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1、第四章第四章 安全联锁系统安全联锁系统 第一节第一节安全联锁系统的功能与要求安全联锁系统的功能与要求 第二节第二节安全联锁系统的设计原则安全联锁系统的设计原则 第三节第三节安全联锁系统的逻辑设计及表达安全联锁系统的逻辑设计及表达第一节第一节 安全联锁系统的功能与要求安全联锁系统的功能与要求一、安全联锁系统的基本功能和要求一、安全联锁系统的基本功能和要求保证生产的正常运转、事故安全联锁保证生产的正常运转、事故安全联锁安全联锁报警安全联锁报警联锁动作和投运显示联锁动作和投运显示第一节第一节 安全联锁系统的功能与要求安全联锁系统的功能与要求二、安全联锁系统的附加功能 安全联锁预报警功能安全联锁延时第
2、一事故原因的区别安全联锁系统的投入和切换分级安全联锁手动紧急停车 安全联锁复位 第二节第二节 安全联锁系统的设计原则安全联锁系统的设计原则v安全联锁系统设计的基本原则：安全联锁系统设计的基本原则：v1.信号报警、联锁点的设置，动作设定值及信号报警、联锁点的设置，动作设定值及调整范围必须符合生产工艺的要求。调整范围必须符合生产工艺的要求。v2.在满足安全生产的前提下，应当尽量选择在满足安全生产的前提下，应当尽量选择线路简单、元器件数量少的方案。线路简单、元器件数量少的方案。v3.信号报警、安全联锁设备应当安装在震动信号报警、安全联锁设备应当安装在震动小、灰尘少、无腐蚀气体、无电磁干扰的场小、灰尘
3、少、无腐蚀气体、无电磁干扰的场所。所。 第二节第二节 安全联锁系统的设计原则安全联锁系统的设计原则4.信号报警、安全联锁系统可采用有触点的继电器线路，也可采用无触点式晶体管电路、DCS、PLC来构造信号报警、安全联锁系统。5.信号报警、安全联锁系统中安装在现场的检出装置和执行器应当符合所在场所的防爆、防火要求。6.信号报警系统供点要求与一般仪表供电等级相同。第二节第二节 安全联锁系统的设计原则安全联锁系统的设计原则v安全完整性水平v IEC-61508将过程安全所需要的安全度等级划分为4级SIL1- SIL4，)。vISA-S84.01根据系统不响应安全联锁要求的概率将安全度等级划分为3级SI
4、L1-SIL3）。v鉴于我国目前的实际情况，一般通过对所有事件发生的可能性与后果的严重程度及其他安全措施的有效性进行定性的评估，从而确定适当的安全度等级。第二节第二节 安全联锁系统的设计原则安全联锁系统的设计原则1级用于事故很少发生。如发生事故，对装置和产品有轻微的影响，不会立即造成环境污染和人员伤亡，经济损失不大；2级用于事故偶尔发生。如发生事故，对装置和产品有较大影响，并有可能造成环境污染和人员伤亡，经济损失较大。3级用于事故经常发生。如发生事故，对装置和产品将造成严重的影响，并造成严重的环境污染和人员伤亡，经济损失严重。 第二节第二节 安全联锁系统的设计原则安全联锁系统的设计原则v安全联
5、锁逻辑结构安全联锁逻辑结构v见图见图41中的中的af。图中。图中N oo M，是，是N out of M的缩写，中文的含义是的缩写，中文的含义是M取取N。字母。字母D表表示带自诊断功能。示带自诊断功能。v各种结构适用不同的安全要求。设计过程中各种结构适用不同的安全要求。设计过程中需要先进行安全度分析，然后根据分析结果选需要先进行安全度分析，然后根据分析结果选择不同逻辑结构。择不同逻辑结构。第二节第二节 安全联锁系统的设计原则安全联锁系统的设计原则安全联锁系统的性能安全等级SIL 1SIL 2SIL 3安全联锁系统性能要求平均失效率10-110-210-210-310-310-4可用度0.90.
6、990.990.9990.9990.9999第二节第二节 安全联锁系统的设计原则安全联锁系统的设计原则安全仪表系统的逻辑结构选择表逻辑单元结构IEC61508 SIL基本安全联所系统逻辑结构1带自诊断基本安全联所系统逻辑结构22取1安全联所系统逻辑结构2带自诊断的2取1安全联所系统逻辑结构33取2带安全联所系统逻辑结构3双重化2取1带自诊断安全联所系统逻辑结构3第二节第二节 安全联锁系统的设计原则安全联锁系统的设计原则v安全联锁系统组成元件的设计原则v传感器的设计原则v独立原则v冗余准则v最终执行元件的设计原则v阀门独立原则v阀门冗余准则v电磁阀配合准则v电动机启动器配合准则第二节第二节 安全
7、联锁系统的设计原则安全联锁系统的设计原则逻辑单元的设计原则逻辑单元独立原则逻辑单元冗余准则通信接口的设计原则第二节第二节 安全联锁系统的设计原则安全联锁系统的设计原则v安全联锁系统安全等级的确定v风险分配的基本思想v安全完整性水平Safe integrality Level, SIL计算流程v安全完整性水平v SIL计算流程v 1风险定义；v 2风险分析；v 3风险计算；v 4风险评估。第三节第三节 安全联锁系统的逻辑设计及安全联锁系统的逻辑设计及表达表达v逻辑功能的表达符号v 联锁系统逻辑图是具体的信号报警及联锁系统逻辑关系的表达，表明工程当中各个逻辑量之间的运算关系，各个执行机构的动作的逻辑依据。v 基本逻辑符号见表43v联锁系统逻辑图v 见图44
