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）組成的一個控制回路，這些控制回路通過以上這個標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計。

一．設(shè)備的安全按照國際通用標(biāo)準(zhǔn)分成5類

B,1,2,3,4個等級，4級最高，B級最低，一般B和1級是需要安全可靠的元器件來控制設(shè)備，而2級以上是需要 安全監(jiān)控系統(tǒng)來監(jiān)視安全回來，常見的是安全繼電器，或者安全PLC，他們在設(shè)計時已經(jīng)考慮到其它按鈕或開關(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級或4級的保護(hù)，當(dāng)然選擇什么等級的安全防護(hù)其實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 面臨危險的時間和頻率：

　　1=從無到經(jīng)常發(fā)生

　　2=從經(jīng)常發(fā)生到持續(xù)發(fā)生

　P 避免危險的可能性：

　　1=在特定條件下有可能

　　2=幾乎不可能

風(fēng)險評估參照圖

等級1，無需采用安全繼電器，

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

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

等級4，使用安全繼電器，使用雙通道監(jiān)控，故障會被及時監(jiān)測出來，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，等級不同

關(guān)于觸點怎么接，看圖就會明白，需要接常閉點的，

常開點的缺點很明顯：1，觸點吸合需要按鈕按到底，觸發(fā)時間長，2，斷線無法避免，觸點接觸不好無法避免。

常閉點的缺點也有：1，觸點黏住，導(dǎo)致觸點失靈，

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

二. 機(jī)械防護(hù)中設(shè)計一個足夠安全控制回路

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)，就是我們所說的C類標(biāo)準(zhǔn)，里面就有明確規(guī)定的了該設(shè)備應(yīng)該采用相對應(yīng)的安全等級.

例如:

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

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)計應(yīng)確保其結(jié)構(gòu)符合PLr=d ,3類”

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”

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)該滿足4類要求“

以上這些提到”3類”或者”PLr”都是來自于ISO 13849-1(GB/T 16855.1)。

第二 C類標(biāo)準(zhǔn)沒有提出來的安全需求

我們根據(jù)現(xiàn)場機(jī)械防護(hù)中的工作環(huán)境，例如危險會造成的傷害程度（S），以及危險暴露的頻率（F）,和躲避危險的可能性（P）來確定所需要的安全等級。下面直接舉例，根據(jù)機(jī)械防護(hù)中不同的等級給出相對于的簡圖，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 ，PLb

1. 機(jī)械防護(hù)中安全功能描述：移動式的防護(hù)罩安全門等）由B1接近開關(guān)檢測，當(dāng)防護(hù)罩打開時，Q1會斷開，電機(jī)停止工作(STO)。

示例二：1類，PLc

2. 機(jī)械防護(hù)中安全功能描述：移動式的防護(hù)罩（如安全門等）由B1安全門開關(guān)檢測，當(dāng)防護(hù)罩打開時，Q1會斷開，電機(jī)停止工作(STO)。

注：B1使用經(jīng)驗證元件安全門開關(guān)，這些經(jīng)驗證元件有個特點是帶有斷開功能。

示例三：2類，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類其實有很多的缺點，用單一元件到PLd這個是一件比較麻煩的事情。但是這個可以省下一些成本，但是在認(rèn)證時會有時候被判定不及格。

示例四：3類，PLd

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

示例五：4類，PLe

6. 安全模塊

機(jī)械防護(hù)中安全功能描述：安全防護(hù)門打開時，電機(jī)停止工作

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

通過以上這些示例，各位對安全回路的設(shè)計應(yīng)該有個大概的理解。