护装置的分类1、A级联锁保护装置：指该联锁保护装置动作可引起生产装置停车；要求投运率达到100%。2、B级联锁自保装置：指该联锁保护装置动作可引起主要设备跳车；要求投运率达到98%。3、C级联锁保护装置：指该联锁保护装置动作可引起一般设备跳车；要求投运率达到96%。(二)、联锁自保装置的维护和投运：1、公司各岗位生产装置和设备上的联锁保护装置必须完好，按给定值投运，不得随意解除，由各车间各岗位工艺技术员负责确认；生技科、装备科工程师负责监督检查；2、每次长时间停车的装置，要求各车间的工艺技术员对联锁保护系统按照设计值进行整定校验；如果联锁值根据工艺条件需要变更，由工艺技术员提出数据，工艺主任签字后报生产技术科审批，经总工批准后由装备科下发检修车间更改，更改后对其进行静态调试，必要时进行动态调试，并做好记录和台帐；动力公司联锁管理制度3、各岗位的工艺技术员要建立车间各岗位联锁保护一览表、联锁调试结果、联锁投用情况及联锁解除台帐；4、所有联锁保护仪表每次检修都要有检修票和校验记录，一式四份，运行车间和电仪车间各存一份，生产技术科、装备动力科存一份；5、各装置联锁保护由个车间的工艺技术员、生技科及装备科专业工程师和电仪车间负责人负责定期校验，校验后及确认签字并做好记录存档；6、主设备每次正常启动后，运行正常，必须第一时间将保护和连锁投运，如遇上下班或周末时，由运行车间值班主任下令投入，待上班后补齐相关手续。动力公司联锁管理制度（三）、联锁保护装置的解除：1、运行车间各岗位的A级联锁保护装置原则上不允许解除，若根据现场实际情况的确需要解除：对于电仪车间由于检修需要解除联锁保护装置必须由电仪车间负责人填写联锁解除申请单，经运行主管主任和值长确认后由装备科、设备副总、运行副总逐级审批备案后由电仪车间负责解除；对于因工艺原因需要解除联锁装置则由运行车间技术员填写联锁解除申请单，经主管主任、生产科、运行副总批准后才可以解除。2、车间各岗位的B级联锁保护装置的解除：对于电仪车间由于检修需要解除联锁保护装置必须由电仪车间填写联锁解除申请单，经运行车间技术员和工艺主任确认后由生技科、装备科批准备后由运行车间负责解除；对于因工艺原因需要解除联锁装置则由本车间工艺技术员填写联锁解除申请单，经主管主任、生技科、装备科批准后由运行车间负责解除联锁。3、车间各岗位C级联锁保护装置的解除：对于电仪车间由于检修需要解除联锁保护装置必须由电仪车间填写联锁解除申请单，经运行车间工艺技术员确认和主管主任批准后由运行车间负责解除；对于因工艺原因需要解除联锁装置则由本车间工艺技术员填写联锁解除申请单，经工艺主任批准后由运行车间负责解除。4、运行车间有权限的联锁如MFT、对空排、事故放水及液偶油压联锁，由车间主管主任批准，工艺技术员负责解除和投运并做好记录和台帐。动力公司联锁管理制度5、对于以上需要解除的联锁要求工艺技术员必须在书面申请单中写明解除联锁的详细原因，解除时间，拟恢复时间、实际恢复时间等；6、对于以上解除后的联锁，要求各工艺技术员做好记录和台帐，如短期不能恢复的联锁，要求工艺技术员编写不能投用的原因、防范措施并由生技科和生产副总审批签字及存档，下发班组进行学习。五、联锁制度的考核细则、1、对所管辖范围的联锁内容及联锁变更不清楚的，考核工艺技术员100元；2、对各车间装置联锁保护校验或解除没有办理相关票证，对主管工艺技术员考核当月绩效奖金；3、对本车间联锁投用或摘除情况情况不清楚的，考核主管工艺技术员200元；4、原设计联锁一览表、联锁调试表、联锁投用情况。5.、在设备投运正常后，运行车间没按时投保护连锁的考核车间主任100元，工艺技术员200元。附：本制度解释权归装备动力科。