信號(hào)報(bào)警與聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)課件

1烽火臺(tái)以光速報(bào)警的先例第九章信號(hào)報(bào)警與聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)第1頁(yè)/共47頁(yè)2系統(tǒng)作用

信號(hào)報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)是現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要措施之一。其作用是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程狀況進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視，當(dāng)某些工藝變量達(dá)到或超過(guò)某一規(guī)定數(shù)值時(shí)，或者生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生異常變化時(shí)，采用燈光和聲音的方式提醒操作人員注意，此時(shí)生產(chǎn)過(guò)程已處于臨界狀態(tài)或危險(xiǎn)狀態(tài)，必須采取相應(yīng)措施以恢復(fù)生產(chǎn)正常。

第2頁(yè)/共47頁(yè)3防護(hù)系統(tǒng)工廠單位軍事基地民用住宅第3頁(yè)/共47頁(yè)4一、信號(hào)報(bào)警和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)組成

（1）檢測(cè)元件主要包括工藝變量、設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)接點(diǎn)、控制盤(pán)開(kāi)關(guān)、按鈕、選擇開(kāi)關(guān)以及操作指令等。它們主要起到變量檢測(cè)和發(fā)布指令的作用。（2）執(zhí)行元件主要包括報(bào)警顯示元件(燈、笛等)和操縱設(shè)備的執(zhí)行元件(電磁閥、電動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)器等)。這些元件由系統(tǒng)的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)。（3）邏輯元件根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并向執(zhí)行元件發(fā)出控制信號(hào)。第4頁(yè)/共47頁(yè)5電子報(bào)警有害氣體報(bào)警器帶鎖報(bào)警器報(bào)警一體機(jī)第5頁(yè)/共47頁(yè)6ESD是什么？ESD是英文EmergencyShutdownDevice緊急停車(chē)系統(tǒng)的縮寫(xiě)。這種專(zhuān)用的安全保護(hù)系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的，以它的高可靠性和靈活性而受到一致好評(píng)。ESD緊急停車(chē)系統(tǒng)按照安全獨(dú)立原則要求，獨(dú)立于DCS集散控制系統(tǒng)，其安全級(jí)別高于DCS。第6頁(yè)/共47頁(yè)7（1）降低控制功能和安全功能同時(shí)失效的概率，當(dāng)維護(hù)DCS部分故障時(shí)也不會(huì)危及安全保護(hù)系統(tǒng);（2）對(duì)于大型裝置或旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備而言，緊急停車(chē)系統(tǒng)響應(yīng)速度越快越好。這有利于保護(hù)設(shè)備，避免事故擴(kuò)大；并有利于分辨事故原因記錄。而DCS處理大量過(guò)程監(jiān)測(cè)信息，因此其響應(yīng)速度難以作得很快；（3）DCS系統(tǒng)是過(guò)程控制系統(tǒng)，是動(dòng)態(tài)的，需要人工頻繁的干預(yù)，這有可能引起人為誤動(dòng)作；而ESD是靜態(tài)的，不需要人為干預(yù)，這樣設(shè)置ESD可以避免人為誤動(dòng)作。第7頁(yè)/共47頁(yè)8二、自動(dòng)信號(hào)的類(lèi)型

1.位置信號(hào)一般用以表示被監(jiān)督對(duì)象的工作狀態(tài)，如閥門(mén)的開(kāi)關(guān)；接觸器的斷開(kāi)。2.指令信號(hào)把預(yù)先確定的指令從一個(gè)車(chē)間、控制室傳遞到其他的車(chē)間或控制室。3.保護(hù)作用信號(hào)用以表示某自動(dòng)保護(hù)或聯(lián)鎖的工作狀況的信息。當(dāng)工藝變量不等于規(guī)定數(shù)值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。第8頁(yè)/共47頁(yè)9聲光報(bào)警器0901第9頁(yè)/共47頁(yè)10三、聯(lián)鎖保護(hù)的內(nèi)容1.工藝聯(lián)鎖由于工藝系統(tǒng)某變量超限,而引起聯(lián)鎖動(dòng)作，稱(chēng)為工藝聯(lián)鎖。如合成氨裝置中，鍋爐給水流量越過(guò)下限時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟備用透平給水，實(shí)現(xiàn)工藝聯(lián)鎖。

