图1  自保系统逻辑关系

4  自保联锁在MACS-SmartPro系统内的实现

    由于本文主要介绍联锁系统的实现过程，故不再讲述MACS系统，需要指出一点，在我们组态时，MACS处理周期为500ms，即装置的所有数据从采集到处理、输出的时间是500ms，能完全满足自保联锁系统的快速反应要求。
在图2中：
    ZKG：操作画面中联锁总切除（动态表述ZKG=0）和联锁总投入按钮（动态表述ZKG=1），数据类型：BOOL，初始值：TRUE；
    ZFW：操作画面中联锁总复位按钮（动态表述：按钮按下时ZFW为2秒钟的脉冲信号），数据类型：BOOL，初始值：FALSE；
    SDTR：操作画面中自动投入按钮（动态表述SDTR=0）和手动投入按钮（动态表述SDTR=1），数据类型：BOOL，初始值：TRUE；
    LSW1、LSW2、LSW3：操作画面中为手动联锁按钮，SDTR为1时可操作。分别为进料及反应温度联锁、滑阀系统联锁、主风系统联锁（动态表述：按钮按下时均为2秒钟的脉冲信号），数据类型：BOOL；
    QC1、QC2、QC3：操作画面中为手动复位按钮，SDTR为1时可操作。分别为进料及反应温度复位、滑阀系统复位、主风系统复位（动态表述：按钮按下时均为2秒钟的脉冲信号），数据类型：BOOL；
    LT：低选功能块；
    RS：RS触发器。功能：系统联锁后自锁，保证联锁条件解除后需人工确认并进行复位操作；
    HSDIGSW：数字切换输出功能块。功能：在SDTR为0（自动投入）时，DV=1（TRUE）。在SDTR为1（手动投入）时，DV的信号为操作画面LSW1、LSW2、LSW3动作时的操作信号，即手动联锁投入的信号；
    TON：时间延迟导通功能块，延迟时间1秒。功能：由于HSDIGSW功能块的动作时间比OR功能块的动作时间要慢，为了防止SDTR由0（自动投入）切换到1（手动投入）时出现联锁误动作；
    LSQC1、LSQC2、LSQC3：内部取值。联锁复位时必须在手动投入状态的条件；
    T1：内部取值；
    LS1：内部取值。进料及反应温度联锁点。LS1为1时联锁，复位后为0；

图2  联锁系统组态原理图

    LS2：内部取值。滑阀系统联锁点。LS2为1时联锁，复位后为0；
    LS3：内部取值。主风系统联锁点。LS3为1时联锁，复位后为0。

5  阀门动作的实现

    由于阀门的型式不一，气缸阀、阻尼阀的联锁信号是24VDC，复位信号也是24VDC；滑阀的联锁信号是24VDC，复位信号是0；气动薄膜调节阀的联锁信号是4mA或20mA电流信号（根据风开和风关型式），因此，笔者采取如下方法：
(1)  双位双控气缸阀和阻尼切断阀

图3  双位双控气缸阀和阻尼切断阀

    TP：时间延迟断电断开功能块。延迟时间10秒，考虑到阀门打开或关闭后，现场不再带有24V电源。一般阀门动作时间约3~5秒，因此，将延迟时间设为10秒钟。断电后，阀门将保持在断电前的状态。
在全局变量中：PT:=T#10S；
    SV105_C、SV105_O……SV111_O：代表开关量模件FM171的24VDC输出通道（C：关阀；O：开阀）；
    当LS1（LS3）为1时，图3中左边一列TP功能块的Q输出为1，相应模件通道有24VDC输出，实现联锁动作（如SV105关阀）。当LS1（LS3）为0时，上图中右边一列TP功能块的Q输出为1，相应模件通道也有24VDC输出，即实现联锁复位动作（如SV105打开）。

(2)  滑阀

图4  滑阀

    LV102_C、TV101_C、TV111_C、LV101_C：代表开关量模件FM171的24VDC输出通道（C：关阀）；
    当LS2为1时，模件通道输出24VDC，将4台滑阀关闭，起到自保作用；当LS2为0时，模件通道无输出，滑阀由控制系统输出4~20mA电流信号，进行自动控制（注：电液滑阀自保时，调节信号不起作用）。

(3)  气动薄膜调节阀
    气动薄膜调节阀又分为风开阀和风关阀，联锁时FV132/1（风关阀）、FV132/2（风关阀）要求打开，而HV101（风开阀）、FV204（风关阀）要求关闭。具体实施如图5所示。

图5  风关阀和风关阀

    SEL：选择功能块；
    FV204、FV132/1.2、HV101：代表输出模件FM152的电流输出通道；
    当LS1为0时，调节信号输出，实现生产的正常调节。当LS1为1时，选择开关输出0或100（对应于4mA和20mA信号，视调节阀的风开、风关方式和自保要求而定），此时现场调节阀进入阀门联锁位置，实现自保功能。
    虽然催化裂化装置的自保方案和操作要求比较复杂，但由于MACS系统具有较强的逻辑顺控组态功能，以及良好的人机界面，再就是该系统具有离线仿真运行功能，在整个自保联锁组态过程中，一边根据工艺操作需要进行组态，一边仿真运行进行调试，因此，在生产装置开工前一次联校成功，并成功的投入生产运行。