一、热工重要保护套数统计一览表（#5、#6机组）锅炉部分序号重要保护序号重要保护1炉膛压力高（MFT）8汽包水位高（MFT）2炉膛压力低（MFT）9除氧器水位低3一次风机均停（MFT）10两台给水泵全停4引风机均停（MFT）11主汽门关闭5燃料丧失（MFT）12紧急停炉（手动）（MFT）6全炉膛灭火（MFT）7汽包水位低（MFT）锅炉部分合计：12套×2附表A（续）二、热工重要保护套数统计一览表（#1、#2锅炉）锅炉部分附表A（续）二、热工重要保护套数统计一览表（#1机组）汽机部分序号重要保护序号重要保护1手动停机11润滑油压低2润滑油压力低12DEH请求停机(DEH面板)3汽机超速3390转/分13凝汽器真空低4绝对振动大14推力瓦温度5高压差胀15轴承温度高6低压差胀7轴向位移大停机8相对振动大9发电机主保护动作10遥控停机保护(电气来)汽机部分合计：15套×1联锁自保解除申请单解除联锁回路名称联锁级别解除时间年月日时分解除联锁的原因计划恢复时间实际恢复时间解除联锁后的防范措施申请单位运行车间审批部门总经理生产副总生技科装备科安环科设备副总年月日年月日年月日、年月日年月日备注联锁控制系统的功能首先由于工艺参数的变化，导致输入侧动作，I/O卡件将检测到的开关信号送给DPU，DPU经过逻辑运算之后将信号输出到I/O，I/O再将信号送出去。可以送到现场电磁阀，来控制阀门的开与关，也可以送到电气，来控制现场机泵的启停。联锁控制系统主要分为3个主要环节：输入，联锁单元和输出。压力开关我们先引入两个概念，隐形故障和显性故障。隐形故障：现场压力开关采用常开方式，当压力低于设定值时，常开触点闭合，联锁动作。这种设计基于这样一个原则，即当工艺参数正常时，开关是常开的，继电器线圈是失电的，用于连锁动作的电磁阀也是失电的。然后由于压力开关是安装在现场，其常开触点的触头时间一长，触头受空气中杂质腐蚀、材料老化、触头磨损等因素影响，事故一旦出现，将造成常开触点不能准确闭合，导致连锁不动作。这种联锁该动作拒动作的故障通常称为隐性故障。同样，连锁电磁阀绝大多数时间都处于失电状态，而当事故发生时，电磁阀带电，但因长时间不动作，电磁阀也可能在事故发生时却动作不了，同样也会出现隐性故障。这种隐性故障一旦发生时，对生产装置的危害是非常大的，后果不堪设想。于是人们就想从设计角度出发如何来防止隐性故障的发生。显性故障：1.采用压力开关的常闭触点。2.电磁阀采用正常通电方式。当压力正常时，压力开关触点闭合，继电器线圈带电，连锁电磁阀也带电。而当润滑油压力低于设定值时，压力开关触点断开，继电器失电，连锁电磁阀失电。采用上述原则后，可有效地防止连锁该动作时拒动作的隐性故障发生。但是对仪表可靠性要求高，仪表接线松动，电磁阀和压力开关的故障都会引起联锁动作。我们把在生产正常运行时由于仪表故障、线路松动所引起的连锁动作称为显性故障。解决方法：“二取二”，“三取二”，这些设计就是为了防止这种显性故障而设计的。虽然提高了联锁动作的准确性，但是也增加了成本。将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。具有精度高，抗干扰能力强等特点，它比压力开关精度高，而且灵敏度更好，但是相应的成本要高出许多。变送器：联锁的分类：1、硬联锁:指的是通过物理接线而不通过组态软件或其它工具,主要是继电器系统或没有组合的硬件联锁.仅表示我的理解.2、软联锁:指的是经过物理接线的模拟量和开关量,再运用组态[wiki]软件[/wiki]或其它工具将其物理接线的变量通过与或非或其它手段用来组合成联锁连锁单元连锁单元联锁单元是由CPU控制，将联锁输入端经过内部逻辑运算以后输出到现场，它是整个联锁控制的核心。联锁基本函数1、什么是非函数非运算就是将原结果做相反的计算，将假做非运算就是真。2、什么是与函数逻辑与就是与运算，两者都是真，结果才为真3、什么是或函数或运算就是只要有一个为真结果就是真在计算机里，位是表示信息的最小单位，位可以进行读和写，可以与其他位进行逻辑运算。位与位之间的运算，叫逻辑运算，又叫布尔运算。也因此，位的类型叫布尔类