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干货分享 | 如何设计一个安全回路?

供稿:施迈赛工业开关制造(上海)有限公司

  • 关键词:安全回路,机械安全,控制回路
  • 摘要:在制造业领域,工厂设备及生产线的自动化程度不断提高,机械风险随之增加。 如何采用可靠的安全技术措施对机器操作人员进行适当的保护?

在制造业领域,工厂设备及生产线的自动化程度不断提高,机械风险随之增加。
如何采用可靠的安全技术措施对机器操作人员进行适当的保护?

通过安全回路的设计,可以实现以下两种常用的保护方式:
1. 在机器危险动作过程中,使相关人员无法进入危险区
2. 人员一旦进入危险区,机器的危险动作立即停止

然而一些令人头疼的问题也经常伴随着各位设计者:

如何确保一个回路是足够安全的?
这样设计是否正确?
有没有满足客户的要求?
有没有相关指导,可以教我们如何设计安全回路?
有没有相关参数的数据来支撑验证这个回路?

其实,只要掌握好以下要点,学会举一反三,你就能设计好一个安全回路。

第一:引用的相关标准

ISO 13849-1:机械安全 控制系统安全相关部件 设计原则(GB/T 16855.1)
这个标准是安全部件组合的相关标准,从输入(input)到逻辑处理(logic)再到输出(output)组成的一个控制回路,这些控制回路可以通过以上这个标准来设计。

第二:设计一个足够安全控制回路

控制回路是否足够安全,有一般有两种办法来确定:

一、采用该设备的安全相关的标准,就是我们所说的C类标准,里面就有明确规定的了该设备应该采用相对应的安全等级。

例如:
1. 机床安全 小规格的数控车床(GB 22997),“带防护锁定的联锁——3类”
2. 注塑机 安全要求 (EN 201) “联锁防护装置——PLr=d”
3. 工业机器人 安全要求(ISO 10218)“控制系统的安全相关部件的设计应确保其结构符合PLr=d ,3类”
4. 机械安全 激光加工设备 (ISO 11553-1)“通常情况,安全需求要3类”
5. 剪板机 安全技术要求(GB 28240)“剪板机控制系统应该满足4类要求”

以上这些提到“3类”或者“PLr”都是来自于标准ISO 13849-1(GB/T 16855.1),可参见施迈赛公众号往期内容《安全科普 | GB/T 16855.1》。

二、C类标准没有提出来的安全需求的,我们根据现场的工作环境,例如危险会造成的伤害程度(S),以及危险暴露的频率(F),和躲避危险的可能性(P)来确定所需要的安全等级。

具体如何选择,可参见往期《安全科普 | GB/T 16855.1》,或者和我们联系,我们提供相对应的技术支持。
技术支持热线:400 821 8833


话不多说,下面我们直接举例,根据不同的等级,上简图!
(图中有未详尽的参数默认为符合标准范围内的。)


示例一:B类 ,PLb

1.png

安全功能描述:移动式的防护罩(如安全门等)由B1接近开关检测,当防护罩打开时,Q1会断开,电机停止工作(STO)。

示例二:1类,PLc

2.png

安全功能描述:移动式的防护罩(如安全门等)由B1安全门开关检测,当防护罩打开时,Q1会断开,电机停止工作(STO)。

注:
B1:经验证元件,安全门开关,如施迈赛AZ 16系列
这些经验证元件有个特点是带有肯定断开功能。

示例三:2类,PLc

3.png

安全功能描述:安全光幕SLC1被触发后,电机停止工作

注:
SLC1:2类安全光幕
KA1:继电器
Pilot lamp:指示灯
推荐用施迈赛SLC 240com系列的光幕,自带指示灯。

示例四:3类,PLd

4.png

安全功能描述:安全门解锁后打开,变频器停止工作,电机停止。

注:
B1: 安全门开关、安全电磁锁,如施迈赛的AZM 161系列电磁锁
Safety module:安全模块,如施迈赛的SRB 301MC
KM1:接触器

示例五:4类,PLe

5.png

安全功能描述:安全防护门打开时,电机停止工作

注:
B1,B2:限位开关,建议用施迈赛RSS 260系列产品可以一个代替两个限位开关。
安全模块:SRB系列的安全继电器
Q1,Q2:接触器


通过以上这些示例,大家是否学到了设计安全回路的要点呢?

若您对机械安全方面感兴趣,可联系施迈赛tec.nicum安全技术服务部门,咨询了解更多内容。

文章内图片.png


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发布时间:2020年11月17日 10:44  人气:   审核编辑(王静 )
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