2.機(jī)組聯(lián)鎖運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備本身或機(jī)組之間的聯(lián)鎖，稱(chēng)為機(jī)組聯(lián)鎖。例如合成氨裝置中合成氣壓縮機(jī)停車(chē)系統(tǒng)，有冰機(jī)停、壓縮機(jī)軸位移等22個(gè)因素與壓縮機(jī)聯(lián)鎖，都會(huì)停壓縮機(jī)。

3.程序聯(lián)鎖確保按規(guī)定程序或時(shí)間次序?qū)に囋O(shè)備進(jìn)行自動(dòng)操縱。例如鍋爐引火燒嘴檢查與回火脫火時(shí)中斷燃料氣的聯(lián)鎖。第10頁(yè)/共47頁(yè)11第一節(jié)繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)聲光信號(hào)：蜂鳴器、電動(dòng)喇叭；信號(hào)燈、閃光燈。以繼電器信號(hào)為主的報(bào)警系統(tǒng)1.組成發(fā)訊元件、執(zhí)行元件、邏輯元件。2.功能一般報(bào)警;第一類(lèi)原因報(bào)警;

瞬時(shí)報(bào)警三大類(lèi)。第11頁(yè)/共47頁(yè)1212、16、20位自動(dòng)報(bào)警器第12頁(yè)/共47頁(yè)13一般(不)閃光報(bào)警系統(tǒng)的工作表狀態(tài)報(bào)警燈音響器正常滅不響異常閃光響確認(rèn)平光不響恢復(fù)正常滅不響試驗(yàn)全亮響第13頁(yè)/共47頁(yè)14工作狀態(tài)顯示燈音響器正常

滅

不響報(bào)警信號(hào)輸入閃光響

確認(rèn)消音瞬時(shí)故障

滅

非瞬時(shí)故障

平光不響

報(bào)警信號(hào)消失滅

不響按實(shí)驗(yàn)按鈕全亮

響能區(qū)分瞬時(shí)原因的報(bào)警系統(tǒng)第14頁(yè)/共47頁(yè)15工作狀態(tài)第一故障顯示器/燈其他顯示器/燈音響器備注正常

