施耐德電氣在注塑機(jī)安全解決方案的成功應(yīng)用

2017/1/10 10:02:30

　簡(jiǎn)述

　　隨著市場(chǎng)的發(fā)展，不僅出口設(shè)備面臨著諸多的安全認(rèn)證，如歐盟的 CE 認(rèn)證，美國(guó)的 UL 認(rèn)證，CSA 認(rèn)證等等，而且注塑機(jī)國(guó)標(biāo)也已在 2010 年 4 正式實(shí)施，所以對(duì)注塑機(jī)安全要求越發(fā)的普及。

　　風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

　　在設(shè)計(jì)設(shè)備之前我們都要對(duì)機(jī)器進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，要從各個(gè)方面、各個(gè)部位，評(píng)估這臺(tái)機(jī)器會(huì)帶來什么樣的危險(xiǎn)，最終確定這臺(tái)機(jī)器(或其中某一部分)的危險(xiǎn)等級(jí)。根據(jù)歐洲機(jī)器安全標(biāo)準(zhǔn) EN 954-1，危險(xiǎn)等級(jí)分為 B，1，2，3，4 五個(gè)等級(jí)，危險(xiǎn)等級(jí)依次增高，等級(jí) 4 為最高的危險(xiǎn)等級(jí)。危險(xiǎn)等級(jí)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(xiǎn)的時(shí)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(xiǎn)的可能性：

　　1= 在特定條件下可能

　　2= 幾乎不可能

　　在完成一臺(tái)機(jī)器(或其中某一部分)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、確定其危險(xiǎn)等級(jí)后，就必須采取一系列的措施來降低風(fēng)險(xiǎn)。如機(jī)械結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)改進(jìn)、安全防護(hù)措施的增加、安全控制電路的使用等等。

　　等級(jí) B 要求與安全功能有關(guān)的控制電路在設(shè)計(jì)、選擇和組裝過程中必須使用符合基本安全準(zhǔn)則和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全開關(guān)電器。安全控制電路要能夠承受語氣的運(yùn)行強(qiáng)度，能夠承受運(yùn)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(jí) B 是最基本的等級(jí)，其他等級(jí)都必須滿足等級(jí) B 的要求。

　　與等級(jí) B 相比，等級(jí) 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(biāo)準(zhǔn)制造的元器件，以及使用成熟的技術(shù)。

　　等級(jí) B 和等級(jí) 1 的典型接線示例如下圖：

QQ截圖2

　　在等級(jí) B 和等級(jí) 1 中，安全控制系統(tǒng)對(duì)故障的承受能力主要是通過采用適當(dāng)?shù)脑骷韺?shí)現(xiàn)。如圖所示，保險(xiǎn)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(xiǎn)絲和可靠的急停按鈕，這個(gè)回路里的風(fēng)險(xiǎn)我們是可以接受的。但當(dāng)安全控制電路中出現(xiàn)任何一個(gè)單一故障，如急停按鈕觸點(diǎn)焊死，都會(huì)導(dǎo)致安全功能的丟失。故這個(gè)控制回路的安全等級(jí)只能夠是 B 級(jí)或 1 級(jí)。

　　在危險(xiǎn)機(jī)械的設(shè)計(jì)中，等級(jí) B 和等級(jí) 1 很少使用。通常最常使用的是等級(jí) 2，3，4。這些安全等級(jí)的具體描述如下：

QQ截圖3

　　我們可以把一個(gè)簡(jiǎn)單的控制電路分成信號(hào)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(jī)用交流接觸器)。根據(jù) EN 954-1 中安全等級(jí)的描述，若要達(dá)到安全等級(jí) 2 級(jí)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(dá)到要求的安全等級(jí)的基礎(chǔ)上，我們通?？梢酝ㄟ^信號(hào)輸入部分的接線來判斷等級(jí) 2、3、4。我們現(xiàn)在以急停按鈕為例，分析這三個(gè)安全等級(jí)的應(yīng)用接線。

　　給出方案

　　若是使用單通道信號(hào)輸入，進(jìn)入安全繼電器，那么這個(gè)控制電路的安全等級(jí)是在2級(jí)，如圖4所示。

QQ截圖1