仪表联锁相关知识

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1、联锁的基本功能

联锁保护系统是当生产装置的工艺过程和设备出现异常时使相应的执行机构动作，实现装置和设备处于安全状态的系统。

它既能保证生产装置和设备的正常开、停、运转，又能在工艺过程出现异常时，按规定的程序保证装置和设备的安全。因此联锁保护系统的安全可靠运行对实现生产装置的正常生产和设备的正常运行至关重要。

联锁保护系统通常由以下三部份构 ：发信元件，执行元件，逻辑元件 。

联锁保护系统是涉及多个专业的系统，仪表在其中是最为重要的，管好用好联锁仪表是仪表专业的重点，也是难点。

1. 联锁的分类

设备联锁：指机组、泵、公用工程部的水处理系统的联锁保护系统及回路。

环保联锁：包括与环境保护有关的环保装置联锁保护系统及回路。

工艺联锁：为除设备联锁和环保联锁以外的联锁保护系统及回路。

关键机组：关键机组是指对公司生产过程以及公司水、电、汽、气网供应有重要影响的设备，一旦发生故障，将严重影响公司的安全正常生产，造成公司生产装置大面积循环或停工以及造成公司水、电、汽、气网系统波动致使一套以上生产装置停工的连续运行的单体旋转机械设备。

根据联锁回路控制的范围将联锁保护回路分为A、B两类管理，在统计联锁回路时，以输入条件为准，一个输入条件作为一个联锁回路计算。

A类联锁是指能造成装置停工、大范围停车的工艺联锁保护回路和关键机组上的设备联锁保护回路。

其余均为B类联锁，B类联锁包括自启动联锁保护等。

3、联锁的相关术语

操作模式（Mode of operation）: 指仪表保护功能的操作方式。

MooN：在仪表保护功能中，由“N”个相互独立的通道中，其中“M”个通道连在一起满足执行安全功能所需的条件。

旁路（Override）：指为了阻止一个自动设备或系统执行其保护功能而采取的任何动作。

冗余（Redundancy）：指使用多个元件或系统执行同一功能； 冗余可以使用相同的元素(相同的冗余)，也可以使用不同的元素(不同的冗余)。冗余功能可以实现安全容错，也可以实现危险的容错，或两者的组合。

风险（Risk）：本文中的风险危险工况发生的概率乘以危险工况的后果。

安全失效（Safe Failure）：指一个失效发生时，也不会将一个安全仪表功能置于危险状态。

安全失效率：指单位时间内发生安全失效的数量。

安全完整性等级 (SIL)： IEC 61511中的定义: 安全仪表系统中为保证安全仪表功能所需的安全完整性等级，通常分为SIL 1至SIL 4级，SIL 4 具有最高水平的安全完整性，SIL 1 具有最低的安全完整性。国内文档中指危险故障等级 1、2、 3 或 4, 源于需求失效的后果和需求率，以前称之为仪表保护功能等级。

1oo2 二取一表决 (目的是保证失效安全)

2oo2 二取二表决(目的是实现容错功能)

2oo3 三取二表决（目的是失效安全和容错)

BPCS 基本过程控制系统，一般指DCS、PLC或SCADA系统

C&E 因果图 (或停车矩阵表)

EPC 工程、采购、建设项目阶段

LOPA 保护层分析

LS SIS中的逻辑表决功能块

MOC 变更管理

MooN 从“N”个总部件中取“M”个部件表决

MOS 维修旁路开关

NDE 正常失电模式

NE 正常带电模式

OOS 操作旁路开关

ORA 操作风险评估（Operational Risk Assessment）

SIF 安全仪表功能 (在IEC 61508/61511中定义的， 等同于IPF)

SIL 安全完整性等级

SOV 电磁阀

SORA 安全旁路风险评估（Safety Override Risk Assessment）

SRS 安全要求规范（Safety Requirement Specification）

Trip 跳车，指一个仪表保护功能的动作

UZ 用于标明仪表保护功能的位号编号系统，是一个联锁功能组的简称

4、联锁的相关知识

正反逻辑：反逻辑、正逻辑：正反逻辑起源：在数字电路中，输出信号与输入信号之间有一定的逻辑关系,例如非门，当输人信号为高电平时,输出为低电平；反之，当输入为低电平，输出为高电平。为了方便,在逻辑电路中用符号1和0来表示高电平和低电平两种状态,换言之即高电平是逻辑“1”，低电平是逻辑“0”。这是一种人为的规定,亦可以反过来将高电平定为逻辑“0”，低电平定为逻辑“1”。由于大多数数字电路采用的是正电源、硅管电路,用高电平作逻辑1、低电平作逻辑0比较方便,所以定为用1表示高电平。正、负逻辑只是规定不同，没有好坏之分。 如令H=1，L=0，则称之为正逻辑体制，与此相反，若令H=0，L=1，则称之为负逻辑体制。 一般满足正常条件为1（或通电为1），为正逻辑，即1动作。为非故障安全型。通常情况下常通电，故障或动作时断电（0），为负逻辑。

干触点：也称为干接点，是一种无源开关，具有闭合和断开的两种状态，两个接触点之间没有极性，可以互换 。

湿触点：也称为湿接点，是一种有源开关，具有有电和无电的两种状态，两个接点之间有极性，不能反接。

常开、常闭：正常操作情况下触点断开为常开，反之为常闭。

1. 联锁的相关管理

发信、执行元件基本都在现场，统计和实践表明现场仪表引发的联锁事件在联锁事故中至少占50%以上。加强现场仪表的管理是减少事故、稳定生产的关键。

1、正确区分联锁仪表和非联锁仪表。做好醒目明显的标识,如：（1）用红字不锈钢位号牌（牌上印上仪表描述及介质、温度、压力等工艺参数）挂在穿线管上标识联锁仪表，用黄字不锈钢位号牌标识控制仪表，用黑字位号牌标识指示仪表。（2）用红字标签纸贴在仪表上标识联锁仪表，用黄字标签纸贴在仪表上标识控制仪表，用黑字标签纸贴在仪表上标识指示仪表。

2 、加强联锁仪表作业的确认工作。如联锁仪表作业需班长或代理行使班长职责的人员或技术员进行确认方可作业，夜班人员需两人进行确认方可作业。

3 、提高作业人员安全素养。加强联锁逻辑、联锁旁路等知识培养，确认联锁仪表作业时处于旁路状态，根据标识准确识别联锁仪表，标识和资料或系统不一致时能再次与班长或技术员提出确认。

4 、做好联锁仪表基础资料（如仪表说明书，联锁逻辑图）的准备，便于联锁作业时及时准确地查阅，提高联锁仪表处理能力和准确度。

5、 加强联锁值的确认工作（杜绝随意的修改），确保联锁动作的准确性，因生产需要修改后做好资料更改，文件存档。

6、 定期校验和更换易失效的仪表。一个周期使用后在装置大修中应对联锁仪表进行校验；装置开工前对联锁的动作准确性进行确认。

7、 做好执行仪表附件的维护和保养。在大修中对附件做好防腐等保养工作，对气源减压阀、保位阀、电磁阀等部件定期更换。

8 紧急停车按钮，应设有可靠的护罩。

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