聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的構(gòu)成、特點(diǎn)、功能介紹

在化工企業(yè)生產(chǎn)中，為防止發(fā)生裝置爆炸、著火、人員傷亡、中毒以及其他生產(chǎn)事故，會(huì)對(duì)有危險(xiǎn)性的生產(chǎn)部位、關(guān)鍵設(shè)備、影響產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量等關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)置聯(lián)鎖系統(tǒng)，當(dāng)生產(chǎn)出現(xiàn)異常時(shí)，就通過繼電系統(tǒng)，使裝置局部或全部停車。

一、聯(lián)鎖控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

當(dāng)控制系統(tǒng)或者是某些工藝設(shè)備發(fā)生故障，造成工藝指標(biāo)出現(xiàn)異常，有可能超越安全許可范圍的時(shí)候，就需要設(shè)置一套安全連鎖系統(tǒng)，立即動(dòng)作，該關(guān)的閥立即關(guān)死，該打開的閥立即打開，從而避免事故的發(fā)生。我們知道，人在危險(xiǎn)時(shí)刻的判斷和操作往往是滯后的、不可靠的。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，當(dāng)操作人員面臨生命危險(xiǎn)的情況下，要在60s內(nèi)作出反應(yīng)，作出錯(cuò)誤決策的概率高達(dá)99.9%。因此為了使生產(chǎn)裝置安全運(yùn)行，凡是涉及安全的回路從來不允許置于手動(dòng)由操作人員來進(jìn)行操作。設(shè)置獨(dú)立于控制系統(tǒng)的安全連鎖是十分必要的。

二、聯(lián)鎖系統(tǒng)構(gòu)成

1、發(fā)動(dòng)聯(lián)鎖啟動(dòng)的信號(hào)源信號(hào)源來自生產(chǎn)中的工藝參數(shù)，工藝參數(shù)通過下列儀表發(fā)出接點(diǎn)啟動(dòng)信號(hào)：

儀表的種類比較多，有各種模擬量的轉(zhuǎn)換、變送器和數(shù)字量的開關(guān)儀表，其中常見的有壓力、流量、液位、溫度變送器，振動(dòng)、位移、轉(zhuǎn)速軸系儀表，壓力、液位、行程等開關(guān)。關(guān)鍵聯(lián)鎖儀表多采用三取二的方式，這樣更加合理、有保證。

2、識(shí)別并實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖動(dòng)作的部件
a.繼電器系統(tǒng)。
b.可編程序控制器、集散系統(tǒng)內(nèi)的程序控制器，把各類變送器的輸出信號(hào)與設(shè)定值比較后，進(jìn)行判斷，決定是否產(chǎn)生聯(lián)鎖信號(hào)再進(jìn)行輸出。

3、實(shí)施聯(lián)鎖動(dòng)作的部件

a.電磁閥

b.調(diào)節(jié)閥或切斷閥。

三、聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.元件多、程序復(fù)雜、質(zhì)量要求高。組成全系統(tǒng)的儀表臺(tái)件、部件及各類開關(guān)甚多，相互連接十分復(fù)雜，而任何環(huán)節(jié)的動(dòng)作又不得有誤，因此對(duì)系統(tǒng)中器件的質(zhì)量要求是相當(dāng)高的。
2.動(dòng)作迅速、靈敏度高。由于工藝參數(shù)傳到系統(tǒng)后，各個(gè)環(huán)節(jié)都是通守電信號(hào)傳遞的，動(dòng)作迅速、靈敏度高，不允許有任何的外界干擾和一絲的誤操作（有防誤操作裝置的除外）。
3.必須有嚴(yán)格的操作管理制度。因?yàn)槁?lián)鎖系統(tǒng)時(shí)刻在嚴(yán)格監(jiān)督、控制著全裝置與安全密切關(guān)聯(lián)的部位，所以必須有一整套嚴(yán)格的操作管理制度。

四、聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的功能

首先由于工藝參數(shù)的變化，導(dǎo)致輸入側(cè)動(dòng)作，F(xiàn)BM卡件將檢測(cè)到的開關(guān)信號(hào)送給CP，CP經(jīng)過邏輯運(yùn)算之后將信號(hào)輸出到FBM，F(xiàn)BM再將信號(hào)送出去?？梢运偷浆F(xiàn)場(chǎng)電磁閥，來控制閥門的開與關(guān)，也可以送到電氣，來控制現(xiàn)場(chǎng)機(jī)泵的啟停。聯(lián)鎖控制系統(tǒng)主要分為3個(gè)主要環(huán)節(jié)：輸入，聯(lián)鎖單元和輸出。
五、壓力開關(guān)