滅

滅

不響

第一報(bào)警信號(hào)輸入

閃光紅、黃亮

平光紅滅黃亮

響有第二報(bào)警信號(hào)輸入按確認(rèn)按鈕

閃光紅、黃亮

平光紅滅黃亮響

用

紅、黃信號(hào)燈的不閃光系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)消失

滅

滅

不響

按實(shí)驗(yàn)按鈕

全亮

全亮響

能區(qū)分第一原因的閃光（不閃光）報(bào)警系統(tǒng)第15頁(yè)/共47頁(yè)16梯形圖：~220V50HHz1ZJ2ZJ01ZJX11BDX22BD1ZJ-22ZJ-21ZJ-12ZJ-1LBXA第16頁(yè)/共47頁(yè)17第二節(jié)自動(dòng)信號(hào)報(bào)警及電路聯(lián)鎖保護(hù)功能1.工藝聯(lián)鎖工藝變量越限而引起的聯(lián)鎖。2.機(jī)組聯(lián)鎖機(jī)器啟動(dòng)與機(jī)組的運(yùn)行的聯(lián)鎖。3.程序聯(lián)鎖確保程序及時(shí)間順序?qū)に囋O(shè)備的自動(dòng)操縱。4.各種泵機(jī)的開(kāi)停單機(jī)受聯(lián)鎖觸點(diǎn)的控制。第17頁(yè)/共47頁(yè)18燃?xì)饧訜釥t的分析1.當(dāng)被加熱工質(zhì)流量過(guò)小或中斷時(shí)，會(huì)引起爐管燒毀、燒裂，造成重大事故。2.當(dāng)火焰熄滅時(shí)，會(huì)形成爆炸性混合氣體。3.當(dāng)燃料氣壓力過(guò)低即流量過(guò)小時(shí)，會(huì)造成回火現(xiàn)象。4.當(dāng)燃料氣壓力過(guò)高時(shí)，噴嘴口出現(xiàn)脫火現(xiàn)象，以造成滅火。易造成爆炸事故。第18頁(yè)/共47頁(yè)19網(wǎng)絡(luò)安全卡網(wǎng)絡(luò)安全卡聯(lián)鎖柜報(bào)警器第19頁(yè)/共47頁(yè)20鐵路調(diào)度中心數(shù)字監(jiān)視網(wǎng)第20頁(yè)/共47頁(yè)21第三節(jié)自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)及電路正常時(shí)：

X閉合，YFJ得電，YFJ-1常開(kāi)閉合。當(dāng)按下QA后ZJ得電，一方面ZJ-1常開(kāi)觸頭閉合形成自鎖，另一方面ZJ-2常開(kāi)觸頭閉合，使電磁閥DCF的線圈得電，以致A、C通；B、C斷，實(shí)現(xiàn)正常操作。塔壓越限時(shí)：則相反，B、C通，A、C斷。氣信號(hào)放空，氣開(kāi)閥關(guān)閉，停止加熱，塔壓下降。第21頁(yè)/共47頁(yè)22塔壓聯(lián)鎖保護(hù)電路(正常時(shí))~100VYFJX

LKZJSYFJ-1QAZJ-2A

B

C

ZJ-1DCFA-C導(dǎo)通正常操作第22頁(yè)/共47頁(yè)23塔壓聯(lián)鎖保護(hù)電路~100VYFJX

LKZJSYFJ-1QAZJ-2A

B

C

ZJ-1DCF塔壓過(guò)高時(shí)：B、C通，A、C斷氣信號(hào)放空氣開(kāi)閥關(guān)閉停止加熱塔壓下降第23頁(yè)/共47頁(yè)24三取二聯(lián)鎖的梯形圖事故接點(diǎn)X1，X2，X3其表達(dá)式：Y=（X1+X2

）?（X1+X3

）?（X2+X1

）YX1X1X1X2X2X3X3第24頁(yè)/共47頁(yè)25PLC安全系統(tǒng)的梯形圖第25頁(yè)/共47頁(yè)26壓縮機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)第26頁(yè)/共47頁(yè)27壓縮機(jī)啟動(dòng)聯(lián)鎖電路CR1PB1CR1-1CR2XCR3CRoPB2CR2-1CR1-2CR3-1LSS第27頁(yè)/共47頁(yè)28壓縮機(jī)啟動(dòng)聯(lián)鎖電路解釋“3”，“4”線是旁路自消電路，啟動(dòng)后失去作用。常狀時(shí)：速度繼電器SS斷開(kāi)，CR1-1常閉觸點(diǎn)閉合，按下PB2，CR2得電，信號(hào)燈L發(fā)亮，CR2-1自保。

CR2-2閉合，CR3得電，使CR3-1閉合，電機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于低速值時(shí)，CR1得電，CR1-2閉合，繼續(xù)運(yùn)行；CR1-1斷開(kāi)，信號(hào)燈熄滅，旁路自消。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值，CR1失電，壓縮機(jī)停車(chē)。第28頁(yè)/共47頁(yè)29第29頁(yè)/共47頁(yè)30燃?xì)獍踩到y(tǒng)裝置第30頁(yè)/共47頁(yè)31第31頁(yè)/共47頁(yè)32系統(tǒng)的故障分析、判斷與處理

