电控系统与仪控系统的联锁控制优化方法

此处对电控系统和仪控系统进行说明。

1）电控：特指电气控制系统。

2）仪控：特指过程仪表控制系统。仪表控制系统对工艺运行参数取样、联锁控制、计量、显示，包括DCS、PLC控制系统和现场一、二次仪表。

仪控系统通过与电控系统的联锁控制，实现对工艺设备的监测、控制、保护。电气维护人员只有了解电控系统与仪控系统之间的联锁要求，才能很好地完成电控系统操作、使用、维护任务。

（一）联锁控制信号解析

电控系统一般将电控与仪控之间的控制联锁表示为仪控-电控连锁清单。下面以某大型电动机拖动的空气压缩机的仪控-电控连锁为例，对联锁内容进行分析、解析。

1.仪控-电控“允许起动”

大型压缩机（电动机）起动都需要一定的起动条件，本例中压缩机起动前需要：

1）压缩机入口导页在起动位置。

2）油泵开启，并要达到压缩机起动所需润滑油压力。

3）油温正常，油温较低时需要开启油箱加热器。

4）电动机轴承润滑油流量达到起动要求。

5）冷却水流量达到压缩机、电动机所需流量。

6）开起油箱排烟机，油箱内压力达到压力设定值。

以上条件达到后，仪控系统的“允许起动”输出继电器会给出一对闭合触头。电气控制系统接到此闭合触头后，可以判断压缩机的起动条件已经具备。

电动机起动过程结束后，工艺允许起动条件也就不再具备。

电气维护人员对起动条件有所了解，对做好大型压缩机起动的配合工作很有好处。

2.仪控-电控“起动指令”

大型压缩机一般由运行人员在仪表控制系统发出起动指令，指令发出时，“起动指令”继电器触头闭合。

在“允许起动”信号有效，并且无锁定的电气、仪控故障存在的前提下，电气控制系统收到该信号后，执行电动机起动断路器合闸。

3.仪控-电控“工艺保护跳闸”（又称“仪控故障”）

工艺保护跳闸是由仪控系统检测到压缩机、工艺流程的运行参数异常变化后，通过“工艺保护”跳闸继电器输出跳闸信号。其包含的跳闸因素很多，归纳起来有以下三种情况：

1）压缩机故障停车：包括轴振、轴温、各级排气压力、温度异常、喘振等威胁到压缩机安全运行的故障。

2）因工艺流程异常变化，需要压缩机保护性停车。

3）操作人员正常停机操作。

根据仪表控制系统的设计，正常停机与故障停机可能都由同一输出继电器输出，也可能由不同的继电器输出。

接收到工艺保护跳闸继电器触头动作信号后，电气保护系统除了要保证执行跳闸动作外，还要锁定并“记忆”工艺保护跳闸信号，直到工艺保护故障信号消除，电气维护人员复位该信号，电气控制系统才能恢复正常运行状态。(www.xing528.com)

在常规电气控制系统中锁定该信号的继电器一般为“电气故障出口”继电器，并设“复位”按钮，如图4-7中的故障出口继电器1J及其复位按钮；在综合保护器电气控制系统中，一般由综合保护继电器锁定信号，在综合保护器上设复位钮；在PLC电气控制系统中，一般在控制系统人机界面设有复位按钮。

4.紧急停机

该停机指令一般设于压缩机旁、主控室紧急停车台、电动机高压柜、电动机控制柜。工艺、电气巡检人员在不同地点发现工艺流程、压缩机或现场出现重大安全紧急情况时，就近按下按钮、扳动开关，紧急跳开电动机主电源开关。

该信号不通过“故障出口继电器”执行跳闸动作，一般直接接入到电气控制系统跳闸线圈回路，以使跳闸动作执行更加快速、可靠。

在执行紧急停车的执行元件上，设有操作锁定装置，需要手动复位该元件，才能复位紧急停车信号。

5.电控-仪控“电控正常（电控故障）”

电气控制系统正常时，电气故障出口继电器常闭触头闭合。此常闭触头信号送到压缩机仪表控制系统。仪表控制系统据此判断电气控制系统没有故障。具备压缩机起动、运行条件，这个信号称为“电控正常”。（而有的控制系统采样电气故障出口继电器常开触头，当此触头闭合时，发出“电控故障”信号。）

电动机没有运行时，电气故障出口继电器常闭触头断开时，仪表控制系统据此判断电气控制系统存在不确定的问题，不具备压缩机起动条件。

电动机运行时，系统发生电气故障，电气故障出口继电器将动作跳闸，在电动机运行断路器跳闸的同时，仪表控制系统收到“电控正常”断开的信号，将会控制压缩机放空阀或旁通阀打开，压缩机入口导叶关闭，尽快降低压缩机的负荷，避免压缩机受损。

“电控故障”信号的控制联锁作用与“电控正常”信号相同。

6.电控-仪控“电动机运行”

此信号一般是把电动机运行断路器的辅助触头状态送到仪控系统，作为压缩机运行与否的判据，一般用于压缩机控制系统运行状态指示，是仪控系统进行工艺控制主要联锁条件之一。压缩机运行时，此信号出现异常，仪控系统会认为压缩机停机，将会控制压缩机的旁通阀、入口导页产生保护性动作，使空气压缩机进入“卸载”运行状态。

7.电控-仪控“电量信号”

此类信号为模拟量信号，一般在电控系统或仪控系统设有电量变送器，将电量信号变换为仪控系统所能接受的0～5V信号或4～20mA信号，用于控制系统的电量显示。

这类信号主要有：

1）电流信号。

2）电压信号。

3）功率信号。

电控-仪控联锁信号对压缩机的安全运行非常重要，在新建电动机工程，压缩机仪、电控系统检修和改造后都要进行电控—仪控联锁信号校验。

（二）控制联锁校验方法

1）在压缩机停机状态下，将主电动机运行、起动断路器置于试验位置，防止压缩机起动。

2）在仪控系统侧模拟压缩机具备起动条件状态，给出“起动允许”信号。

3）合上电控系统控制电源，消除电控故障，故障出口继电器复位到正常运行状态，短接停机运行时不具备的外部联锁条件。

4）仪控系统发出“压缩机起动指令”，电控系统执行起动断路器合闸动作、运行断路器合闸动作。

5）仪控系统模拟故障信号，电控系统执行保护跳闸动作。

仪控系统、电控系统人员通过联锁试验、验证，确认联锁功能正常，这是电动机检修、改造后，恢复起动、运行的重要检测项目。