一、引言：
在石油化工生产过程中，为了确保生产的正常进行，防止事故的发生和扩大，广泛采用自动信号报警联锁保护系统；它是对生产过程进行自动监控、自动操纵的一种重要措施。
现各种化工生产装置装置中的信号报警与联锁保护系统，广泛采用DCS、ESD、PLC等控制设备，用来实现包括工艺联锁、机组联锁、程序控制、各种泵类的启动以及火气系统联锁保护等功能；当生产过程中某一参数超限时，根据系统逻辑控制程序，自动实现工艺安全操作要求，使人身、设备、环境等处于受控安全状态，在以往生产过程中，本文重点对执行单元在工艺生产过程中易产生故障、误动作的原因进行分析并提出解决方法。
二、仪表联锁保护系统控制功能简介
仪表联锁保护系统构成主要包括检测单元、逻辑运算单元、执行单元；为能区别仪表检测单元误动作和真正的工艺故障，现多采用二取二联锁检测方式；对于重大设备和整套装置停车联锁保护，则采用三取二联锁检测方式，从而能够保证检测单元测量的准确性与稳定性；逻辑运算单元又叫中间元件，把输入与输出联系起来，是报警联锁系统的核心部分。它们根据输入信号进行逻辑运算，并向执行元件发出控制信号，控制系统多采用CPU两重冗余、更高级别采用三重冗余结构，逻辑运算单元还设置第一信号记忆和辨别系统，或设置事件记录SOE功能，记录联锁原因。
三、仪表联锁保护系统误动作原因分析
联锁保护系统是将检测单元的检测信号经逻辑运算单元运算后，输出信号至执行单元，输出主要分为两部分，一部分是送到到现场电磁阀，用来控制现场仪表控制阀门正常或故障状态下的开关；另一部分是用来控制电气设备，包括机泵、机组等启动、停止命令，
从设计、现场安装都采用此种连接方式虽然能够满足使用要求，但对于联锁保护系统相关设备，如输出卡件的内部接点、中间继电器线圈接点、辅助接点、连接导线运行状况等无法检检测到；往往在安全联锁保护系统投运一个阶段后，容易受一些客观因素条件的影响而产生接触不良、抖动等误动作现象，从而引起现场阀门、大型机组等工艺相关设备的误动作、误停车；虽然在联锁保护系统中设计有第一事故报警信号检测功能，但相关数据无法检测到；此种类型的故障出现后，在停车检查事故原因时，通过模拟实验，得到的联锁动作指标往往是合格正确的，然而开车后仍然会在工艺生产正常状态下误动作重复发生，从而也找不到停车的真正原因。
四、联锁保护系统改进方法
为减少仪表联锁保护系统执行单元的误动引起相关设备动作，在不增加仪表相关元器件和设备，充分利用系统中现有的设备条件下，增加联锁保护系统稳定性，根据工艺生产安全联锁级别，对联锁执行回路线路进行修改，在逻辑运算单元中编写判断程序，能够及时准确判断出是仪表设备还是电气设备故障，最主要的是能够减少设备误动作的发生，从而保证生产装置的平稳运行，真正实现安全联锁保护系统检测、运算、执行单元都能够处于闭环受控状态，具体改动方法如下：
方法1：中间隔离继电器辅助接点并联法
中间隔离继电器的辅助接点，是联锁保护系统执行单元中的重要组成部分，主要用于仪表联锁输出信号与电气信号、现场电磁阀之间电压隔离，现在继电器的辅助接点一般有双接点、三接点、四接点等，但从设计到现场使用，只用一个辅助接点（触点），其它接点处于备用状态。当在用接点投运一个时期后，受驱动设备负载、启动电流等各种因素的影响，易产生触点瞬间抖动、接点氧化接触不良现象，从而引起相关设备的误动作；为充分利用继电器其它辅助接点的功能，将其它备用接点与在用接点进行并联，就可以有效避免误动作现象的发生，同时辅助接点电流因接点数量的增加而成倍数的减少，从而减少因回路电流过大对辅助接点的影响，同样每增加一个辅助接点，也就相应减少因辅助接点故障而产生误动作一半的概率。此种连接方法，一般常用于联锁保护级别相对比较低的场合，例如包括现场一般电磁阀控制，电气设备机组油箱加热器控制等。
方法2：联锁保护输出状态反馈法
此种改进方法是方法1的基础上，将继电器的一组辅助接点的开关状态，反馈输入到联锁保护系统的DI卡件，主要目的是用来检测包括联锁保护系统DO卡件联锁输出通道内部接点、中间隔离继电器线圈的运行状态；同时与电气部分控制设备运行状态信号，通过逻辑运算单元进行比较，当故障发生后，可以及时判断出是仪表部分，还是电气部分引起故障发生的原因，此种连接方法，相对联锁保护要求比较高的场合，一般常用于机组、机泵等。
根据需要也可增加联锁判断逻辑程序，对联锁保护系统输出联锁信号与电气反馈信号进行逻辑判断，类似于抢答器功能原理，假设当联锁保护系统，输出信号部分产生虚假信号，通过隔离继电器接点，将反馈信号输入到联锁保护系统输入卡件（闭合），系统中运算单元中间寄存器线圈带电，同时被锁定，另外中间寄存器线圈线路被断开；同样，如果联锁保护系统没有发出联锁停机信号，而电气系统设备运行信号产生闭合（闭合），则另外中间寄存器线圈带电同时被锁定,中间寄存器线圈线路也被断开,这样就可以及时判断出是仪表控制部分故障，还是电气设备部分故障，就可以有方向性针对的排查出问题进行处理；当故障处理完毕后，通过设备启动信号可以将判断程序重新复位，重新投入正常运行监控状态。
方法3 联锁保护输出冗余法
联锁保护输出冗余法，是在方法2的基础上，再增加一组联锁保护系统输出联锁信号、一个中间隔离继电器，同时它们的功能与方法2相同，两组联锁信号并联后再送往电气联锁控制设备；通过增加这些相关设备后，因仪表部分设备原因而引起的误动作概率可以降到几乎为零，从而起到真正意义上的安全联锁保护作用，此种方法可以广泛用于安全联锁级别更高的场合，例如 工艺生产装置的安全工艺联锁、大型机组的安全联锁等，具体连接方法如图五所示。
五．结束语
通过以上对自动化仪表联锁安全保护系统降低误动作几种方法的介绍，以及现在合成几套生产装置上造粒机组、装置联锁等相关设备上的成功应用，经过几次故障的判断，极大的方便了维护人员对故障的及时有效快速处理，同时最主要的是对生产设备的平稳运行给予了有力保证，在公司内其它生产装置改造推广应用，具有重要的示范意义和推动作用。
