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1、读懂联锁逻辑图之基本逻辑门目录1 .序言12 .联锁逻辑图之基本逻辑门22.1.与门22.2.或门22.3.非门32.4. 与非门32.5. 或非门42.6. 6.异或门42.7.逻辑门槛52.8.延时门52.9.单稳单元52.10.双稳触发器6?读懂联锁逻辑图之读图实例61 .序言工业生产厂当中的工艺工程师是提供联锁逻辑的关键人员,通常情况下,联锁逻辑是工业生产企业当中负责工艺设计的工业生产工艺工程师提供的。当然联锁逻辑的确认还离不开设计单位的专业设计员所提供的联锁控制逻辑,设计员通常会根据法律法规规范的要求,弥补工艺工程所忽视或遗漏的联锁控制逻辑。通常情况下,生产企业工艺工程师提供的联锁逻
2、辑服务于工艺过程,即满足生产而提供的逻辑控制和联锁。但是往往忽视或缺少安全逻辑和强条规定的逻辑(虽然有些强条要求不适合于工艺现状)。工艺控制逻辑是生产企业工业生产工程师的主要责任,安全逻辑可以弥补工艺工程师的一些设计缺陷。安全逻辑往往在HAZOP分析中发现和确定的,HAZOP分析也是工艺工程师必须着重参与的,其中的注意事项可以参阅本公众号文章:HAZOP分析注意要点联锁逻辑图是是根据提供的联锁描述而绘制的一个一种用图块或线表示的一种图纸。联锁逻辑图和顺序控制逻辑图,是提供给自动化控制系统编制单位进行组态关键资料。通常情况下联锁逻辑有,常用的逻辑功能有:与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、
3、延时门、单稳定触发、双稳定触发等。通常情况下,工业生产工艺工程师都学习过计算机基础理论,因此上述的几种门基本上都能有所了解,下面简单介绍一下这几种逻辑门在图纸中的表示形式。2 .联锁逻辑图之基本逻辑门2.1. 与门只有当输入同时为真时,才能输出真。点滴化工最基本单元,如:当多个仪表输入,当所有仪表达到条件方可触发后续动作。2.2.或门只有当输入同时为假时,才能输出假。2.3.非门取反。当输入为真时,输出假,输入为假时,输出真。图上可以看出,它与“非门”几乎一致的,除了右侧输出线前端有一个小圈。这个小空心圆圈在逻辑图中表示信号取反的意思。即,原本为真的输入和输出,经过它运算后,逻辑块实际输入和输
4、出为假;原本为假的输入和输出,经过它的运算后,逻辑块实际输入和输出为真。2.4.与非门只有当输入同时为真时,输出才为假。与“与门”正好相反。记忆方式:与门取反(非)门。即:第一个字表示基本逻辑,第二个字表示对上一个逻辑的进一步操作。某些特殊情况下采用这种逻辑更为简便,但较少见。2.5.或非门只有当输入同时为假时,输出才为真。与“或门”真好相反。记忆方式:或门取反(非)门。即:第一个字表示基本逻辑,第二个字表示对上一个逻辑的进一步操作。某些特殊情况下采用这种逻辑更为简便,但较少见。2.6.异或门输入相同时输出为假,输入不同时输出为真。输出记忆方式:相异为真后取反(非)门。输入S1点涧在工业生产领
5、域内很少用到。2.7.逻辑门槛满足一定条件后触发某种结果o点K化工在控制逻辑上经常见到,是满足条件的主要控制过程如:压力超过设定值之后,发出某种信号,推动后续动作。2.8.延时门经过一段时间后,才执行后续输出,输出为真(有小圆圈时为假)。工业生产领域内经常用到,通常应用于输入信号不稳定的情况。如:压力/液位受外界因素有一定的波动,如果压力/液位达到条件就直接判断,则可能出现误判,采用延时可以有效的过滤这些异常波动的情况。2.9.单稳单元一种特殊的逻辑块,输出是固定的,只有当输入发生变化时,输出才变化。与稳态恰好相反。举个例子:电脑开关,按一下就能开机,并能够持续保持开机状态,这就是双稳态单兀。
6、按一下就亮一下的那种就是单稳单元。此种逻辑单元在工业生产领域极少使用。输入分别为置位S,和复位R,分别对应输出为真、假。其中外有圆圈的优先,如下图:S(置位)和R(复位)同时有输入信号时,输出以S(置位)为准,输出为真。用途:当始终有信号要求执行安全动作时,即便是操作人员按下复位,也不会执行复位操作。点涓化工工业生产领域通常采用这种具有优先的触发器。?.读懂联锁逻辑图之读图实例联锁逻辑图是一种表示控制和联锁过程的图O可以看作是一种信号的传输、判断及输出过程。内容主要是关于信号的一些逻辑,通常情况下不表示其他的仪表和电气元件。对于仪表动作设备以及电气元件通常以文字描述的方式,联锁逻辑图中表ZjO
