機械防護中的安全回路應用(一)
轉(zhuǎn)載。
在工業(yè)設計當中,如何保證一個回路是足夠安全的呢?安全回路的構(gòu)成(B,1,2,3,4)和案例 ,通過安全回路的設計,可以實現(xiàn)以下兩種常用的保護方式:1. 在機器危險動作過程中,使相關人員無法進入危險區(qū) 2. 人員一旦進入危險區(qū),機器的危險動作立即停止,講解一下安全回路的要點。
一. 引用的相關標準:
ISO 13849-1,機械安全 控制系統(tǒng)安全相關部件 設計原則(GB/T 16855.1)
這個標準都是安全部件組合的相關標準,從輸入(input)到邏輯處理(logic)再到輸出(output)組成的一個控制回路,這些控制回路可以通過以上這個標準來設計
二. 設計一個足夠安全控制回路
控制回路是否足夠安全,有一般有兩種辦法來確定。
第一 采用該設備的安全相關的標準,就是我們所說的C類標準,里面就有明確規(guī)定的了該設備應該采用相對應的安全等級.
例如:
1.機床安全 小規(guī)格的數(shù)控車床(GB 22997),“帶防護鎖定的聯(lián)鎖——3類”
2.注塑機 安全要求 (EN 201) “聯(lián)鎖防護裝置——PLr=d“
3. 工業(yè)機器人 安全要求(ISO 10218)“控制系統(tǒng)的安全相關部件的設計應確保其結(jié)構(gòu)符合PLr=d ,3類”
4.機械安全 激光加工設備 (ISO 11553-1)“通常情況,安全需求要3類”
5.剪板機 安全技術要求(GB 28240)”剪板機控制系統(tǒng)應該滿足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),前期在我前期里面有提到具體的內(nèi)容,有興趣的可以翻看該期的內(nèi)容《GB/T 16855.1講解》。
第二 C類標準沒有提出來的安全需求的,
我們根據(jù)現(xiàn)場的工作環(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。具體如何選擇的請看前期《GB/T 16855.1講解》,或者和我聯(lián)系,我提供相對應的技術支持。
下面直接舉例,根據(jù)不同的等級給出相對于的簡圖,圖中有未詳盡的參數(shù)默認為符合標準范圍內(nèi)的。
示例一:B類 ,PLb
安全功能描述:移動式的防護罩(如安全門等)由B1接近開關檢測,當防護罩打開時,Q1會斷開,電機停止工作(STO)。
示例二:1類,PLc
安全功能描述:移動式的防護罩(如安全門等)由B1安全門開關檢測,當防護罩打開時,Q1會斷開,電機停止工作(STO)。
注:B1使用經(jīng)驗證元件,安全門開關,這些經(jīng)驗證元件有個特點是帶有肯定斷開功能。
示例三:2類,PLc
安全功能描述:安全光幕SLC1被觸發(fā)后,電機停止工作
注:SLC1:2類安全光幕,KA1:繼電器,Pilot lamp:指示燈
推薦用2系列的光幕,自帶指示燈的那種.
自動停止回路是在 X5 端子上面跳接,自動停止安全機制只在自 動模式下有效,一般常用于安全門、安全光柵停止,例如將安全門接 入到 X5 端子上,當安全門打開,則工業(yè)機器人停止運行 常規(guī)停止。
2類其實有很多的缺點,用單一元件做到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,但是在認證時會有時候被判定不及格。
示例四:3類,PLd
B1
安全功能描述:安全門解鎖后打開,變頻器停止工作,電機停止
注:B1: 安全門開關、安全電磁鎖
Safety module:安全繼電器
KM1:接觸器
示例五:4類,PLe
安全模塊
安全功能描述:安全防護門打開時,電機停止工作
注:B1,限位開關,B2限位開關,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。安全模塊:SRB系列的安全繼電器, Q1,Q2:接觸器