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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

控制模块使用，铺设在危险的机器设备周围，实现在 率可选，其扫描情况如图 2 所示。
危险区域对人和机器的保护 [4] 。其工作原理是 ：当人
踏上地毯，其感应出压力的变化并输出一个开关信号，
该信号通过安全继电器的检测，再放大输出一个开关
信号，直接切断机器设备的动力电源，实现对人和机
器的保护，其控制回路如图 1 所示。

图 2 安全激光扫描仪

所有影响安全距离的因素考虑在内，其计算公式
如式所示 3 [3] ：

S=K T +C+Z SM +Z refl (3)
T=t 1 +t 2
其中，S 为最小安全距离（mm），不小于 100 mm ；
k 为当 S 小于 500 mm 时为 2 000 mm/s，当 S 大于
500 mm 时为 1 600 mm ； T 为系统的最大停止时间 ；
C 为考虑扫描仪响应期间的危险运动额外距离 ； Z SM 为
考虑距离测量误差附加值 ； Z refl 为考虑自身表面反射
造成的误差附加值 ； t 1 为扫描仪的响应时间 t 2 ；机器
图 1 安全地毯控制回路简图
的最大响应时间。
安全地毯的尺寸由安全距离来决定。最小安全距 半钢成型机操作区内安装激光扫描仪，当人进入
离公式如 2 所示 [3] 该区域，所有危险动作包括传递环移动，贴合鼓的高
S=1 600T+1 200 mm (2) 速旋转将被停止，其探测范围可以灵活控制，如图 2
T=t 1 +t 2 所示。安全激光扫描仪探测精度高，灵活性较好，在
其中，S 表示最小安全距离，mm ；系数 1 600 表
成型机操作区对操作人员及机器起到了很好的安全防
示标准通过速度 1 600 mm/s ；系数 1 200 mm 为步伐
护作用。
加上手臂长度 ； T 表示停机所需的总时间，t 1 表示从
1.4 安全触边及安全拉绳
检测设备启动到控制设备输出置 OFF 所需的最长响应
半钢成型机传递环处安装安全触边，安全触边和
时间 ； t 2 表示机器响应时间，从接收到安全垫系统的
控制器组合使用，当触边受到压力时，安全触边控制
输出信号后使机器停止运转或排除危险所需的时间。
器切换至 OFF 状态，此时电机电源被切断，传递环停
公式中必须使用最坏情况下对应的机器响应时间
止移动，有效保证了操作人员的安全，其原理接线如
t 2 。实际响应时间因所用机器类型、运行模式、加工
图 5 所示。
品类型、控制周期中收到停机信号的位置等诸多因素
半钢成型机一、二段各用一套拉绳开关，安装于
而异，若存在刹车磨损等其它影响响应时间的因素，
料卷小车上方，是整个设备紧急停止的补充保护措施，
也必须将其纳入考量范围。
不得用来替换其他保护措施。拉绳开关通过拉绳启动，
1.3 安全激光扫描仪 开关和绳索相连接，无论是料卷导开还是设备维修过
部分半钢成型机在操作区采用二维安全激光扫描
程中的紧急情况，都可拉动绳索启动开关功能，以及
仪，可有效保护指定区域的人员、固定物或移动系统 时终止危险状态。
的安全，该扫描仪在应用过程中较灵活，其保护和警
告区域可以接受任何形状，能够在八个预先配置的字
2 安全控制模块
段对之间实时切换，响应时间约 80 ms~640 ms，分辨
半钢两次法成型机采用安全 PLC 及安全继电器模

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