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聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)是按生產(chǎn)裝置的工藝過(guò)程和設(shè)備要求，使相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，或自動(dòng)啟動(dòng)備用系統(tǒng)，或?qū)崿F(xiàn)安全停車(chē)的系統(tǒng)。聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)要既能保證生產(chǎn)裝置和設(shè)備的正常開(kāi)、停、運(yùn)轉(zhuǎn)，又能在工藝過(guò)程出現(xiàn)異常情況時(shí)，按規(guī)定的程序保證安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)緊急操作、安全停車(chē)、緊急停車(chē)或自動(dòng)投入備用設(shè)備。由此可見(jiàn)，保證聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，對(duì)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝置的正常生產(chǎn)和設(shè)備的正常運(yùn)行是至關(guān)重要的。而通過(guò)采用“冗余技術(shù)”，即在DCS或ESD系統(tǒng)中對(duì)原有的控制方案進(jìn)行改進(jìn)，可以在不增加任何設(shè)備和投資的前提下，就能極大地提高聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
關(guān)鍵詞： 聯(lián)鎖保護(hù) 冗余技術(shù) 二取二
大型機(jī)組是工藝生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵性設(shè)備，是工藝生產(chǎn)裝置的心臟。大型機(jī)組的運(yùn)行狀況直接影響著工藝生產(chǎn)裝置乃至整個(gè)工廠的正常生產(chǎn)。因此，保證大型機(jī)組的安全運(yùn)行，不僅對(duì)機(jī)組本身，而且對(duì)整個(gè)工藝生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)過(guò)程也有著十分重大的意義，同時(shí)大型機(jī)組能否安全穩(wěn)定運(yùn)行也直接影響著工廠的經(jīng)濟(jì)效益。所以，加強(qiáng)大型機(jī)組的安全保護(hù)措施，提高大型機(jī)組的聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的可靠性是十分必要的。
聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)中的聯(lián)鎖保護(hù)裝置原則上要求單獨(dú)設(shè)立，檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、邏輯運(yùn)算單元原則上也要單獨(dú)設(shè)置。所以，現(xiàn)有的聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上對(duì)某一個(gè)重要工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，一般是設(shè)置一個(gè)聯(lián)鎖點(diǎn)，用來(lái)參與聯(lián)鎖保護(hù)回路，另外再設(shè)置一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，用來(lái)進(jìn)行工藝參數(shù)的指示、控制和報(bào)警。兩個(gè)回路檢測(cè)的是同一個(gè)工藝參數(shù)，但卻單獨(dú)設(shè)置，相互之間完全沒(méi)有關(guān)系，原因主要是因?yàn)榭刂坡?lián)鎖系統(tǒng)是由分立單元儀表所組成的。一旦由于聯(lián)鎖回路的儀表元器件老化、線路故障、接觸不良、動(dòng)作不靈、陰雨天電氣線路接地、人為的誤操作和其它意外的原因，造成聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)非正常動(dòng)作，將對(duì)生產(chǎn)裝置的正常生產(chǎn)和設(shè)備的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響和不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
冗余技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展而逐漸發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)技術(shù)，一般是把能夠完成某一功能的一個(gè)回路做成兩個(gè)相互備用的回路，而實(shí)現(xiàn)的功能不變，即一個(gè)回路正常運(yùn)行，另外一個(gè)相同的回路熱備用。一旦正?；芈烦霈F(xiàn)故障，另外一個(gè)回路能立即接手完成所有的工作，對(duì)控制系統(tǒng)不會(huì)造成任何影響。按此原則，把實(shí)際中的對(duì)某一個(gè)工藝參數(shù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的聯(lián)鎖回路和測(cè)量控制回路作為相互備用的兩個(gè)回路，不再象原來(lái)設(shè)計(jì)的控制聯(lián)鎖系統(tǒng)那樣相互獨(dú)立，兩個(gè)回路不再相互獨(dú)立，而是相互備用——稱“冗余技術(shù)”。近年來(lái)，由于技術(shù)改造而大量采用DCS或ESD系統(tǒng)來(lái)替代過(guò)去的分立單元儀表所構(gòu)成的控制聯(lián)鎖系統(tǒng)，為采用“冗余技術(shù)”對(duì)原有控制方案進(jìn)行改進(jìn)，來(lái)提高聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的可靠性提供了可能性和可操作性。
