訊號報警及聯鎖系統設計規範：聯鎖系統-知識星球

4 聯鎖系統
4.1一般要求
4.1.1聯鎖系統的設計應滿足化工裝置的試車、執行和聯鎖迴路的除錯、測試和維護等要求。
註:這些要求通常包括聯鎖的投入/解除、複位、強制等功能。
4.1.2安全聯鎖系統的設計應滿足SIS 的安全要求規定。安全聯鎖系統的設計應滿足SIF和SIL等級要求，並加以驗證。
4.1.3非安全聯鎖系統可設計為帶電聯鎖。
4.1.4安全聯鎖系統的設計應減少中間環節。
4.1.5安全聯鎖系統宜設計成只要把過程置於某個安全狀態，則該狀態將一直保持到啟動複位為止。
4.1.6在安全聯鎖系統中實現不同SIL 等級的SIF 時，共享或共用的硬體和軟體應符合較高SIL等級的要求。
4.1.7安全聯鎖系統宜設計成失電聯鎖，如SIS 的安全要求規定要求設計為帶電聯鎖，則應配置電路完整性檢測裝置，併在系統內設定電路完整性喪失的報警和記錄。
4.1.8當安全聯鎖系統為本安系統防爆，並採用隔離型安全柵時，安全柵不宜採用底板供電方式。
註:底板是指帶有電子電路的多路供電底板。
4.1.9安全聯鎖系統在進行聯鎖解除、強制、測試、維護時，應採用系統儲存器或列印輸出裝置進行自動記錄，併在人機介面應有報警提示。
4.1.10安全聯鎖系統的於動緊急停車硬體按鈕訊號，除引入邏輯控制器外，宜直接啟動最終元件。
4.1.11安全聯鎖系統中的冗餘裝置不宜採用同段母線供電。
4.1.12當安全聯鎖系統和BPCS 存在與SIF 有關的共用裝置時，該裝置的供電電源、應由安全聯鎖系統提供。
4.1.13安全聯鎖系統的電纜宜採用阻燃型對絞遮蔽電纜，並獨立設定。
4.1.14安全聯鎖系統的電纜接線箱宜獨立設定。

4.2感測器
4.2.1安全聯鎖系統的感測器宜採用4-20mA疊加HART訊號傳輸的智慧變送器，輸出訊號宜帶故障樣式輸出。
4.2.2當感測器選擇開關量儀錶時，開關應選擇防抖動型開關。
4.2.3當安全聯鎖系統採用冗餘的感測器時，感測器可採用不同技術的產品。
4.2.4當同一過程引數既需要BPCS的控制，又參與安全聯鎖系統的聯鎖時，則BPCS和安全聯鎖系統用於測量該引數的感測器可採用不同技術的產品。
4.2.5安全聯鎖系統與BPCS的感測器不宜共用同一過程介面。

4.3邏輯控制器
4.3.1非安全聯鎖系統的邏輯設計可採用正邏輯，對於安全聯鎖的邏輯設計可採用負邏輯。
註:正邏輯是指聯鎖輸入訊號觸發時為高電平或布林量為“1”；負邏輯是指聯鎖輸入訊號觸發時為低電平或布林量為“0”。
4.3.2當用於安全聯鎖的邏輯控制器採用可程式設計電子裝置時，其設計、製造、認證等應符合現行國家標準《電氣/電子/可程式設計電子安全相關係統的功能安全》GB/T 20438 的有關要求。
4.3.3用於安全聯鎖的安全柵、訊號隔離器等應使用獲得功能安全認證的產品。
4.3.4安全聯鎖系統的邏輯控制器應與BPCS的時鐘保持一致。
4.3.5邏輯控制器的中央處理單元、輸入單元、輸出單元、電源單元、通訊單元等應為獨立的單元。
4.3.6冗餘感測器的訊號宜接入邏輯控制器的不同輸入單元。
4.3.7冗餘最終元件的控制訊號宜接自邏輯控制器的不同輸出單元。
4.3.8邏輯控制器的中央處理單元負荷不應超過其額定負荷的50% 。
4.3.9邏輯控制器的內部通訊負荷不應超過其額定負荷的50% 。

4.4最終元件
4.4.1最終元件宜帶有聯鎖動作的反饋輸出。
註:對於控制閥，反饋輸出為閥門的聯鎖位置;對於電機，反饋輸出為電機的聯鎖狀態。
4.4.2當安全聯鎖系統與BPCS控制同一臺閥門時，設計應保證安全聯鎖系統要求閥門的動作優先BPCS的要求。
4.4.3當安全聯鎖系統的最終元件為閥門時，閥門宜採用氣動執行機構。

4.5安全聯鎖系統硬體故障裕度要求
4.5.1當感測器、最終元件和非可程式設計電子邏輯控制器為故障安全型時，最低硬體故障裕度應滿足表4.5.1 中的要求，否則表4.5.1中的最低硬體故障裕度應加1。
表4.5.1感測器、最終元件和非可程式設計電子邏輯控制器的結構約束

4.5.2可程式設計電子邏輯控制器的最低硬體故障裕度應滿足表4.5.2 中的要求。
4.5.3 安全聯鎖系統的子系統的最低硬體故障裕度大於或等於1 時，當檢測到硬體危險故障時，應報警，並記錄，同時應執行與故障硬體相關的安全聯鎖動作或者在故障平均恢復時間內不能完成恢復，則執行與故障硬體相關的安全聯鎖動作。
4.5.4 安全聯鎖系統的子系統的最低硬體故障裕度為0時，當檢測到硬體危險故障時，應報警，並記錄，同時應執行與故障硬體相關的安全聯鎖動作。

