利用联锁逻辑实现互为备用泵自动启动的方法

宋燕

（中石化宁波工程有限公司，浙江 宁波315203）

工业生产中，泵是将工艺介质从一个工艺设备输送到另一个工艺设备的中间设备。通常情况下，一个泵位都会设计安装2台泵，其中一台泵工作运行（简称工作泵），另一台泵备用（简称备用泵）。

在控制系统操作界面上，工作泵和备用泵之间的切换关系（均指正常操作工况下）：1）1台工作泵，1台备用泵。工作泵故障后，备用泵通过控制系统操作界面软按钮启动（可间断操作的场合）。2）1台工作泵，1台备用泵。工作泵故障后，备用泵自动启动（现场就地启动泵的操作，通过就地操作柱实现）。

工作泵的启动和停止由控制系统发出指令到电气控制柜来实现，当工艺参数异常时，通过检测仪表提供的信号，发出一个联锁触点指令到电气控制柜，从而实现备用泵的启动。该种泵的工作方式广为使用，但该方式没有充分利用好当今控制系统强大的软件优势。

目前，采用联锁逻辑通过软件组态来实现备用泵的自动切换变得很容易，操作也很简单，同时使2台泵的电气控制回路接线一致，使泵的日常维护检查简单、统一。当工作泵故障时，只要联锁逻辑投入，无需操作人员再做判断，备用泵将会立刻投入工作。笔者论述了通过控制系统用联锁逻辑来实现2台泵互为备用并自动启动备用泵的方法。

1 2台泵工作的联锁逻辑

2台泵工作的联锁逻辑如图1所示，2台泵分别用A和B表示。

图1中泵的控制模块信号有以下几种：

启动泵指令信号SO。只有泵的“投自动”信号（由就地操作柱从就地操作位置切向自动（或远方）操作位置）通过电气控制柜送至控制系统，才能由控制系统发出泵启动指令。SO由两部分组成：操作人员通过工作泵软按钮启动泵；备用泵软按钮联锁逻辑投入启动泵。

允许启动泵的限制条件信号RO。只有ZC信号不存在的情况下，才允许启动泵。

停止泵指令信号SC。由操作人员通过工作泵软按钮停止泵。

联锁停泵信号ZC。当启动泵指令发出后，5s（根据泵的工作电源母线投入工作时间可调整）后仍未有启动泵的运行信号（即泵的工作电源有问题或该泵故障），则将该泵已发出的启动指令复位。

以上信号优先级别：RO优先于SO，ZC优先于SC，SC优先于SO。

在图1中的信号解释如下：1）“泵投自动”——A泵或B泵投自动信号，来自电气控制柜的干接点信号，控制系统界面作状态信息提示；2）“泵运行”——A泵或B泵运行信号，来自电气控制柜的干接点信号，控制系统界面作状态信息提示；3）A泵或B泵启动／停止指令信号——A泵或B泵启动／停止指令信号，送至电气控制柜干接点信号；4）“联锁逻辑投入”／“联锁逻辑退出”——联锁逻辑投入／联锁逻辑退出，控制系统界面作状态信息提示。

图1中，操作区域解释如下：1）I区——备用泵联锁逻辑投入和退出的备用泵软按钮区域。若A泵投入运行后，将备用泵软按钮联锁逻辑投入，此时B泵即为备用泵，当A泵故障后，B泵则会联锁逻辑自动启动，B泵启动后，需将备用泵软按钮联锁逻辑退出。反之，若B泵先投入运行，操作方式相同。2）II区——泵控制模块区域。通过该控制模块，分别送出启动泵指令信号和停止泵指令信号。

当泵产生故障后，为保护设备和人员安全，必须将故障泵通过就地操作柱从自动操作位置切换至就地操作位置，直至故障排出，才能再次切换至自动操作位置，泵的联锁逻辑才可自动执行。

2 泵的操作方式

2.1 操作步骤

1）A泵由就地操作位置切换至自动（远方）操作位置，在控制系统界面上有“A泵投自动”状态信息提示。

2）在控制系统操作界面，通过工作泵软按钮，启动A泵。

3）A泵工作后，控制系统界面上将反馈有“A泵运行”状态信息提示，此时B泵即作为备用泵，将备用泵软按钮联锁逻辑投入，将会在控制系统界面有“联锁逻辑投入”状态信息提示。只有备用泵软按钮联锁逻辑退出或A5或B5信号存在时，“联锁逻辑投入”信息则会消失，控制系统界面将有“联锁逻辑退出”状态信息提示。

4）当工作泵A泵故障后，则有A4信号成立，由于“联锁逻辑投入”存在，A5成立，则会自动启动B泵（备用泵）。

5）正常运行时，如需A泵停止运行，首先将联锁逻辑退出，然后通过工作泵软按钮A泵停止即可。反之，若选择B泵为工作泵，则A泵为备用泵，操作步骤与上相同。

2.2 重 点

通过控制系统操作界面，启动任何1台泵，都需有“泵投自动”信号送与控制系统，泵才能在控制系统通过联锁逻辑完成启动。

任何1台泵，通过操作人员都可以在控制系统操作界面软按钮手动启动／停止。

3 泵的启动／停止其他条件

1）如果工艺条件满足，（液位或流量等）信号被激活，则备用泵启动或停止工作泵；如果工作泵故障，则备用泵启动；每台泵都可以从控制系统的操作界面上的软按钮实现启动／停止；故障泵只有通过操作人员确认后，才能再次作为备用泵；提供泵的工作电源故障保护。

2）泵的启动指令：通过控制系统界面上的软按钮发出指令信号；通过联锁逻辑投入启动备用泵。操作限制条件：只有泵由现场就地操作位置切换至自动（远方）操作位置时，泵才能在控制系统中被自动控制启动。

3）泵的停止指令：操作人员通过控制系统界面上的软按钮发出停止泵的指令信号；工作泵电源故障保护信号；通过工艺条件满足（激活），停止工作泵。

3 结束语

利用联锁逻辑实现泵互为备用并自动启动备用泵的方法，是从实际工程中总结出来的，目前已在很多工程项目上应用，并得到最终用户的好评。

在实际生产中，还可以在联锁逻辑中加入泵有效工作时间的累计，充分掌握泵的实际工作效率。