在DCS或ESD系統(tǒng)中，首先把兩個(gè)回路監(jiān)測(cè)到的對(duì)某一個(gè)工藝參數(shù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變化情況單獨(dú)指示和報(bào)警，便于有故障時(shí)準(zhǔn)確判斷發(fā)生故障的回路，其中的一個(gè)回路的監(jiān)測(cè)值作為控制回路的測(cè)量值進(jìn)行連續(xù)控制。其次把兩個(gè)回路的監(jiān)測(cè)值單獨(dú)進(jìn)行越限報(bào)警處理，兩個(gè)回路的越限報(bào)警輸出信號(hào)通過(guò)設(shè)置一個(gè)“二取二”的邏輯或門(mén)處理后，作為聯(lián)鎖信號(hào)送入聯(lián)鎖回路，正常時(shí)信號(hào)為“1”。只有當(dāng)兩個(gè)回路的監(jiān)測(cè)值都達(dá)到預(yù)先設(shè)定的聯(lián)鎖報(bào)警值后，聯(lián)鎖回路才能夠動(dòng)作，使工藝裝置和設(shè)備按要求正常停車(chē)。如圖所示：
原設(shè)計(jì)聯(lián)鎖回路示意圖
采用“冗余技術(shù)”的聯(lián)鎖回路示意圖
由圖中可知：在原設(shè)計(jì)的控制聯(lián)鎖回路中，沿用了原分立單元儀表時(shí)代的控制系統(tǒng)模式，測(cè)量控制回路和聯(lián)鎖監(jiān)測(cè)回路是完全分開(kāi)的，沒(méi)有充分發(fā)揮出DCS或ESD系統(tǒng)中的強(qiáng)大的內(nèi)部編程控制功能。而采用“冗余技術(shù)”的控制聯(lián)鎖回路中，測(cè)量控制回路和聯(lián)鎖監(jiān)測(cè)回路是相互聯(lián)系的，輸入聯(lián)鎖邏輯回路的信號(hào)是相互備用的。只有當(dāng)兩個(gè)回路的測(cè)量信號(hào)都滿足聯(lián)鎖動(dòng)作設(shè)定的條件時(shí)，聯(lián)鎖邏輯回路才能滿足聯(lián)鎖動(dòng)作的條件。而由于聯(lián)鎖回路的儀表元器件老化、線路故障、接觸不良、動(dòng)作不靈、陰雨天電氣線路接地、人為的誤操作和其它意外的原因造成的聯(lián)鎖回路測(cè)量值達(dá)到聯(lián)鎖動(dòng)作設(shè)定條件，使聯(lián)鎖誤動(dòng)作從而造成大機(jī)組和重要設(shè)備非計(jì)劃停車(chē)的事件，將不會(huì)再發(fā)生。有力的保證了生產(chǎn)裝置的安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。
我廠有各類(lèi)重要的大型機(jī)組和設(shè)備十余臺(tái)，它們都是各生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵設(shè)備。由于聯(lián)鎖回路的儀表元器件老化、線路故障、接觸不良、動(dòng)作不靈、陰雨天電氣線路接地、人為的誤操作和其它意外的原因造成聯(lián)鎖誤動(dòng)作，使大機(jī)組和重要設(shè)備停車(chē)造成生產(chǎn)裝置非計(jì)劃停車(chē)，每年都會(huì)發(fā)生多次，給安全生產(chǎn)帶來(lái)了極大的危害，嚴(yán)重影響了我廠各生產(chǎn)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益。隨著近幾年的大規(guī)模的技術(shù)改造，許多原有的控制聯(lián)鎖系統(tǒng)都被DCS或ESD控制系統(tǒng)所替代，按照“冗余技術(shù)”的控制方案對(duì)重要聯(lián)鎖點(diǎn)進(jìn)行了“冗余”處理。改造后，通過(guò)幾年的運(yùn)行，取得了非常好的效果，主要有以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：
1． 由于聯(lián)鎖回路的儀表元器件老化、線路故障、接觸不良、動(dòng)作不靈、陰雨天電氣線路接地、人為的誤操作和其它意外的原因發(fā)生的次數(shù)和以前相比基本持平，但沒(méi)有造成一次非計(jì)劃的停車(chē)。
2． 聯(lián)鎖系統(tǒng)可以安全的在線維護(hù)。
3． 聯(lián)鎖點(diǎn)的旁路開(kāi)關(guān)原則上不再需要設(shè)置。
4． 聯(lián)鎖回路的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，便于分析和處理故障。
5． 為處理故障提供了充足的時(shí)間，減少了發(fā)生誤操作的幾率。
6． DCS或ESD系統(tǒng)提示故障明確，為快速處理故障提供了條件。
通過(guò)上面的分析，可以得出結(jié)論：采用“冗余技術(shù)”可以極大的提高聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。過(guò)去的分立單元儀表所構(gòu)成的控制聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，由于故障率高、可靠性差，功能單一，很難采用“冗余技術(shù)”，現(xiàn)在使用DCS或ESD系統(tǒng)后，不僅可靠性高，而且實(shí)現(xiàn)各種功能容易，只需要通過(guò)軟件編程就可實(shí)現(xiàn)。通過(guò)采用“冗余技術(shù)”來(lái)保證聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，從理論上講，由于聯(lián)鎖回路的儀表元器件老化、線路故障、接觸不良、動(dòng)作不靈、陰雨天電氣線路接地、人為的誤操作和其它意外的原因，使聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)非正常動(dòng)作而造成生產(chǎn)裝置和設(shè)備的非計(jì)劃停車(chē)，基本上可以避免。因此，對(duì)于重要的生產(chǎn)裝置和設(shè)備的聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，在使用DCS或ESD系統(tǒng)后，可以非常容易的采用“冗余技術(shù)”來(lái)提高聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，來(lái)保證生產(chǎn)裝置和設(shè)備的長(zhǎng)周期、安全穩(wěn)定的運(yùn)行，這具有很好的推廣價(jià)值。
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