淺談機(jī)械制造中的安全因素分析

趙巖

要：基于機(jī)械安全控制的基本概念，介紹了輸入和輸出環(huán)節(jié)的安全控制系統(tǒng)和設(shè)備安全控制系統(tǒng)的控制邏輯。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造;安全控制系統(tǒng);控制邏輯;繼電器

中圖分類號：TH188 ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.095

1 ?機(jī)械制造安全概念和安全控制系統(tǒng)

在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的錯誤或機(jī)械設(shè)備的工廠運(yùn)營由于設(shè)備本身的故障，改變信息輸入設(shè)備的安全控制系統(tǒng)可以檢測例如液壓反饋電壓、邏輯控制裝置等信息。邏輯控制裝置是這些信息與標(biāo)準(zhǔn)信號的對比，不同的信號，其作用也不相同。因此，要采取安全措施，例如切斷電源，以保護(hù)工人的安全。那這么多的自動控制系統(tǒng)是什么意思？安全控制系統(tǒng)是汽車停車過程的擾動和生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行維護(hù)及其安全防護(hù)。安全控制系統(tǒng)主要包括輸入設(shè)備、邏輯控制裝置和輸出裝置。

2 ?輸入和輸出環(huán)節(jié)安全控制系統(tǒng)

輸入設(shè)備的安全控制系統(tǒng)包括安全的緊急停止裝置、接入設(shè)備（出口迅速關(guān)閉或鎖）和光電安全裝置（例如光柵掃描）。這些設(shè)備的功能主要是依靠各種傳感器來實(shí)現(xiàn)，可以說，進(jìn)入鏈接信息系統(tǒng)安全控制依賴于收集傳感器。輸入和輸出環(huán)節(jié)是常見的繼電器，使用PLC、現(xiàn)場總線的標(biāo)準(zhǔn)或DCS控制邏輯部件表面滿足輸出信號的需要。但由于技術(shù)和其他因素的影響，長期使用輸出鏈路設(shè)備會出現(xiàn)一定的安全隱患，例如處理器、輸入/輸出卡硬件故障，輸入電路故障（例如短路、接觸熔化焊），輸出組件故障（例如接觸熔化焊），輸出電路故障（例如短路、開路通訊錯誤）。如果安全控制系統(tǒng)的影響是致命的隱患，那么就會影響機(jī)械設(shè)備的安全。那么，我們?nèi)绾伪ＷC安全控制系統(tǒng)硬件各個環(huán)節(jié)的安全呢？經(jīng)過探究，筆者發(fā)現(xiàn)以下兩個措施可以保證硬件安全：①冗余控制使用;②控制的多樣性。機(jī)械設(shè)備的安全控制系統(tǒng)必須保證能夠可靠地控制輸入信號，當(dāng)輸入信號錯誤或更改時，要以正確的信號輸出即時反應(yīng)。在設(shè)置的時候切斷電源，將隱患消滅在萌芽狀態(tài)，防止風(fēng)險(xiǎn)事故蔓延。

輸入和輸出環(huán)節(jié)起著非常重要的作用，能夠及時發(fā)現(xiàn)并報(bào)告安全隱患。當(dāng)邏輯控制環(huán)節(jié)命令的輸出裝置可以快速響應(yīng)安全控制系統(tǒng)時，中央邏輯控制系統(tǒng)顯示出其重要的作用。下面將討論安全邏輯控制設(shè)備的安全控制系統(tǒng)。

3 ?設(shè)備安全控制系統(tǒng)控制邏輯

設(shè)備安全控制系統(tǒng)是中央處理單元的可編程控制器PLC，PLC的優(yōu)勢和公司安全PLC使用來自不同制造商的多組CPU，如果有一個失敗的信息處理器，其他處理器就會取代錯誤處理程序，因?yàn)椴煌奶幚砥鱽碜圆煌瑥S家，所以不同的處理器，其失效概率不同。當(dāng)處理器未能達(dá)到一定數(shù)量，將切斷所有的安全系統(tǒng)停機(jī)時間的輸出。不同的系統(tǒng)，其處理器的關(guān)機(jī)時間是不同的，這是因?yàn)榧庸C(jī)械和故障條件的差異所引起的。

PLC的測試脈沖的內(nèi)部安全提供幫助的系統(tǒng)故障可以在輸入通道檢測。這些信號被發(fā)送到第二信號處理，信號發(fā)送到多個輸出寄存器，內(nèi)部電路的輸出冗余PLC作為一個輸出節(jié)點(diǎn)控制，安全可靠，具有多重保護(hù)。同時由兩個不同的PLC安全控制系統(tǒng)切斷信號。切斷器提供了兩種不同的方式，從1到0的輸出信號。無論哪一種方法失效，另一種方式都會繼續(xù)發(fā)揮其安全功能。在內(nèi)部測試脈沖輸出電路自檢這種方式中，公司解決了多信道冗余的問題，保證了整個系統(tǒng)的安全性和可靠性。安全控制系統(tǒng)PLC的掃描時間很短，通常每一千指令已經(jīng)達(dá)到了處理速度的要求，可以在同一時間，在短時間內(nèi)測試各種各樣的信息。整個過程的狀態(tài)信號通過分類設(shè)備，結(jié)果可與PLC相互比較，如果不一致，可以根據(jù)系統(tǒng)安全狀態(tài)或故障檢測功能進(jìn)行檢測，以發(fā)揮冗余系統(tǒng)的優(yōu)勢，因此，對冗余系統(tǒng)的應(yīng)用具有重要意義。

如何用電子元件來實(shí)現(xiàn)這樣一個復(fù)雜函數(shù)的實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)？為了通過編程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能，程序必須具備可靠的編程環(huán)境，也需要適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)方法，以確保安全。這一階段的PLC編程主要是通過模塊化包裝，這些模塊可以使用，但是不能被改變。我們只需要修改輸入和輸出變量的相應(yīng)的安全編程功能，便可以完成對輸入?yún)?shù)和函數(shù)式編程的安全監(jiān)管。

最簡單的安全繼電器邏輯組件是PLC控制安全繼電器，因?yàn)橹挥蠵LC控制安全繼電器具有輸出和自我測試功能，可以保證對輸出軸進(jìn)行可靠控制。安全繼電器輸出控制冗余是通過兩個安全輸出觸點(diǎn)，即兩個不同的特殊繼電器觸點(diǎn)在K1和K2系列的常開觸點(diǎn)輸出信息。當(dāng)有故障，K1、K2接觸的安全功能也可以斷開。

4 ?結(jié)束語

當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時，一些異常的機(jī)器可以被安全控制系統(tǒng)感知，從而準(zhǔn)確地判斷各種冗余控制和自動檢測裝置中的安全隱患。三個模塊之間的機(jī)械和設(shè)備的密切合作可以確保操作員的安全。整個控制系統(tǒng)邏輯控制單元最重要的任務(wù)是確保系統(tǒng)能夠正常工作，所以要保證控制系統(tǒng)邏輯控制單元和安全控制系統(tǒng)的可靠性。

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〔編輯：王霞〕

Shallow Talk about the Safety Factor Analysis of the Mechanical Manufacture

Zhao Yan

Abstract： Based on the basic concept of mechanical safety control， the paper introduces the control logic of the safety control system and the safety control system of the safety control system for the input and output link.

Key words： mechanical manufacturing; safety control system; control logic; relay

文章編號：2095-6835（2015）14-0096-02