双电磁阀门在SIS系统中的实际应用

郭长城张凯杨俊辉刘爽

摘要：生产装置中的联锁系统，要保证SIL安全等级，还要保证联锁系统的维护成本和安全生产周期，在装置和大型机组联锁系统中，在系统中的供电，控制器，IO卡件，都是冗余结构，本次通过技术改造使现场执行机构，安装双电磁阀阀门，使控制回路实现了从现场到控制室的冗余结构。

关键词：双电磁阀；冗余；SIS

装置高压设备及易燃易爆，或含H2S危险介质生产的装置，或者大机组联锁SIS系统中，整个装置的安全性、可靠性和可利用性．不仅仅取决于压缩机，和现场安全仪表及执行机构的性能，而且还取决于其控制系统的性能。选择适当的SIS控制系统，对于提高机组的整体性能以至提高整套生产装置的性能是非常关键。SIS系统，目前有霍尼韦尔的SM，TRICON的TRICONEX，ROCKWELL的ICS。都是目前主流经过时间检验可靠的有成功业绩的系统。应用于较大规模工程中控制系统。它具有高可靠性，功能强大，组态灵活，容易操作等优点，是集机组的透平调速控制、防喘振控制、性能控制、负荷分配控制、抽气控制、自保联锁逻辑控制为一体的综合控制系统。并且硬件都是冗余形式。在SIL评估中，硬件冗余会提高装置安全度等级。现场测量原件可以组成2oo2或者2oo3结构，但是现场执行机构受控制，成本等因素都是单阀门。并且执行及机构电磁阀都是设备工作。再不增加阀门的基础上，我们通过增加原件实现冗余功能。

1双电磁阀工作原理

在执行机构的气路中，安装2个电磁阀实现硬件冗余。

图1双电磁阀的工作原理

联锁信号为“1"（电磁阀上电时），电磁阀A，B的1-2导通，电磁阀B处于工作状态，而电磁阀A因为电磁阀B的1-3之间不通，处于备用状态。净化压缩空气直接经过电磁阀B进入到执行机构的气缸内，使执行机构处于正常生产时的开关位置。当电磁阀B故障时，其2-3连通，而此时电磁阀A的1-2连通的，故净化压缩空气扔能通过电磁阀A，再经过电磁阀B进入到执行机构的气缸内，使气动执行机构动作。使A，B电磁阀成为真正意义上的冗余配置。当A，B电磁阀的任意一个故障时，都不会引起现场执行机构开关位置的改变。

当SIS系统输出联锁信号时，即联锁信号为“0”（电磁阀失电）时，电磁阀A，B中的2-3导通。执行机构的气缸内的压缩空气通过3-2排到大气中，使执行机构动作，保证装置和机组安全停车。

2双电磁阀系统输出回路改造

对改造的双电磁阀门的控制回路，我们要在SIS系统上取冗余DO输出。在不同的冗余DO输出卡上，取DO输出通道，这样即使一个卡件故障，现场依然能保证执行机构的开度。两条控制电缆到现场的电磁阀A，B。使整条回路都达到了冗余状态。为系统长周期稳定运行提供了更大保证。

在SIS系统的不同机架上，分别取DOR模块上的输出通道。

分别于继电器的13.14端子上接入DO通道，并在5.9端子串接24VDC电源到现场电磁阀，并在+端安装保险丝端子。

各部件接线安装完成后，将电缆放入汇线槽，扣上汇线槽盖，整理机柜，达到柜内整洁、无电缆交叉、电缆不受应力的标准；

检查接线并紧固、测量电缆屏蔽、接地合格后进行单通道逐一上电。

3结语

SIS系统关键回路使用双电磁阀，不仅成本低，结构简单。而且能够使现场设备和系统均达到冗余状态；提高了SIL评估等级；事故状态下至少有一路电源处于闭合可用状态；检修或者发生故障可以进行切换，排查处理现场阀门气路和电磁阀；也不会影响工艺的自动和手动操作。

作者简介：郭长城，男，1969.12.11，2007年1月，沈阳工业大学，学士学位，辽阳石化炼油厂仪表车间主任。

张凯，男，1980.04.26，2005年7月，南华大学电子信息工程，学士学位，辽阳石化炼油厂仪表车间副主任。