为什么一定要有复位开关？

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在生产自动化领域，联锁逻辑图就是装置的'安全大脑'——它精准控制着设备启停、报警响应和紧急关断，直接关系到人员安全和千万级设备的稳定运行。一个设计不当的复位开关，可能让联锁保护形同虚设；而逻辑图中的微小疏漏，更会引发连锁性生产事故！本期手把手教你设计复位开关，搞定生产装置联锁逻辑图！

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为什么一定要有复位开关？

在工业自动化控制系统中，当关键工艺参数（如温度、压力、流量等）超出安全阈值时，联锁保护机制会自动触发，使相关设备进入安全状态（如关闭阀门、停止机泵等），从而确保人员和设备安全。

当异常参数自动恢复正常后，系统会立即解除保护状态，使设备重新投入运行。这种情况在实际生产中可能带来问题：在生产波动的情况下，会频繁地产生联锁，威胁安全生产。

为解决问题，通常会设置复位功能，采用复位开关与RS触发器构成的复位电路来实现，工艺过程恢复正常后，自动联锁触发条件随之解除，但是联锁动作范围内的阀门和机泵还是处于联锁状态动作状态即安全状态。

为了防止工艺参数波动，造成反复触发联锁，在过程参数恢复正常后，需要对工艺过程和设备进行检查，确认没有问题再恢复正常，这就是设置复位开关的目的。

复位开关有哪些设计要求？

复位开关可在DCS系统的操作站设置软开关，但联锁是在SIS系统，则复位开关信号可以通过通信给SIS。

可以在SIS系统的操作站设置软开关，在辅操台增设允许复位开关，当该开关处于允许状态时，操作站方可执行复位操作。

此外，SIS系统复位开关的状态会在DCS操作界面以灰色直观显示。

复位开关的功能特性与使用限制：复位开关复位的是联锁动作的对象（如切断阀、机泵等）的控制。但需注意，仅当联锁触发信号恢复正常时，复位操作才能顺利进行。若复位失败，意味着触发联锁的根源问题尚未解决，比如过程温度、压力、液位等参数仍处于异常状态。若联锁逻辑仅依赖手动开关触发，无需过程参数参与，则无需设置复位开关。

复位开关如何设置？

用于复位的触点应在启动复位功能时瞬时闭合，即“1”电平触发复位功能。复位开关的类型应为瞬时型。当触发复位开关时，只能瞬时给出一个复位信号。

1.RS触发器的使用

复位开关在逻辑图中都有 RS触发器配合使用，所以搞清楚RS触发器的输入输出电平使用要求是非常重要的。RS触发器有置位优先和复位优先2种。

2.置位优先的RS触发器

置位优先的RS触发器如图1所示。

当 [A]=1 和 [B]=0, [C]=1。如[A] 变成 0，在 [B]=1 之前 [C] 保持。

如果 [B]=1 ，此时 [C]=0。如[B] 变成 0，在 [A]=1 之前 [C] 保持 0。

如 果 [A] 和 [B] 同时为 1，[C]=1，[D] 是 [C] 的反相。

3.复位优先的RS触发器

复位优先的RS触发器如图2所示。当 [A]=1 和 [B]=0, [C]=1。如 [A] 变成 0，在 [B]=1 之前 [C]保持 1。

如果 [B]=1 ，此时 [C]=0。如[B] 变成 0，在 [A]=1 之前 [C] 保持 0。如果 [A][B] 同时为 1，[C]=0，[D] 是 [C] 的反相。

图1 置位优先的RS触发器

图 2 复位优先的RS触发器

举例：

下面以图3为例，解释RS触发器的使用。

图中使用的是置位优先的RS触发器，过程信号PZT-63101≥ 0.3MPa时触发联锁，去关闭XV-63101阀。图中画有旁路开关BP-16101，“1”为旁路电平。

图3 复位开关在联锁图中的应用

在RS触发器的“S”端对信号取反，当联锁发生，触发信号为“0”，取反后为“1”，“R”端电平是“0”，RS 输出端“C”输出“1”，取反后电平为“0”，去关闭阀门。

如果在联锁触发信号依然存在的情况下，在此时去做复位，RS的“C”输出是“1”，取反后还是“0”，保持联锁的动作输出不变。

当联锁触发信号PZT-63101＜ 0.3 MPa 时，RS 的“S”端电平取反后是“0”。

如果此时RS 的“R”端没有复位，那么依然是“0”电平，RS的“C”端依旧保持以前的输出，维持联锁输出状态。

当启动复位开关后，RS的“R端电平为“1”，RS 的“C”输出为“0”，取反后为“1”，阀门XV-63101 打开，恢复正常状态。

RS触发器采用复位优先，联锁触发信号“0”在“S”端取反后为“1”，此时如果复位，“R”端为“1”，RS 的“C”端输出为“0”，取反后为“1”，联锁对象恢复正常状态。这是不允许的，因为联锁触发信号还存在。

所以使用哪类RS触发器，要具体结合电路分析，通常情况下采用置位优先的RS触发器。

应当注意问题：

当有2个联锁逻辑的动作执行内容是一样的时候，只是触发条件不一样。当一个联锁的动作执行内容是另外一个联锁动作内容的一部分，触发条件不一样。

上述问题，当2个联锁的触发信号一个恢复正常，一个没有恢复正常时，对触发信号恢复正常的联锁进行复位，可能会产生误动。

解决上述问题的办法是：

1.在设计上将两个联锁采用一个共用复位开关。

2.当一个联锁动作对象例如一台阀门，参加多个联锁逻辑，多个联锁输出到这台阀门的电路上加“与”门，触发是“0”电平有效，只要有一个联锁处于动作状态，没有恢复到正常状态，任何一个联锁就不能进行复位，生产也就不能恢复正常。

复位开关在逻辑图中与逻辑关系不密切，往往重视程度不够，如果不能正确设计复位开关，就会影响联锁回路的安全功能。在设计过程中需要自控人员和工艺人员进行充分的沟通，澄清联锁的逻辑关系，正确设计逻辑图。

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