液壓板料折彎機SRP/CS冗余和監控要求的探討

張鈞懿

摘 要：本文從新標準GB 28243-2012中有關冗余和監控的條款入手，結合權威機構的聲明，對要求使用該技術的SRP/CS系統進行說明，最后列舉出企業采取的關于該技術的實例，對液壓板料折彎機安全中冗余和監控要求進行探討和研究。

關鍵詞：折彎機 SRP/CS 冗余 監控

中圖分類號：TH6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0073-01

2012年3月9日，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會發布了GB 28243-2012液壓板料折彎機安全技術要求，本標準規定了液壓板料折彎機的安全技術要求和措施，并于2013年1月1日起實施，代替行業標準JB/T 10148-1999板料折彎機安全技術要求。新標準相對舊標準在機械、液壓及電氣方面均有有若干重大更新。根據新國標的實施情況來看，多數液壓板料折彎機的生產企業對該標準中冗余和監控的要求存在疑議。

1 定義

1.1 冗余技術

新標準中對于冗余技術的定義是：多重器件或系統，用于確保一路失效時，另一路能有效地執行所要求的功能。冗余技術可以大幅度提高系統可靠性，但同時也會增加設備的制造成本。

1.2 監控

新標準對監控的定義為：一種安全功能，如果一個部件（元件）不再能夠行使其功能或由于加工條件的改變使再進行工作過程會產生危險時，發出安全信息。

2 標準條款解讀

GB 28243-2012中§5.4.1.3規定：控制系統中用于滑塊啟動和停止功能的安全相關部件應符合GB/T 16855.1-2008中的4類要求（即應冗余和監控）。同時規定該條款不適用于只在自動循環工作中自動送料和出料并裝有帶防護鎖的聯鎖防護裝置的折彎機和設計為只用于與低閉合速度聯合使用的進行止-動控制的折彎機。

控制系統中任何一個安全相關部件出現故障時，應符合下列要求：

（1）不能出現意外啟動。

（2）安全防護裝置的安全功能應保持。

（3）危險運行中應能停止折彎機。

（4）控制系統在危險的閉合行程時應能立即停止折彎機，但如果是在非危險的閉合行程時，或冗余控制系統中的一路出現故障，最遲可在操作循環結束后停止折彎機。

（5）控制系統在故障消除前應能防止下一個操作循環的啟動。

SRP/CS（safety-related part of a control system控制系統中安全相關部件）指響應有關安全輸入信號并產生有關安全輸出信號的部件，其組成是以有關安全輸入信號被觸發為起始點（例如：光電保護開關等），以控制元件的動力輸出（例如：接觸器主觸點等）為終止點。

全國鍛壓機械標準化技術委員會秘書處關于標準GB 28243-2012中5.4.1.3條款的解釋：條款中所提到的控制系統是指電氣控制回路相關部分，沒有液壓和氣動要有冗余和監控的要求。

液壓板料折彎機的SRP/CS在結構上應符合4類的指定結構，但是并不意味著所有部件都需要有物理上的冗余，而是需要有冗余的方法保證故障不能導致安全功能的損失。

3 某企業符合冗余和監控要求的設計實例

折彎機緊急停止按鈕、側防護門和后防護門采用雙通道輸入到安全繼電器并需要單獨復位后才能輸出即機床才能啟動，輸出采用雙通道輸出。

腳踏開關均采用雙通道，獨立的常開、常閉出點輸入到安全繼電器上，安全繼電器雙通道輸出到中間繼電器，只有這兩個中間繼電器都動作了滑塊才有動作。液壓閥反饋信號到安全模塊，如果發生閥卡死等情況，該安全繼電器會接受到閥信號從而中斷輸出。

前防護采用激光對射或者光幕保護，同樣是雙通道輸入，輸出，復位采用自動復位，安全繼電器和保護裝置監控滑塊快速閉合過程。

同樣液壓上也采用安全閥和上，下閥反饋信號監控液壓動作并在電氣中做了冗余設計。用兩幅觸點控制主壓力閥，做了冗余處理，必須兩幅觸點都導通該閥才會有動作。

設置安全閥，在整個滑塊上下動作中起到了冗余安全并且有監控的作用。滑塊如果要向下安全閥必須要有動作并且安全閥反饋電信號到電氣控制系統，一旦安全閥發生卡死情況，電氣系統會接收到信號切斷任何動作輸出。

設置兩個三位四通閥，控制滑塊的上下，該閥同樣具有監控功能，用于監控滑塊的上下，只有該閥反饋正確的電信號給到電氣控制系統，電氣控制系統方能動作輸出。比較以往普通液壓系統就只有一個閥控制主壓力，一個三位四通控制上下動作，企業使用的該閥組可以明顯看出做了冗余處理并且能反饋信號給電氣系統做到閉環處理。

油缸的支持也是采用了安全閥的雙重保護。

安全閥經過安全繼電器的雙通道輸出控制。安全等級達到了歐洲機械指令的4級要求。

4 結語

本文探討了液壓板料折彎機安全技術條件中冗余和監控要求，其涉及的概念、方法和實例對其它機械安全標準中的冗余和監控技術要求也有參考意義。

參考文獻

[1] GB 28243-2012液壓板料折彎機安全技術要求[M].中國標準出版社，2012.

[2] GB/T 16855.1-2008機械安全 控制系統有關安全部件第一部分：設計通則[M].中國標準出版社，2008.