陳海生。

轉(zhuǎn)載。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：

ISO 13849-1,機(jī)械安全控制系統(tǒng)全相關(guān)部件 設(shè)計(jì)原則（GB/T 16855.1），機(jī)械防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)都是安全部件組合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從輸入（input）到邏輯處理（logic）再到輸出（output）組成的一個(gè)控制回路，這些控制回路通過(guò)以上這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)。

一．設(shè)備的安全按照國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)分成5類(lèi)

B,1,2,3,4個(gè)等級(jí)，4級(jí)最高，B級(jí)最低，一般B和1級(jí)是需要安全可靠的元器件來(lái)控制設(shè)備，而2級(jí)以上是需要 安全監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)監(jiān)視安全回來(lái)，常見(jiàn)的是安全繼電器，或者安全PLC，他們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮到其它按鈕或開(kāi)關(guān)失效的一些模式了。

PILZ 安全繼電器

現(xiàn)在一般的設(shè)備都是由3級(jí)或4級(jí)的保護(hù)，當(dāng)然選擇什么等級(jí)的安全防護(hù)其實(shí)也是有一定的要求的。如下，一般不選用B

S 傷害程度：

　　1= 輕傷 （通常為可恢復(fù)性傷害）

　　 2=重傷或死亡（通常為不可恢復(fù)性傷害）

　F 面臨危險(xiǎn)的時(shí)間和頻率：

　　1=從無(wú)到經(jīng)常發(fā)生

　　2=從經(jīng)常發(fā)生到持續(xù)發(fā)生

　P 避免危險(xiǎn)的可能性：

　　1=在特定條件下有可能

　　2=幾乎不可能

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估參照?qǐng)D

等級(jí)1，無(wú)需采用安全繼電器，

等級(jí)2，使用安全繼電器，但是單一故障將會(huì)導(dǎo)致安全功能喪失，比如單通道的觸點(diǎn)接入，一旦這 一個(gè)觸點(diǎn)出現(xiàn)故障，安全功能喪失

等級(jí)3，使用安全繼電器，使用雙通道監(jiān)控，一個(gè)觸點(diǎn)的故障可以被檢測(cè)出來(lái)，但非所有故障。

等級(jí)4，使用安全繼電器，使用雙通道監(jiān)控，故障會(huì)被及時(shí)監(jiān)測(cè)出來(lái)，以防止安全功能喪失。

安全繼電器的輸出也要注意，電流不能太大，如有必要 使用接觸器中轉(zhuǎn)

安全繼電器接法不同，等級(jí)不同

關(guān)于觸點(diǎn)怎么接，看圖就會(huì)明白，需要接常閉點(diǎn)的，

常開(kāi)點(diǎn)的缺點(diǎn)很明顯：1，觸點(diǎn)吸合需要按鈕按到底，觸發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，2，斷線無(wú)法避免，觸點(diǎn)接觸不好無(wú)法避免。

常閉點(diǎn)的缺點(diǎn)也有：1，觸點(diǎn)黏住，導(dǎo)致觸點(diǎn)失靈，

但是依據(jù)分析，斷線的概率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于黏住觸點(diǎn)，觸點(diǎn)黏住是可以使用等級(jí)4來(lái)防止。

二. 機(jī)械防護(hù)中設(shè)計(jì)一個(gè)足夠安全控制回路

機(jī)械防護(hù)中控制回路是否足夠安全，有一般有兩種辦法來(lái)確定。

第一 采用該設(shè)備的安全相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，就是我們所說(shuō)的C類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，里面就有明確規(guī)定的了該設(shè)備應(yīng)該采用相對(duì)應(yīng)的安全等級(jí).

例如:

1.機(jī)床安全 小規(guī)格的數(shù)控車(chē)床(GB 22997)，“帶防護(hù)鎖定的聯(lián)鎖——3類(lèi)”

2.注塑機(jī)全要求 (EN 201) “聯(lián)鎖防護(hù)裝置PLr=d“

3. 工業(yè)機(jī)器人全要求（ISO 10218）“控制系統(tǒng)的安全相關(guān)部件的設(shè)計(jì)應(yīng)確保其結(jié)構(gòu)符合PLr=d ,3類(lèi)”

4.機(jī)械安全 激光加工設(shè)備ISO 11553-1）“通常情況，安全需求要3類(lèi)”

5.剪板機(jī)安全技術(shù)要求（GB 28240）”剪板機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)該滿(mǎn)足4類(lèi)要求“

以上這些提到”3類(lèi)”或者”P(pán)Lr”都是來(lái)自于ISO 13849-1(GB/T 16855.1)。

第二 C類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有提出來(lái)的安全需求

我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械防護(hù)中的工作環(huán)境，例如危險(xiǎn)會(huì)造成的傷害程度（S），以及危險(xiǎn)暴露的頻率（F）,和躲避危險(xiǎn)的可能性（P）來(lái)確定所需要的安全等級(jí)。下面直接舉例，根據(jù)機(jī)械防護(hù)中不同的等級(jí)給出相對(duì)于的簡(jiǎn)圖，圖中有未詳盡的參數(shù)默認(rèn)為符合標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的。

示例一：B類(lèi) ，PLb

1. 機(jī)械防護(hù)中安全功能描述：移動(dòng)式的防護(hù)罩安全門(mén)等）由B1接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)，當(dāng)防護(hù)罩打開(kāi)時(shí)，Q1會(huì)斷開(kāi)，電機(jī)停止工作(STO)。

示例二：1類(lèi)，PLc

2. 機(jī)械防護(hù)中安全功能描述：移動(dòng)式的防護(hù)罩（如安全門(mén)等）由B1安全門(mén)開(kāi)關(guān)檢測(cè)，當(dāng)防護(hù)罩打開(kāi)時(shí)，Q1會(huì)斷開(kāi)，電機(jī)停止工作(STO)。

注：B1使用經(jīng)驗(yàn)證元件安全門(mén)開(kāi)關(guān)，這些經(jīng)驗(yàn)證元件有個(gè)特點(diǎn)是帶有斷開(kāi)功能。

示例三：2類(lèi)，PLc

3. 機(jī)械防護(hù)中安全功能描述：安全光幕SLC1被觸發(fā)后，電機(jī)停止工作

注：SLC1:2類(lèi)安全光幕，KA1：繼電器，Pilot lamp：指示燈

4. 推薦用2系列的光幕，自帶指示燈的那種.

2類(lèi)其實(shí)有很多的缺點(diǎn)，用單一元件到PLd這個(gè)是一件比較麻煩的事情。但是這個(gè)可以省下一些成本，但是在認(rèn)證時(shí)會(huì)有時(shí)候被判定不及格。

示例四：3類(lèi)，PLd

5. 機(jī)械防護(hù)中安全功能描述：安全門(mén)解鎖后打開(kāi)，變頻器停止工作，電機(jī)停止。注：B1: 安全門(mén)開(kāi)關(guān)、安全電磁鎖、Safety module：安全繼電器、KM1:接觸器。

示例五：4類(lèi)，PLe

6. 安全模塊

機(jī)械防護(hù)中安全功能描述：安全防護(hù)門(mén)打開(kāi)時(shí)，電機(jī)停止工作

注：B1,限位開(kāi)關(guān)2限位開(kāi)關(guān)，建議用自帶安全等級(jí)的系列產(chǎn)品可以一個(gè)代替兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)。安全模塊：SRB系列的安全繼電器， Q1,Q2：接觸器

通過(guò)以上這些示例，各位對(duì)安全回路的設(shè)計(jì)應(yīng)該有個(gè)大概的理解。