长丝生产联苯炉安全联锁回路的误动作及解决办法.pdf

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1、化工自动化及仪表第40卷长丝生产联苯炉安全联锁回路的误动作及解决办法宋江颂(江苏德力化纤有限公司，江苏宿迁223800)摘要针对长丝生产过程中联苯炉安全联锁控制回路中继电器串联的多个开关(节点)发生误动作，而引发的误联锁动作，以具体实例进行分析探讨，并给出解决办法。关键词安全联锁继电器跳停解决办法中图分类号TH862+．79文献标识码B文章编号1000．3932(2013)05-0686-03工业生产装置自控系统的联锁回路是为了保护设备、装置、工艺安全和人身安全而设计的，要求联锁可靠且完善。在实际应用中，

2、虽然联锁原理的设计很完善，但还是会有误联锁动作。究其原因，联锁回路检测元件的可靠性是个需要重视的环节。在此，笔者对长丝生产中联苯炉的联锁回路出现的进行分析并给出解决办法。1安全联锁回路误动作原因分析1．1环境某公司化纤生产中联苯炉电加热的安全联锁来自UPSL1．．．．．-一控制回路如图1所示，温度开关、电接点压力表的节点和液位开关相串联，压力表的节点经常会由于生产现场操作人员的触碰或设备振动致使该节点松开。液位开关是磁性感应开关，液位波动有时也会导致节点误动作。温度开关也发现过接线端子因温度高而产生松动的

3、现象。上述3个元件的节点，任意一个误动作都会使联苯炉联锁跳停而影响生产的正常进行，而联锁回路跳停后必须人工判明情况并消除联锁条件后才能复位。解决这个问题的办法之一是选用防振或防波动而且可靠性高的压力开关和液位开关，但其成本过高。I．1I．213液位节点温度节点压力节点复位按钮液位低温度高压力高复位报警NK1-1K2一lK3一lK4-1＼K6一l、l、K5-1K7一I(5-lK4lIK5lIK7联苯炉联锁报警加热器跳闸加热器图1化纤生产中联苯炉电加热安全联锁控制回路简图收稿日期：2012-11．12第5期宋

4、江颂．长丝生产联苯炉安全联锁回路的误动作及解决办法6871．2UPS还有一个UPS供电回路安全的问题。控制和联锁回路用UPS供电的目的是保证这类回路供电的可靠性，不受电网供电质量甚至无电的影响。由于化纤生产的特点，一个生产车间使用了很多小型UPS(功率500～10000W)，但这类UPS的可靠性并不高，因而引发的误联锁也很多。单就UPS从在线工作方式由于UPS故障向旁路切换时，时常表现出需要约500ms甚至更长的切换时间。虽然很多UPS的技术参数都表示旁路切换时间是毫秒级，符合UPS技术规范，但这只是理论

5、上的数据。事实上，常有秒级的切换时间出现，因此还需要考虑UPS在切换时间不稳定时，如何保证联锁回路的安全性。如图1所示的K5是联锁保持继电器，联锁V—V+__一V—V+跳停后需要由人工手动进行复位。一旦UPS故障导致切换旁路不成功或切换时间较长，等于重新向控制回路送电，从联锁原理来看，K5必定会在上电时供电回路自锁，造成QF跳闸。这种小型UPS故障的几率要比配电系统无电的几率大得多。因此，此处使用UPS供电，反而增加了供电的不安全性。2解决方法改进后的联锁回路用直流供电，如图2所示，其优点是电网闪络对供电

6、回路无影响，因为直流电源都有电源滤波电容，其容量可以配置成能够满足负载秒级的供电需求，避免了供电闪络的影响。直流电源很容易设计为冗余电源配置，供电可靠性进一步加强，增加的成本却很少。图2所示的是直流电源1：l的冗余配置。来自市电f取消原UPS)液位爷占温度节点压I复力JJ位节11按点I钮止逆二极管Kl一1K2一IK3一lK4～l／K6-1IKS-1＼阻-南K4I丰电容鬯液位低温度高压力高复位联苯炉联锁报警报警图2继电器联锁回路直流电源的交流输入电源由市电供电，取消原来的UPS供电设备。在化纤纺丝生产中，就

7、TMT工艺而言，联苯炉的安全联锁控制回路建议用市电供电更为可靠。原因是，当配电室无电时，即使控制回路由UPS供电虽然能正常工作但意义不大，因为生产设备全停运了，生产上没有安全停车的要求；当配电室有电，只是电网晃电，如图2所示的改进方案就能避免联锁回路受到影响。而采用UPS供电时，当它发生故障时影响的是多加热器跳闸加热器台设备甚至是一个装置，从风险概率和影响范围来说，这种情况用UPS供电弊远大于利，因而建议用市电供电。在继电器K4的线圈上并联电容器，并在这一直流支路上串联止逆二极管，就能够防止这一支路上节点

8、的振动而瞬间接触不上(如KI一1和K3．1)引起的误联锁。电容器的大小要根据继电器(图2中的K4)负载的大小和需要延时的时间长短来决定，一般约1s的延时比较合适。如，电688化工自动化及仪表第40卷接点压力表节点的振动周期在lOOms以内，延时只要超过这一时长就可以避免因电接点压力表的振动造成的误联锁。串联二极管的目的是为了避免电容器向电源端反送电。当然，也可以把参与联锁的节点信号送至PLC等设备，经逻辑运算后输出控制信号，输