过程控制技术第二版课件教学课件 ppt 作者 王爱广 黎洪坤 主编Course_22.pptVIP

过程控制技术 第二十二讲 自动保护系统 6 其他控制系统 6.3 自动保护系统 自动保护系统是现代工业生产过程中借以实现自动监督和确保安全生产的重要手段和常用措施，通常是指信号报警和信号连锁保护系统。化工生产工艺过程中需要对大量的设备和过程变量进行监测，必须使这些设备及过程变量处于给定的数值范围，以保证生产安全稳定运行。当一些重要过程变量和工艺操作的关键变量超出规定值范围，或者设备运行状态发生异常时，就必须采用自动保护系统，利用灯光和音响发出警告，提醒操作人员注意并及时采取措施，防止异常情况的产生或扩大。 6 其他控制系统 1．信号报警系统 在生产过程中，当某些工艺变量超限或运行状态发生异常情况时，信号报警系统就开始动作发出灯光及音响信号，督促操作人员采取必要的措施，改变工况，使生产恢复到正常状态。 信号报警系统由故障检测元件、信号报警器以及其附属的信号灯、音响器和按钮等组成。当工艺变量超限时，故障检测元件的接点会自动断开或闭合，并将这一结果送到报警器。报警检测元件可以单设，如锅炉汽包液位、转化炉炉温等重要的报警点；也可以利用带电接点的仪表作为报警检测元件，如电接点压力表、带报警的控制器等，当变量超过设定的限位时，这些仪表可以给报警器提供一个开关信号。 6 其他控制系统 信号报警器包括有触点的继电器箱、无触点的盘装闪光报警器和晶体管插卡式逻辑监控系统。信号报警器及其附件均装在仪表盘后，或装在单独的信号报警箱内。信号灯和按钮一般装在仪表盘上，便于操作。即使在DCS控制系统中，除在显示器上进行报警、通过键盘操作外，对于重要的工艺点，还操作台上单设置信号灯和音响器。 信号灯的颜色具有特定的含义：红色信号灯表示停止、危险，是超限信号；乳白色的灯是电源信号；黄色信号灯表示注意、警告或非第一原因事故；绿色信号灯表示可以、正常。 通常确认按钮（消音）为黑色，实验按钮为白色。 6 其他控制系统 报警系统可以根据情况的不同设计成多种形式，如一般报警系统、能区别事故第一原因的报警系统以及能区别瞬间原因的信号报警系统。按照是否闪光可以分成闪光报警系统和不闪光报警系统，一般有以下几种： 6 其他控制系统 （1） 一般信号报警系统 当变量超限时，故障检测元件发出信号，闪光报警器动作，发出声音和闪光信号。操作人员在得知报警后，按下确认（消音）按钮，消除音响，闪光转为平光，直至事故的解除，变量回到正常范围后，灯熄灭，报警系统恢复到正常状态。工作情况如表6-1所示。 （2） 能区别事故第一原因的报警系统 当有数个事故相继出现时，几个信号灯会差不多同时亮，这时，让第一原因事故变量的报警灯闪亮，其他报警灯平光，以区别第一事故。即使按下确认按钮，仍有平光和闪光之分。工作情况见表6-2所示。 6 其他控制系统 （3）能区别瞬间原因的信号报警系统 生产过程中发生瞬间超限往往潜伏着更大的事故。为了避免这种隐患，一旦超限就立即报警。设计报警系统时，用灯闪光情况来区分是否是瞬间报警。报警后，按下确认按钮，如果灯熄灭，则是瞬间原因报警；如果灯变为平光，则是继续事故。工作情况见表6-3所示 6 其他控制系统 6 其他控制系统 6 其他控制系统 图6-15所示为化工生产中物料贮槽液位报警系统，系统具有测量和报警功能。图6-16所示为氧化炉温度控制报警系统，该系统除能进行信号报警外，还具有联锁功能。在硝酸氨生产中，当氧化炉温度偏高时，为确保生产安全，可启动信号联锁报警系统，立即切断氨气阀，中止生产。 6 其他控制系统 2．自动联锁保护系统 工业生产过程中有时会出现一般自动控制系统无法适应的情况，当工艺过程出现异常工况，且操作人员采取措施后，仍不能阻止非正常工况的继续时，有两种处理方法，一种是利用联锁保护停车，通过信号联锁作用，迅速切断产生不正常情况的来源，同时自动启动备用设备，防止事故扩大，避免损坏设备和危及人员安全的情况出现，保证生产过程处于安全运行状态；二是采用选择性控制系统。 6 其他控制系统 在生产过程中，某些关键变量一旦超限幅度较大，如不采取措施将会发生更为严重的事故。为避免避免事故的发生，限制事故的发展，可通过自动联锁系统，按照事先设计好的逻辑关系动作，自动启动备用设备或自动停车，切断与事故设备有关的各种联系，保护人身和设备安全。 联锁保护系统有两种：一种是防止故障发生的联锁保护系统，另一种是在故障开始出现时，为防止事故进一步扩大，利用联锁保护系统使某些与事故有关的设备停车，或使某些阀门开启、关闭。因此在设计信号联锁保护系统时，必须掌握工艺生产操作的具体规律，熟悉各个设备之间以及各个参数之间的内在联系，进行正确的联锁设计。 6 其他控制系统 联锁保护实质是一种自动操纵保护系统。联锁保护包括以下四个方面： （1）工艺联锁 由于工艺系统