安全繼電器復(fù)位急停和安全回路是怎樣的關(guān)系
在制造業(yè)領(lǐng)域,對于在機器附近工作的人員,必須采用技術(shù)措施對他們進行適當(dāng)?shù)谋Wo。目前,機器較為常用的保護方式主要有兩種:一是在機器危險動作過程中使相關(guān)人員無法進入危險區(qū);另一種是人員一旦進入危險區(qū),機器的危險動作立即停止。為了準(zhǔn)確的滿足該目的,需要設(shè)計大量的安全功能,其中應(yīng)用最廣泛的就是急停功能,例如機器一旦出現(xiàn)異常情況,要求機器上必須設(shè)置必要的用于緊急停機的急??刂蒲b置(如急停按鈕、拉伸開關(guān)等)。
緊急停止控制裝置,如急停按鈕,是一種用來防止人員、設(shè)備和環(huán)境受到潛在危險的傷害,且應(yīng)用很廣泛的組件。該類組件在出現(xiàn)緊急情況是停止啟動操作。
對于需滿足SIL3或PLe的緊急停機,在ISO 13849-1 中關(guān)于安全控制回路的結(jié)構(gòu)設(shè)計,提出必須滿足如下設(shè)計要求:
1、采用冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計;
2、傳感器監(jiān)測(同步輸入監(jiān)測);
3、使能回路監(jiān)測(監(jiān)測原來類似與采用反饋回路實現(xiàn)的監(jiān)測);
4、所有子系統(tǒng)都具備高診斷覆蓋率。
那么具體應(yīng)如何設(shè)計才能滿足上述要求呢?舉例,便于大家進一步的了解,可參考(圖一)的設(shè)計方案。此設(shè)計方案的工作原理為:安全繼電器對兩個通道上的緊急停止控制裝置進行監(jiān)測。當(dāng)急停裝置被激活后,安全繼電器采用安全方式斷開使能回路(即安全輸出回路處于斷開狀態(tài)),并斷開所連接的接觸器(必要時,某些機器可能還要同時斷開安全雙聯(lián)閥和/或電磁閥)。
圖一
這種應(yīng)用方式,可到達的最高安全等級見(圖二)。
圖二
如果緊急停止控制裝置已經(jīng)斷開且反饋回路已經(jīng)閉合,則可以按下“復(fù)位”按鈕,重新啟動設(shè)備。重啟前必須先進行復(fù)位,即只有進行復(fù)位后,重啟功能才能執(zhí)行。
至于何種情況下應(yīng)采用何種復(fù)位方式(自動復(fù)位、手動復(fù)位、可監(jiān)控復(fù)位),視具體行業(yè)的具體工藝要求而定。以辰竹CZSR8001-3A1B(M)安全繼電器為例,參考接線方式如(圖三):
圖三
當(dāng)然,不同的機器根據(jù)所處的不同的狀況及可能帶來的不同危害風(fēng)險,在安全回路設(shè)計時可根據(jù)實際需求,選擇適當(dāng)?shù)陌踩燃壞繕?biāo)進行設(shè)計。即可達到需求的安全保護目的,又能兼顧經(jīng)濟性。
下述則是采用安全繼電器實現(xiàn)安全等級為SIL1或PLe的緊急停機。在ISO 13849-1 中關(guān)于SIL1或PLc安全控制回路的結(jié)構(gòu)設(shè)計,提出必須滿足如下設(shè)計要求:
1、單通道結(jié)構(gòu)設(shè)計;
2、采用測試設(shè)備進行監(jiān)測。
設(shè)計方案則可參考(圖四) 。
圖四
此方案可達到的最高安全等級見(圖五)。
圖五
上述是對“緊急停止”的安全回路的一些參考案例,實際應(yīng)用過程中,是否的確達到某一等級,需根據(jù)選用的安全部件(經(jīng)過權(quán)威機構(gòu)認(rèn)證),及安全部件的能力、安全相關(guān)參數(shù),及具體的設(shè)計方案,計算評估最終的安全回路等級。通常在安全部件的制造廠家提供的《安全手冊》中,也會提供相應(yīng)的滿足其最高設(shè)計安全等級能力的要求。
最后,有關(guān)“緊急停機”功能,應(yīng)用時還要提醒注意以下幾點:
1、“緊急停機”并不是降低危險的方法,不能避免或防止危險的發(fā)生。
2、“緊急停機”的作用在于出現(xiàn)危險后,能避免或減小危險所造成的傷害,是一種補充性的安全功能。
3、當(dāng)按下“緊急停止”按鈕后,電動機的電源必須斷開,但不能斷開其安全作用的輔助設(shè)備或裝置。如,運輸貨物的機器手臂夾緊裝置,當(dāng)因某緊急情況,緊急停止機器手臂的運動,但此時,夾緊裝置的電源千萬不能斷開,否則機器手臂是不動了,但夾持的貨物被松開跌落,同樣會造成新的損害事件。
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