們先引入兩個(gè)概念， 隱形故障和顯性故障。

1、隱形故障： 現(xiàn)場(chǎng)壓力開關(guān)采用常開方式，當(dāng)壓力低于設(shè)定值時(shí)，常開觸點(diǎn)閉合，聯(lián)鎖動(dòng)作。這種設(shè)計(jì)基于這樣一個(gè)原則，即當(dāng)工藝參數(shù)正常時(shí)，開關(guān)是常開的，繼電器線圈是失電的，用于連鎖動(dòng)作的電磁閥也是失電的。然后由于壓力開關(guān)是安裝在現(xiàn)場(chǎng)，其常開觸點(diǎn)的觸頭時(shí)間一長(zhǎng)，觸頭受空氣中雜質(zhì)腐蝕、材料老化、觸頭磨損等因素影響，事故一旦出現(xiàn)，將造成常開觸點(diǎn)不能準(zhǔn)確閉合，導(dǎo)致連鎖不動(dòng)作。這種聯(lián)鎖該動(dòng)作拒動(dòng)作的故障通常稱為隱性故障。
同樣，連鎖電磁閥絕大多數(shù)時(shí)間都處于失電狀態(tài)，而當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，電磁閥帶電，但因長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)作，電磁閥也可能在事故發(fā)生時(shí)卻動(dòng)作不了，同樣也會(huì)出現(xiàn)隱性故障。這種隱性故障一旦發(fā)生時(shí)，對(duì)生產(chǎn)裝置的危害是非常大的，后果不堪設(shè)想。于是人們就想從設(shè)計(jì)角度出發(fā)如何來防止隱性故障的發(fā)生。

2、顯性故障：
a.采用壓力開關(guān)的常閉觸點(diǎn)。
b.電磁閥采用正常通電方式。當(dāng)壓力正常時(shí)，壓力開關(guān)觸點(diǎn)閉合，繼電器線圈帶電，連鎖電磁閥也帶電。而當(dāng)潤(rùn)滑油壓力低于設(shè)定值時(shí)，壓力開關(guān)觸點(diǎn)斷開，繼電器失電，連鎖電磁閥失電。采用上述原則后，可有效地防止連鎖該動(dòng)作時(shí)拒動(dòng)作的隱性故障發(fā)生。但是對(duì)儀表可靠性要求高，儀表接線松動(dòng)，電磁閥和壓力開關(guān)的故障都會(huì)引起聯(lián)鎖動(dòng)作。我們把在生產(chǎn)正常運(yùn)行時(shí)由于儀表故障、線路松動(dòng)所引起的連鎖動(dòng)作稱為顯性故障。

3、解決方法：
“二取二”，“三取二”，這些設(shè)計(jì)就是為了防止這種顯性故障而設(shè)計(jì)的。雖然提高了聯(lián)鎖動(dòng)作的準(zhǔn)確性，但是也增加了成本。

六、變送器

理測(cè)量信號(hào)或普通電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出或能夠以通訊協(xié)議方式輸出的設(shè)備。具有精度高，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，它比壓力開關(guān)精度高，而且靈敏度更好，但是相應(yīng) 的成本要高出許多。

七、連鎖單元

單元是由CP控制，將聯(lián)鎖輸入端經(jīng)過內(nèi)部邏輯運(yùn)算以后輸出到現(xiàn)場(chǎng)，它是整個(gè)聯(lián)鎖控制的核心。

八、注意事項(xiàng)

檢修的時(shí)候首先要將準(zhǔn)備檢修的項(xiàng)目投旁路。對(duì)于沒有旁路的要將前端模塊打手動(dòng)，不能因?yàn)闄z修時(shí)的誤動(dòng)作導(dǎo)致聯(lián)鎖動(dòng)作。在連鎖調(diào)試階段一定要先將最終輸出模塊投手動(dòng)，不能因調(diào)試聯(lián)鎖導(dǎo)致機(jī)泵等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備開啟或者停止。并且還要注意有的輸入不僅是一個(gè)聯(lián)鎖單元的輸入，也可能是幾個(gè)或者好幾個(gè)聯(lián)鎖單元的輸入。而在調(diào)試之前這些必須都確認(rèn)清楚。

編輯：黃飛