（甘肃华亭煤电股份公司煤制甲醇分公司）
摘要：针对DCS、ESD及ITCC联锁误动作的故障，通过采取将现场仪表与ITCC及DCS、ESD系统有机地结合起来，利用仪表及控制系统的功能，并通过控制系统的软件组态,智能仪表参数的设定，智能识别现场仪表及回路出现短路、断路故障，从而有效防止DCS、ESD及ITCC联锁误动作。
关键词：DCS；ESD；ITCC；联锁；仪表；短路；断路
一、现状概述
1、DCS、ESD及ITCC联锁误动作对生产的影响
在化工生产过程中基于风险控制，引入了“安全仪表系统”（包括安全联锁系统、仪表保护系统等）。当测量的工艺参数值达到预先设定的报警、联锁值时DCS、ESD或ITCC控制系统会触发联锁动作。正在运行的大机组、机泵停止或管线上的阀门关闭（或打开）。如果联锁误动作，同样会导致运行的设备停止或相关阀门关闭（或打开），造成工艺连续生产线中断，给企业生产带来巨大不必要的损失。因此解决“DCS、ESD及ITCC联锁误动作”已成为提质增效、有效防止化工生产过程中断事故发生探讨研究的方向。
2、DCS、ESD及ITCC联锁误动作产生的原因分析
触发联锁动作的情况有两种：一种为正常联锁即生产过程中工艺参数、设备指标达到联锁值，触发运行设备停车。第二种为联锁误动作即测量工艺参数、设备指标的仪表故障时测量值为不真实数值，触发联锁动作，迫使大机组、机泵停车。对其产生的原因分析如下：
检测仪表一次元件自身故障，导致测量数据不真实触发联锁动作。
（2）检测仪表信号传输线路故障，导致测量数据不真实触发联锁动作。
（3）隔离单元元件故障，导致测量数据不真实触发联锁动作。
（4）外界环境影响，造成测量数据不真实，导致联锁动作。
（5）检维修人员误操作，导致联锁动作。
二、DCS、ESD及ITCC系统联锁误动作的解决方法及过程
1、联锁误动作的解决方法
找到现场仪表和DCS、ESD及ITCC联锁触发点的临界点。使其可防止联锁误动作。
（1）针对现场变送器多的问题，采用手操器475对变送器参数和程序进行修改，对其故障电流值进行调整确保传感器故障或现场传感器信号电缆短路或断路电流值一直保持在3.85mA范围之内（低于联锁动作触发的电流值）。
（2）针对大机组振动、温度检测信号线路传输问题，采取将机组仪表螺钉端子更换为压接端子，可避免螺钉端子被振松。将机组仪表中间接线箱与机组本体分开，独立的安装。
（3）对各系统DCS、ESD及ITCC卡件的门槛电流进行检测，确定DCS、ESD及ITCC卡件的坏值区间。
（4）根据检测到的DCS、ESD及ITCC卡件坏值区间对现场智能变送器故障电流值进行设定，在一次元件短路、断路时输出固定值，其固定值必须在DCS、ESD及ITCC卡件的坏值区间内。
（5）根据DCS、ESD及ITCC卡件接收到的变送器故障电流值在DCS、ESD和ITCC系统软件上进行组态，使其可以识别出仪表故障信号。
（6）针对不同型号的DCS、ESD和ITCC，对其坏值区间电流值进行在DCS、ESD和ITCC控制柜内使用信号发生器给横河CENTUM_VP系统、FOXBORO IA系统、 HIMA公司H41/51q系统和TRICON 系统的AI点小于4mA及大于20mA的信号，测试四套系统内AI点的坏值区间。其次，模拟现场仪表故障或传感器信号电缆短路或断路，确定在仪表短路或断线后在四套系统的输出值，判断该输出值是否会导致联锁误动作。
（7）对于大机组和工艺关键点在仪表和工艺参数同时出现故障时仪表不联锁的问题，采取“三取二”的方式即在关键点处安装三台仪表同时进行测量，当两台仪表同时出现故障时立即联锁停车。
2、DCS、ESD及ITCC系统联锁误动作的解决过程
（1）在 DCS、ESD、ITCC 控制柜内使用信号发生器给TRICON、 CENTUM.VP 、FOXBORO IA、 H41/51q系统的 AI 点小于 4mA 及大于 20mA 的信号，测试四套系统内 AI 点的坏值区间。模拟现场仪表故障或传感器信号电缆 短路或断路，确定在仪表短路或断线后在四套系统的输出值，判断该输出值是否会导致联锁误动作。
CENTUM.VP 、TRICON 、FOXBORO、H41/51q系统安全栅侧测试
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CENTUM.VP 、TRICON 、FOXBORO、H41/51q系统联锁的压力测试
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CENTUM.VP 、TRICON 、FOXBORO、H41/51q系统联锁的流量测试
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CENTUM.VP 、TRICON 、FOXBORO、H41/51q系统断线或短路的显示值
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CENTUM.VP 、TRICON 、FOXBORO、H41/51q系统联锁的显示值
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筛选统计出所有会因现场传感器故障或信号电缆短路或断路导致联锁误动作的相关仪表位号。
采用手操器 475 针对性地对现场变送器参数和程序进行修改，对其故障电流调整为 3.85mA；确保传感器故障或现场传感器信号电缆短路或断路电流值一直保持在 3.85mA 范围之内（低于联锁动作触发的电流值）。
通过对控制系统逻辑组态修改，增加一次滤波变化率判断模块，通过信号变化率识别测量数据的真伪。如图所示。如：当模拟量输入信号的变化率大于等于 100%（可设定） 时，程序自动将该联锁旁路，同时在操作换面上显示“变送器故障”的提示。
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图 I TCC程序
通过对 DCS 、ESD及ITCC 联锁误动作原因的分析，措施的制定及实施，避免了因仪表故障、线路故障等多种原因导致的仪表联锁误动作事件的发生。
3.结束语
我公司通过应用防止 DCS 、ESD及ITCC 联锁误动作的方法，有效的降低了联锁误动作发生的频次，保证了生产安全可靠运行。
参考文献
【1】陈斌，屈文倩，徐志江，DCS 自动化系统的维护和应用探析，科技创新与应用.
【2】王常力，分布式控制系统的现状与发展.
【3】安伟，提高 DCS 控制系统可靠性分析和故障预防.
【4】 T r i c o n 设计与安装手册.