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聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)是按生產(chǎn)裝置的工藝過程和設(shè)備要求，使相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)動作，或自動啟動備用系統(tǒng)，或?qū)崿F(xiàn)安全停車的系統(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、停、運轉(zhuǎn)，又能在工藝過程出現(xiàn)異常情況時，按規(guī)定的程序保證安全生產(chǎn)，實現(xiàn)緊急操作、安全停車、緊急停車或自動投入備用設(shè)備。由此可見，保證聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的可靠運行，對實現(xiàn)生產(chǎn)裝置的正常生產(chǎn)和設(shè)備的正常運行是至關(guān)重要的。而通過采用“冗余技術(shù)”，即在DCS或ESD系統(tǒng)中對原有的控制方案進(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)的可靠運行。
關(guān)鍵詞： 聯(lián)鎖保護(hù) 冗余技術(shù) 二取二
大型機組是工藝生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵性設(shè)備，是工藝生產(chǎn)裝置的心臟。大型機組的運行狀況直接影響著工藝生產(chǎn)裝置乃至整個工廠的正常生產(chǎn)。因此，保證大型機組的安全運行，不僅對機組本身，而且對整個工藝生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)過程也有著十分重大的意義，同時大型機組能否安全穩(wěn)定運行也直接影響著工廠的經(jīng)濟(jì)效益。所以，加強大型機組的安全保護(hù)措施，提高大型機組的聯(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設(shè)立，檢測元件、執(zhí)行機構(gòu)、邏輯運算單元原則上也要單獨設(shè)置。所以，現(xiàn)有的聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)在設(shè)計上對某一個重要工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測時，一般是設(shè)置一個聯(lián)鎖點，用來參與聯(lián)鎖保護(hù)回路，另外再設(shè)置一個檢測點，用來進(jìn)行工藝參數(shù)的指示、控制和報警。兩個回路檢測的是同一個工藝參數(shù)，但卻單獨設(shè)置，相互之間完全沒有關(guān)系，原因主要是因為控制聯(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)非正常動作，將對生產(chǎn)裝置的正常生產(chǎn)和設(shè)備的正常運行造成嚴(yán)重的影響和不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
冗余技術(shù)是隨著計算機的發(fā)展而逐漸發(fā)展起來的一項技術(shù)，一般是把能夠完成某一功能的一個回路做成兩個相互備用的回路，而實現(xiàn)的功能不變，即一個回路正常運行，另外一個相同的回路熱備用。一旦正?；芈烦霈F(xiàn)故障，另外一個回路能立即接手完成所有的工作，對控制系統(tǒng)不會造成任何影響。按此原則，把實際中的對某一個工藝參數(shù)監(jiān)測點的聯(lián)鎖回路和測量控制回路作為相互備用的兩個回路，不再象原來設(shè)計的控制聯(lián)鎖系統(tǒng)那樣相互獨立，兩個回路不再相互獨立，而是相互備用——稱“冗余技術(shù)”。近年來，由于技術(shù)改造而大量采用DCS或ESD系統(tǒng)來替代過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)”對原有控制方案進(jìn)行改進(jìn)，來提高聯(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，首先把兩個回路監(jiān)測到的對某一個工藝參數(shù)監(jiān)測點的變化情況單獨指示和報警，便于有故障時準(zhǔn)確判斷發(fā)生故障的回路，其中的一個回路的監(jiān)測值作為控制回路的測量值進(jìn)行連續(xù)控制。其次把兩個回路的監(jiān)測值單獨進(jìn)行越限報警處理，兩個回路的越限報警輸出信號通過設(shè)置一個“二取二”的邏輯或門處理后，作為聯(lián)鎖信號送入聯(lián)鎖回路，正常時信號為“1”。只有當(dāng)兩個回路的監(jiān)測值都達(dá)到預(yù)先設(shè)定的聯(lián)鎖報警值后，聯(lián)鎖回路才能夠動作，使工藝裝置和設(shè)備按要求正常停車。如圖所示：
原設(shè)計聯(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)計的控制聯(lián)鎖回路中，沿用了原分立單元儀表時代的控制系統(tǒng)模式，測量控制回路和聯(lián)鎖監(jiān)測回路是完全分開的，沒有充分發(fā)揮出DCS或ESD系統(tǒng)中的強大的內(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，測量控制回路和聯(lián)鎖監(jiān)測回路是相互聯(lián)系的，輸入聯(lián)鎖邏輯回路的信號是相互備用的。只有當(dāng)兩個回路的測量信號都滿足聯(lián)鎖動作設(shè)定的條件時，聯(lián)鎖邏輯回路才能滿足聯(lián)鎖動作的條件。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)鎖回路測量值達(dá)到聯(lián)鎖動作設(shè)定條件，使聯(lián)鎖誤動作從而造成大機組和重要設(shè)備非計劃停車的事件，將不會再發(fā)生。有力的保證了生產(chǎn)裝置的安全、穩(wěn)定、高效的運行。
我廠有各類重要的大型機組和設(shè)備十余臺，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)鎖誤動作，使大機組和重要設(shè)備停車造成生產(chǎn)裝置非計劃停車，每年都會發(fā)生多次，給安全生產(chǎn)帶來了極大的危害，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)”的控制方案對重要聯(lián)鎖點進(jìn)行了“冗余”處理。改造后，通過幾年的運行，取得了非常好的效果，主要有以下幾點經(jīng)驗：
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，但沒有造成一次非計劃的停車。
2． 聯(lián)鎖系統(tǒng)可以安全的在線維護(hù)。
3． 聯(lián)鎖點的旁路開關(guān)原則上不再需要設(shè)置。
4． 聯(lián)鎖回路的設(shè)計簡化，便于分析和處理故障。
5． 為處理故障提供了充足的時間，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，而且實現(xiàn)各種功能容易，只需要通過軟件編程就可實現(xiàn)。通過采用“冗余技術(shù)”來保證聯(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)非正常動作而造成生產(chǎn)裝置和設(shè)備的非計劃停車，基本上可以避免。因此，對于重要的生產(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)”來提高聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，來保證生產(chǎn)裝置和設(shè)備的長周期、安全穩(wěn)定的運行，這具有很好的推廣價值。
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