隨著生產過程自動化程度的提高，設備聯鎖越來越多的應用在化工行業的安全生產中。本課題論述的主要內容是如何保障在正常生產過程中，避免溫度儀表的虛假信號造成設備停車問題。通過對各環節輸出信號的識別，控制系統可識別虛假信號，避免機組或裝置被迫停機或停車。保障生產過程安全平穩運行。
目前溫度測量儀表大多使用單支PT100熱電阻，配套
溫度變送器使用，將阻值信號轉換為4-20mA電流信號。但是由于現場儀表傳感器故障、變送器故障、控制柜安全柵故障以及信號電纜在使用的過程中出現斷路、短路等原因，會讓控制系統誤認為超出聯鎖設定值，從而觸發聯鎖，迫使正常運行的機組或裝置被迫停車，給生產帶來不必要的損失。
1 影響溫度測量的因素
經調研，化工廠溫度儀表測量如下圖所示，測溫元件安裝于現場測溫點，將現場測到的實際溫度通過變送器、系統卡件輸出到DCS或PLC控制系統，系統根據所接收到的信號執行下一步控制操作。但信號傳輸任何一環節存在問題，都會造成虛假信號的產生，導致系統認為聯鎖到達聯鎖值，從而觸發聯鎖造成異常停車事故。
1.1 傳感器影響
由于現場環境振動、腐蝕等因素，傳感器在使用過程中容易出現短線，接觸不良等因素，從而輸出至變送器的阻值信號阻值無窮大或波動范圍大。變送器誤認為實測溫度超出聯鎖值，輸出到控制器的信號觸發聯鎖停車。
1.2 變送器影響
變送器一般安裝于傳感器頂部，與傳感器采用一體式結構，其次也存在分體式結構，但使用過程中由于環境因素或變送器質量原因時常發生故障，溫度阻值信號、變送器電流輸出信號相關接線端子松動或接觸不良，變送器死機等現象，導致輸出電流超聯鎖設置值范圍，輸出到控制器的信號觸發聯鎖停車。
2 識別真假信號方法措施
2.1 對單點測溫熱電阻改造為雙支鎧裝熱電阻
使用單點雙支熱電阻，配套溫度變送模塊使用，將雙支溫度傳感器同時接入變送器模塊，如圖1所示。
2.2 對溫度變送器進行改造，將原單支傳感器輸入改造為雙支傳感器輸入
將單支輸入模塊改造為雙支輸入模塊，可同時接受兩組溫度傳感器信號，接線對比如圖2所示。
2.3 由傳感器至系統控制環節設置信號保護，保障聯鎖觸發的可靠性
關鍵技術：雙支溫度變送器同時接入溫度變送模塊，在變送器中進行程序設置，兩組溫度冗余設置，有主副之分，變送器始終保持主回路變送器溫度輸出。當主回路傳感器出現故障時變送器可立即切換至副回路傳感器輸出，其次變送器檢測到兩路溫度差值大于設定值時，變送器會輸出低/高值保持不變，提示溫度測量異常，可通知相關人員檢查維修。
門檻電流在DCS工程師電腦上進行對其組態，編寫程序使其識別故障電流。如：當模擬量輸入信號的電流百分比大于等于110%時，程序自動將該聯鎖旁路（即：將該儀表聯鎖切除），同時在操作換面上顯示“現場傳感器故障“的提示。
3 識別真假信號措施研究
由于現場傳感器和變送器種類較多，控制系統種類較多，解決問題的關鍵技術在于找到現場儀表和DCS聯鎖觸發點的臨界點。既保證防止聯鎖誤動作，又要非常大限度保證聯鎖的正常運行。現場傳感器經變送器變送之后輸出的信號都是4-20mA信號，該信號送至DCS或PLC卡件和控制器后經處理將4-20mA的信號與相應的儀表量程對應，從而可以在DCS或PLC上顯示出現場儀表所測量到的儀表數據。
儀表信號從現場傳感器傳至DCS中間有3個重要環節，分別是傳感器---變送器；變送器---安全柵；安全柵---DCS卡件，若其中一個環節出現問題都會導致DCS接收到錯誤的信號，觸發聯鎖使機組聯鎖停機或生產停車；
（1）檢測傳感器故障或傳感器傳至變送器的信號電纜短路、斷路的故障電流，將故障電流通過硬件改造后使電流控制為4mA以下；
（2）檢測變送器故障或變送器傳至安全柵的信號電纜短路、斷路的故障電流，將故障電流通過硬件改造后使電流控制為4mA以下；
（3）檢測安全柵故障或安全柵的接線端子出現短路、斷路的故障電流，在DCS上通過程序來識別故障。
在儀表正常時，變送器傳輸的信號在4-20mA之間，但是當傳感器故障或檢測到的信號有問題時會輸出低報警信號3.85mA或者高報21.75mA。假如壓縮機軸瓦溫度量程為0～200℃。為保護軸瓦不因溫度過高而燒壞軸瓦，必須在DCS或PLC上設置聯鎖保護，聯鎖值為120℃；在壓縮機正常運行的過程中，當溫度傳感器檢測到軸瓦溫度達到聯鎖報警值120℃，變送器會給DCS輸出對應的電流值13.6mA，此時聯鎖值被觸發，DCS發出停機信號，隨之就會將壓縮機停止。對于這樣的聯鎖保護在生產上是必須的。但是當傳感器故障或者是信號電纜出現短路、斷路時現場儀表變送模塊就會發出故障報警的電流21.75mA。該值對應的溫度值遠超過在DCS或PLC上設置的聯鎖報警值，此時聯鎖同樣會被觸發，DCS或PLC發出停機信號，將壓縮機停止。這樣的聯鎖保護屬于因現場傳感器故障導致的聯鎖誤動作，它對正常生產帶來了不必要的損失和麻煩！所以為避免因傳感器或信號電纜的故障導致聯鎖停機或停車必須消除聯鎖誤動作。
4 結束語
此技術方案可有效解決現場儀表-安全柵-DCS/PLC之間的通訊數據整合能力，通過在DCS上組態、編寫程序DCS控制器可以識別觸發聯鎖的電流是真、是假；當識別到假的信號時在監控畫面上顯示“現場傳感器故障的提示”，以便于及時處理故障。穩定生產。杜絕由于溫度傳感器現場斷路或短路造成的大機組聯鎖停車，保證了生產的連續運行，穩定了產品質量。
