施耐德電氣在注塑機安全解決方案的成功應(yīng)用

2017/1/10 10:02:30

　簡述

　　隨著市場的發(fā)展，不僅出口設(shè)備面臨著諸多的安全認證，如歐盟的 CE 認證，美國的 UL 認證，CSA 認證等等，而且注塑機國標也已在 2010 年 4 正式實施，所以對注塑機安全要求越發(fā)的普及。

　　風險評估

　　在設(shè)計設(shè)備之前我們都要對機器進行風險評估，要從各個方面、各個部位，評估這臺機器會帶來什么樣的危險，最終確定這臺機器(或其中某一部分)的危險等級。根據(jù)歐洲機器安全標準 EN 954-1，危險等級分為 B，1，2，3，4 五個等級，危險等級依次增高，等級 4 為最高的危險等級。危險等級的劃分和確定如圖 1 所示：

QQ截圖1

　　S_ 傷害的程度：

　　1= 輕傷

　　2= 重傷或死亡

　　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= 在特定條件下可能

　　2= 幾乎不可能

　　在完成一臺機器(或其中某一部分)的風險評估、確定其危險等級后，就必須采取一系列的措施來降低風險。如機械結(jié)構(gòu)上的設(shè)計改進、安全防護措施的增加、安全控制電路的使用等等。

　　等級 B 要求與安全功能有關(guān)的控制電路在設(shè)計、選擇和組裝過程中必須使用符合基本安全準則和有關(guān)標準的安全開關(guān)電器。安全控制電路要能夠承受語氣的運行強度，能夠承受運行過程中工作介質(zhì)的影響和相關(guān)外部環(huán)境的影響。等級 B 是最基本的等級，其他等級都必須滿足等級 B 的要求。

　　與等級 B 相比，等級 1 要求使用成熟的元器件，即在相似的應(yīng)用領(lǐng)域有過廣泛和成功的使用，或是根據(jù)可靠的安全標準制造的元器件，以及使用成熟的技術(shù)。

　　等級 B 和等級 1 的典型接線示例如下圖：

QQ截圖2

　　在等級 B 和等級 1 中，安全控制系統(tǒng)對故障的承受能力主要是通過采用適當?shù)脑骷韺崿F(xiàn)。如圖所示，保險絲 F0 和急停按鈕 S0 串聯(lián)在主控回路中。若采用合理的保險絲和可靠的急停按鈕，這個回路里的風險我們是可以接受的。但當安全控制電路中出現(xiàn)任何一個單一故障，如急停按鈕觸點焊死，都會導致安全功能的丟失。故這個控制回路的安全等級只能夠是 B 級或 1 級。

　　在危險機械的設(shè)計中，等級 B 和等級 1 很少使用。通常最常使用的是等級 2，3，4。這些安全等級的具體描述如下：

QQ截圖3

　　我們可以把一個簡單的控制電路分成信號輸入部分 (如急停按鈕、限位開關(guān)、光柵) 、控制部分 (如繼電器、PLC)和輸出部分(如控制電機用交流接觸器)。根據(jù) EN 954-1 中安全等級的描述，若要達到安全等級 2 級及其以上，控制部分必須使用安全的元器件，如安全繼電器、安全 PLC 等。在所使用的安全繼電器達到要求的安全等級的基礎(chǔ)上，我們通常可以通過信號輸入部分的接線來判斷等級 2、3、4。我們現(xiàn)在以急停按鈕為例，分析這三個安全等級的應(yīng)用接線。

　　給出方案

　　若是使用單通道信號輸入，進入安全繼電器，那么這個控制電路的安全等級是在2級，如圖4所示。

QQ截圖1