🧭 一、先明确两者的核心定义（在工业自动化语境中）
| 项目 | 互锁（Interlock） | 联锁（Interconnection / Interlock System） |
|---|---|---|
| 核心含义 | 用于防止误动作或危险动作的保护逻辑。是一种禁止逻辑（prohibitive logic）。 | 用于实现设备/系统间动作的协调、顺序和依赖关系的逻辑。是一种顺序/许可逻辑（permissive logic）。 |
| 控制方向 | “如果某条件成立 → 禁止另一个动作” （防护性） | “只有当前条件满足 → 允许下一个动作” （依赖性） |
| 目标 | 防止冲突或危险的操作。 | 确保工艺顺序、安全条件、逻辑依赖正确。 |
| 典型动作关系 | 互相排斥（Mutual Exclusion） | 前后依赖（Condition / Sequence） |
| 本质 | 一种安全保护逻辑（常和安全系统相关）。 | 一种控制逻辑协调（常和工艺控制相关）。 |
| 实现手段 | 电气触点互锁、PLC 逻辑互锁、安全继电器等。 | PLC 程序逻辑、DCS 顺序控制、工艺联锁表。 |
| 结果特征 | 当互锁被触发 → 动作立即禁止或停机。 | 当联锁条件未满足 → 后续动作不允许启动。 |
🧩 二、通俗理解（一句话记忆法）
- 互锁：防止“不能同时干”的事发生。👉 如两个方向、两个回路不能同时动作。
- 联锁：规定“必须先干完A才能干B”。👉 如先开冷却水，才能启动主泵。
⚙️ 三、举例说明（工业自动化常见典型案例）
🔹 例 1：电机正反转控制（互锁）
目的： 防止正转、反转接触器同时吸合（相间短路）。
实现逻辑：
FWD_CMD 有效 且 REV_Coil 不吸合 → 允许 FWD_Coil 吸合
REV_CMD 有效 且 FWD_Coil 不吸合 → 允许 REV_Coil 吸合
PLC 逻辑表达：
FWD_Coil = FWD_CMD AND NOT REV_Coil
REV_Coil = REV_CMD AND NOT FWD_Coil
意义：
- 正反转是“互相排斥”的动作；
- 任意一方动作会互锁另一方。
→ 属于典型的“互锁控制”。
🔹 例 2：泵启停顺序控制（联锁）
场景： 启动主泵前，必须保证冷却水泵先运行且流量正常。
逻辑：
Start_Main_Pump = Cmd_Start AND Cooling_Pump_Running AND Flow_OK
说明：
- 主泵启动依赖冷却水泵与流量；
- 若冷却泵未运行，则主泵启动信号被“联锁”禁止；
- 但这不是互相排斥，而是前置条件（Permissive）。
→ 属于典型的“联锁控制”。
🔹 例 3：安全门与机器人动作（互锁 + 联锁复合）
| 功能 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| 门打开禁止机器人运行 | 互锁 | 防止人进入危险区时设备运转。 |
| 机器人停止后才允许门打开 | 联锁 | 门开启依赖于“机器人停止”信号。 |
互锁和联锁往往组合出现，在复杂系统中互相配合。
🔹 例 4：DCS 工艺系统中“连锁停机”（联锁系统的延伸）
例如在化工厂 DCS 中：
- 若塔顶压力过高、液位过低、冷却水中断等 → 系统自动触发“连锁停机”（Trip）。
这种“Trip 联锁”属于 工艺联锁（Process Interlock System）：
- 是一类联锁系统，但为了安全，具有强制停机功能；
- 通常与 SIS（Safety Instrumented System 安全仪表系统） 协调工作；
- 包含 高高限报警（HH）、低低限报警（LL） 等触发点。
🏗️ 四、实现方式（自动化系统中）
| 层级 | 实现手段 | 应用举例 |
|---|---|---|
| 硬件层 | 接触器辅助触点、机械钥匙互锁、硬连线安全继电器 | MCC 控制柜、开关柜操作互锁 |
| 控制层（PLC/DCS） | 程序逻辑、位信号、状态机逻辑 | 工艺顺序控制、泵/阀控制 |
| 安全层（SIS） | 独立安全PLC（如Triconex, HIMA, Yokogawa ProSafe） | 紧急停机系统（ESD）、炉窑保护系统（BMS） |
🧮 五、逻辑关系对比（形式化表达）
| 逻辑形式 | 说明 | |
|---|---|---|
| 互锁（Interlock） | A_RUN ⇒ NOT(B_RUN) | 若 A 在运行，则禁止 B 运行。 |
| 联锁（Permissive/Sequential） | Allow_B = A_OK AND Condition_OK | 只有 A 正常且条件满足才允许 B 动作。 |
🧱 六、互锁与联锁的工程层关系
- 互锁 是 联锁系统（Interlock System） 的一种基础逻辑单元；
- 在大型控制系统（如 DCS / SIS）中：
- 所有“互锁、顺序、条件”都被统一纳入“联锁系统”管理；
- 形成“安全联锁矩阵（Interlock Matrix）”；
- 用于验证、调试、验收（FAT / SAT）。
📋 七、工业文档中的“互锁矩阵（Interlock Matrix）”格式示例
| 编号 | 动作/设备 | 条件1 | 条件2 | 条件3 | 结果 | 类型 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 主泵启动 | 冷却泵运行 | 流量OK | 无报警 | 允许 | 联锁 |
| 2 | 主泵启动 | 出口阀关闭 | – | – | 禁止 | 互锁 |
| 3 | 反转电机启动 | 正转电机未运行 | – | – | 允许 | 互锁 |
| 4 | 加热器启动 | 液位正常 | 循环泵运行 | 温度低于上限 | 允许 | 联锁 |
🧠 八、核心总结
| 项目 | 互锁 | 联锁 |
|---|---|---|
| 英文 | Interlock（Narrow sense） | Interlock system / Permissive / Sequence |
| 本质 | 排斥、禁止逻辑 | 条件、许可逻辑 |
| 目的 | 防止错误、危险 | 确保顺序、条件正确 |
| 控制方向 | 相互制约（A 禁 B） | 条件依赖（A 允 B） |
| 典型应用 | 电机正反转、双泵互锁、安全门 | 泵启动条件、炉点火顺序、DCS工艺保护 |
| 实现层 | 电气 + 程序 + 安全PLC | 程序逻辑 + 工艺控制 |
| 关系 | 互锁是联锁系统的组成部分 | 联锁包含互锁逻辑 |
💡 九、一句话结尾总结（工程师记忆版）
🔹 互锁：防止错误发生（安全保护）。
🔹 联锁：保证顺序正确（工艺控制）。
🔹 两者结合：安全又可靠，是自动化系统的“神经反射”机制。
原创文章，作者：梦南圆，如若转载，请注明出处：http://mnyuan.cn/archives/18537
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