Page 63 - 《橡塑技术与装备》2019年14期（7月下半月塑料版）

工业自动化 韩永刚·浅谈橡塑机械设备的电气安全

浅谈橡塑机械设备的电气安全

韩永刚
( 天津赛象科技股份有限公司，天津 300384)

摘要 ： 本文介绍了机械安全的适用标准指令，介绍了风险性能等级分析，规避风险的做法，介绍了橡塑机械设备有关电气安
全方面的一些控制，介绍了一些传统电气控制方法和当前新的安全控制方法，涉及安全元器件、安全继电器的使用方法，变频器
安全关断功能的介绍、安全可编程逻辑控制器（简称 ：安全 PLC）的功能介绍等。
关键词 ： 风险性能等级 ；安全继电器 ；安全关断功能 ；安全可编程逻辑控制器
中图分类号 ： TQ330.493 文章编号 ： 1009-797X(2019)14-0045-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.14.010

我国橡塑机械设备制造业经过多年的发展，从无 电气控制，也适用于液压、气动和机械等媒介。GB/
到有，从能用到好用，从低效到高效，从手动到自动 T16855 系列标准的目的是为控制系统有关安全部件的
都有了长足发展。随着机械和生产设备的复杂性自动 设计和评估提供指导。
化程度的上升，安全变得越来越重要，现如今设备安 性能等级 PL（performance level 简称 PL）和安
全安已是设备组成不可缺少的部分，安全第一，生命 全完整性等级 SIL（Safety Integrity Level 简称 SIL）
无价，安全生产已经是企业的重中之重。另外设备出 的关系，见表 1。
口要符合当地的安全认证，如欧盟的 CE、北美的 UL PL SIL 每小时平均危险失效概率 /(1/h)
-5
a 无效等值 ≥ 10 ~ ＜ 10 -4
等。 b 1 ≥ 3×10 ~ ＜ 10 -5
-6
c 1 ≥ 10 ~ ＜ 3×10 -6
-6
d 2 ≥ 10 ~ ＜ 10 -6
-7
-8
1 安全控制系统相关的机械电气指令标 e 3 ≥ 10 ~ ＜ 10 -7
（2）确定所需的性能等级 PLr
准
根据受伤的严重程度 S、在危险区危险的发生频
（1）机械安全控制系统有关安全部件系列标长
一般情况下，特定机器的欧盟 C 类标准指适用于 率或危险暴露的持续时间 F 和避免危险的可能性 P，
电气设备的 EN60204-1 标准， 综合分析判断所需的性能等级 PL，没区别图 1 所示。
这个标准和我国 GB5226.1/IEC6024-1 的国家标 （3）各性能等级的电气控制图例
要想达到 PL d/e 的性能等级，输入元器件要是
准是一致的，名称是 “ 机械安全 机械电气设备 第 1 部
分 ：通用技术条件 ”。欧盟自 1996 年以来，机械、液 安全级别，例如安全地毯、安全光幕、急停开关、拉
压、启动和电气 / 电子控制系统的要求均根据的标准 线开关、安全行程开关、安全门开关等（如图 2），现
在安全输入元器件有 SICK、PILZ、TE、OMRON、
EN945-1，从 2012 年 1 月 1 日标准 EN945-1 被标准
1EN ISO13849-1 取代了，后者是前者的修订版。欧 Schmersal 等各品牌，各家都有相对优势的产品供大
盟针对于电气工程 / 电子产品的另一标准是 EN62061， 家选择。控制器可用安全继电器、安全控制模块、安
全 PLC 来实现，通过合理的设计都可达到 PL d/e 的
两个标准形成的性能等级 PL a、b、c、d、e 和安全
完整性等级 SIL1-3 不同，但都基于概率方法，在正 性能等级，下面是一个双手控制器和安全继电器模块
确应用时实现的目标是一致的 ：将危险降至可接受水 的达到 PL d/e 的性能等级接线图，如图 3 所示。
平。我国的 GB/T16855《机械安全 控制系统有关安
全部件》系列标准适用于所有通过安全控制系统执行
作者简介：韩永刚（1973-），男，高级工程师，副总工程师，
安全功能的机器，其中安全控制系统可以由硬件组成，
目前从事轮胎配套设备的自动控制方面的工作与研究。。
也可以同时包含硬件和软件，控制系统技术不局限于 收稿日期 ：2018-07-23

年
2019 第 45 卷 ·45·