最好的自動(dòng)控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，會(huì)逐漸出現(xiàn)一些問(wèn)題。一個(gè)系統(tǒng)是由多個(gè)環(huán)節(jié)組成的，一個(gè)環(huán)節(jié)不正常，會(huì)帶來(lái)系統(tǒng)的故障。認(rèn)識(shí)、分析、處理故障是一種熟悉、認(rèn)識(shí)與處理能力的表現(xiàn)，是一個(gè)工藝人員與自動(dòng)控制人員共同任務(wù)。第32頁(yè)/共47頁(yè)33

一.過(guò)程控制系統(tǒng)常見(jiàn)故障

1.控制過(guò)程質(zhì)量變壞。

2.檢測(cè)信號(hào)不準(zhǔn)確或儀表失靈。

3.控制閥不靈敏。

4.壓縮機(jī)、大風(fēng)機(jī)出現(xiàn)喘振。

5.反應(yīng)釜在設(shè)定的溫度下操作，產(chǎn)品質(zhì)量不合格。

6.DCS現(xiàn)場(chǎng)控制站FCS工作不正常。

7.壓縮機(jī)、大風(fēng)機(jī)出現(xiàn)喘振。

8.反應(yīng)釜在設(shè)定的溫度下操作，產(chǎn)品質(zhì)量不合格

DCS現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)控制站FCS工作不正常。顯示畫(huà)面各檢測(cè)點(diǎn)顯示參數(shù)無(wú)規(guī)則亂跳。

第33頁(yè)/共47頁(yè)34故障原因排除方法

控制質(zhì)量變壞對(duì)象變化、設(shè)備結(jié)垢調(diào)整PID參數(shù)不正確、失靈元件損壞、管道堵塞、信號(hào)線斷分段排查、更換元件閥控制不靈閥芯卡堵、腐蝕更換壓縮機(jī)喘振控制閥全開(kāi)、全關(guān)不允許全開(kāi)、全關(guān)設(shè)定值下質(zhì)量不合格測(cè)量信號(hào)超調(diào)量太大調(diào)整PID參數(shù)FCS不正常FCS接地失常接地電阻小于4ΩOPS找不到網(wǎng)卡地址不對(duì)、中斷設(shè)施有問(wèn)題重新設(shè)置紅色通訊故障通訊線有問(wèn)題或中斷按運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置政黨通訊紅色模板故障模板配置、插接不當(dāng)重插模板、檢查跳線、配置畫(huà)面無(wú)規(guī)則跳動(dòng)輸出、入線屏蔽故障屏蔽接地，信-源分開(kāi)。第34頁(yè)/共47頁(yè)35

二、故障簡(jiǎn)單判別及處理方法1.記錄曲線突變工藝過(guò)程一般是比較緩慢有規(guī)律的，如果曲線突變到兩個(gè)極限位置上，記錄曲線中個(gè)別明顯大幅度變化,相關(guān)量不變,常態(tài)平滑,突然變直,人為改變也無(wú)反應(yīng)。2.控制室儀表與現(xiàn)場(chǎng)儀表比較有較大的差值,則儀表有故障。3.儀表間相互比較重要參數(shù)往往有二臺(tái)儀表同時(shí)顯示或一顯一記錄。若明顯有差值時(shí),儀表中至少有一不正確。第35頁(yè)/共47頁(yè)36紅外吸頂燈、傳感器、報(bào)警器第36頁(yè)/共47頁(yè)37半導(dǎo)體氣敏傳感器

半導(dǎo)體氣敏傳感器是利用氣體在半導(dǎo)體表面的氧化-還原反應(yīng)，導(dǎo)致元件的阻值變化而制成的電鼻類(lèi)傳感器。氧化型氣體吸附在N型（SnO2）半導(dǎo)體上、還原性氣體吸附在P型（MoO）半導(dǎo)體上時(shí)，載流子減少電阻增大。反之則電阻減小。第37頁(yè)/共47頁(yè)38紅釋紅外傳感器第38頁(yè)/