联锁控制系统的构成、特点、功能介绍

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。

一、联锁控制系统简介

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。

二、联锁系统构成

1、发动联锁启动的信号源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：

仪表的种类比较多，有各种模拟量的转换、变送器和数字量的开关仪表，其中常见的有压力、流量、液位、温度变送器，振动、位移、转速轴系仪表，压力、液位、行程等开关。关键联锁仪表多采用三取二的方式，这样更加合理、有保证。

2、识别并实现联锁动作的部件
a.继电器系统。
b.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、实施联锁动作的部件

a.电磁阀

b.调节阀或切断阀。

三、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。

四、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，FBM卡件将检测到的开关信号送给CP，CP经过逻辑运算之后将信号输出到FBM，FBM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。
五、压力开关

们先引入两个概念， 隐形故障和显性故障。

1、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。

2、显性故障：
a.采用压力开关的常闭触点。
b.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。

3、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。

六、变送器

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。

七、连锁单元

单元是由CP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。

八、注意事项

检修的时候首先要将准备检修的项目投旁路。对于没有旁路的要将前端模块打手动，不能因为检修时的误动作导致联锁动作。在连锁调试阶段一定要先将最终输出模块投手动，不能因调试联锁导致机泵等现场设备开启或者停止。并且还要注意有的输入不仅是一个联锁单元的输入，也可能是几个或者好几个联锁单元的输入。而在调试之前这些必须都确认清楚。

编辑：黄飞