7、联锁过程不是简单的信号变换和传输过程,它是一系列复杂的设备及软硬件组合系统。工业生产工程师通常以语言或文字描述的方式向设计单位提供联锁逻辑和控制逻辑。设计单位专业设计师根据文字描述或语言描述将这种逻辑转换为联锁控制逻辑图。但是语言描述信息在传递过程当中可能会存在着误解、信息遗漏等情况,因此,设计单位设计师所绘制的联锁控制逻辑图可能与生产企业工艺工程师希望达到的目标不一致。因此,作为生产企业当中的工业生产工程师,应当熟悉阅读联锁控制逻辑图,根据联锁控制逻辑图中的内容与实际工艺所需求的逻辑过程一一比对,确保能够完整且正确的实现自己所设想的联锁和控制过程。读懂联锁控制逻辑图是工业生产工艺工程师一项重
8、要且基本的技能。本文从实例开始教授如何读懂联锁控制逻辑图。下面一张是我从网上找到的DCS联锁逻辑图,这个逻辑图也存在着一些错误和缺陷,正好可以拿来练习:按照顺序从左到右读图。1、第1部分为设备的位号,通常情况下一个位号会有一个对应的逻辑图。2、第2部分为一个条件描述,即动作或条件的描述。本文当中图纸是满足罐的液位高高条件,或者手动开关动作。触点位置代表着这个信号或开关所在的位置,DCS为虚拟触点。这个图纸当中有一个问题,1V2109实际上是一个阀门的位号,这里的描述“1V2109手动开”,正确的理解为在现场用手动的方式将1V2109阀门打开,但此处应当是在DCS上用点击按钮的方式将1V2109
9、打开,因此这个地方存在描述错误,应当为“DCS打开1V2109”或类似的描述。3、联锁原因是一个描述,实际上与第2部分相同,不过更精炼和直接。4、这一部分为触点的状态。即前面条件满足以后的输出。此图在这个位置也有错误,更恰当的说应该是容易误解的地方。正常情况下闭合容易被理解为关闭,即容易理解为输出信号为假。打开容易理解为输出信号为真。它应当以逻辑的语言表达,用真、假表示,也有的用1和O表示。此处闭合为1(真),打开为O(假)。个人认为采用1、O更加专业,且逻辑性更明显。5、例图当中这个地方实际上是个多余的画蛇添足部分。因为这几个图例是电气元件,而联锁图中不应当出现电气元件。这3个图例表示的是一
10、个常开触点和两个常闭触点。6、进行的逻辑运算,此处为“与门”。意味着只有当两个输入均为1(真)时,输出才为1(真),其余情况输出均为O(假)。7、双稳触发器。请注意这个触发器下端输入线有一个小圆圈。意味着从第6部分输出的信号在输入第7部分触发器前进行了取反操作。也就是说,只有第6部分的两个输入均满足条件为1(真)时,进入第7部分触发器复位的信号才为0(假),其余情况下进入触发器复位的信号为1(真),触发器输出为0(假)。8、9、真正的误解就出现在第8部分和第9部分这里。第8部分说明输出的触点动作状态为打开,但第9部分描述写的却是关主阀1V2109o如果这里没有错误,就可以知道这个阀门应该是反逻
11、辑操作的阀门,即可以理解为:得电关闭阀门,失电打开阀门。而在第2部分最上一行开始读图,得到的描述是:当手动开时,触发器置位,输出状态为打开,但是最终阀门动作为关闭。所以说第2部分的描述也与第9部分描述相悖。结合前面部分,可以解读为:DCS手动开按钮按下后,触发器置位,主阀1V2109关闭。T-2109液位高高或DCS手动关按钮按下后,触发器复位,主阀1V2109打开。从上面的解读,大家也应该看出来了,这个逻辑实际的问题出在最后部分的描述上。如果按照下面方式描述最后的阀门动作:这样就不会出现上述错误了。当然这个例图里面还有其它不完善的地方,大家可以找找看。触发器应当有复位优先功能,这样能够防止置位误操作。另外,这里之所以采用第6部分取反操作,即为“与非门”而不是采用“或门”(输出结果都是三真一假),目的是提高系统的稳定性。“与非门”保持为假时需要两个控制条件都为在线状态,如果控制线路损坏,则默认触发条件,确保安全。“或门”保持为假时需要两个控制条件都为离线状态,如果控制线路损坏,则无法触发动作。