4.6 獨立性要求
4.6.1 安全聯鎖系統與BPCS之間應保持獨立性，當它們之間存在共享裝置時，應滿足下列要求:
1 BPCS的失效不應危及安全聯鎖系統的功能安全;
2 安全聯鎖系統的失效不宜導致BPCS失效;
3 對BPCS的任何操作不應對安全聯鎖系統產生任何危害。
4.6.2 當同一過程變數既需要BPCS 的控制，又用於安全聯鎖系統的聯鎖時，用於檢測該變數的感測器宜獨立設定。
4.6.3 當BPCS的控制和安全聯鎖系統的保護由同一過程變數控制時，則控制閥不宜共用。

4.7 操作員站
4.7.1 BPCS與安全聯鎖系統共用操作員站時，操作員站的失效不應對儀錶安全功能產生任何負面影響。
4.7.2 操作員站設定的開關和按鈕應滿足下列要求:
1 應加鍵鎖或口令保護；
2 開關、按鈕的動作應記錄，並具有二次確認的操作；
3 開關狀態應顯示，並記錄。
4.7.3 對於重要的聯鎖單元，操作員站應提供聯鎖邏輯迴路畫面，畫麵包括輸入輸出狀態、邏輯關係、聯鎖旁路和裝置維護狀態、診斷結果等的顯示、報警。

4.8 裝置維護、測試開關的設定
4.8.1 裝置維護、測試開關可採用下列方式設定:
1 對於安全聯鎖系統，可在安全聯鎖系統的操作員站設定軟體開犬，或在BPCS的操作員站設定軟體開關，開關的狀態訊號可採用通訊方式與安全聯鎖系統連線；
2 對於非安全聯鎖系統，可在BPCS的操作員站設定軟體開關；
3 可在機櫃設定硬體開關。
4.8.2 當設定了裝置維護開關時，每個聯鎖單元宜在輔助操作臺上設“允許”開關，在“允許”條件下，維護開關才有效，“允許”開關宜採用紅色帶鑰匙開關。
4.8.3 當設定了裝置測試開關時，應在現場設定設“允許”開關，在“允許”條件下，測試開關才有效。
4.8.4 裝置處於維護狀態所用的時間應在操作員站上顯示。
4.8.5 當裝置維護開關為硬體開關時，應設定維護狀態反饋黃色硬體指示燈。
4.8.6 維護、測試狀態和“允許”狀態應在操作員站顯示，並記錄。
4.8.7 維護、測試開關動作和“允許”開關動作應在操作員站記錄。
4.8.8 維護開關宜採用黃色開關，測試開關宜採用紅色開關。

4.9 聯鎖旁路開關的設定
4.9.1 聯鎖旁路開關可採用下列方式設定:
1 對於安全聯鎖系統，可在安全聯鎖系統的操作員站設定軟體開關，或在BPCS的操作員站設定軟體開關，開關的狀態訊號可採用通訊方式與安全聯鎖系統連線;
2 對於非安全聯鎖系統，可在BPCS的操作員站設定軟體開關;
3 可在輔助操作檯設定硬體開關，開關宜採用黃色帶鑰匙開關。
4.9.2 當工藝過程變數從原始自然值變化到工藝條件正常數值，聯鎖訊號狀態發生改變的，宜設定聯鎖旁路開關。
4.9.3 聯鎖旁路開關狀態應在操作員站顯示，並記錄。
4.9.4 聯鎖旁路開關動作應在操作員站記錄。

4.10 聯鎖複位按鈕的設定
4.10.1 聯鎖複位按鈕可採用下列方式設定:
1對於安全聯鎖系統，可在安全聯鎖系統的操作員站設定軟體按鈕，或在BPCS的操作員站設定軟體按鈕，開關的狀態訊號可採用通訊方式與安全聯鎖系統連線;
2對於非安全聯鎖系統，可在BPCS 的操作員站設定軟體按鈕;
3可在輔助操作檯設定硬體按鈕。
4.10.2 聯鎖複位狀態應在操作員站顯示，並記錄。
4.10.3 聯鎖複位按鈕動作應在操作員站記錄。
4.10.4 聯鎖複位按鈕宜採用灰色按鈕。

4.11 緊急停車按鈕的設定
4.11.1 非安全聯鎖系統的緊急停車按鈕可在BPCS操作員站上設定軟體按鈕實現，安全聯鎖系統的緊急停車按鈕應在輔助操作臺上設定硬體按鈕實現。
4.11.2 在輔助操作檯設定的硬體按鈕應引入聯鎖系統的邏輯控制器，併在系統內設定狀態報警並記錄。
4.11.3 緊急停車按鈕不應設維護開關。
4.11.4 緊急停車按鈕應採用紅色蘑菇頭按鈕，並帶防護罩。

4.12 工程師站及事件順序記錄站
4.12.1 安全聯鎖系統應設工程師站。
4.12.2 工程師站應設不同級別的許可權密碼保護。工程師站應顯示安全聯鎖系統動作和診斷狀態。
4.12.3 安全聯鎖系統應設事件順序記錄站。當安全聯鎖系統設定了獨立的操作員站時，事件順序記錄站宜與操作員站共用。當安全聯鎖系統沒有設定獨立的操作員站時，事件順序記錄站可與安全聯鎖系統的工程師站共用，也可單獨設定。
4.12.4 事件順序記錄站記錄每個事件的時間、日期、標識、狀態等。事件順序記錄站應設密碼保護。
4.12.5 工程師站和事件順序記錄站宜設定防病毒等保護措施。
4.12.6 工程師站和事件順序記錄站宜採用臺式計算機。