-.z.關(guān)于緊急停頓和平安電路的分析前言：以下為我搜集、整理和編寫的一些資料，僅供公司內(nèi)部參考。其中技術(shù)錯(cuò)誤和文字錯(cuò)誤敬請(qǐng)閱讀者幫以修改并指出，這將是對(duì)我極大的幫助與鼓勵(lì)。我想也是我們大家共同學(xué)習(xí)與交流的一個(gè)時(shí)機(jī)。文章中所用的圖紙、例子，沒有針對(duì)任何人和任何工程之意。如有不妥敬請(qǐng)諒解。目的僅僅是為了共同提高我們的設(shè)計(jì)的平安性和可靠性。這對(duì)于公司和個(gè)人都是必須的。在EN60204-1標(biāo)準(zhǔn)的第段中，規(guī)定了三種停頓類別：1〕：停頓類別0：通過立即切斷供應(yīng)機(jī)器設(shè)備的電源來實(shí)現(xiàn)停頓，也就是停頓不受控制。2〕：停頓類別1：受控制的停頓，供應(yīng)機(jī)器設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電源一直保持，以使機(jī)器設(shè)備逐漸停頓下來。只有當(dāng)機(jī)器設(shè)備完全停頓后電源才被切斷。3〕：停頓類別2：受控制的停頓，供應(yīng)機(jī)器設(shè)備驅(qū)動(dòng)裝置的電源一直保持。機(jī)器設(shè)備的平安保護(hù)，其核心就是使機(jī)器設(shè)備的危險(xiǎn)動(dòng)作停頓下來。如何將機(jī)器設(shè)備從運(yùn)行到停頓下來？——根據(jù)所使用的平安保護(hù)裝置的不同，可以有不同的平安停頓功能。在正常運(yùn)行中使用的停頓功能，必須要能夠防止機(jī)器設(shè)備、產(chǎn)品和加工過程被破壞，同時(shí)要能夠防止機(jī)器設(shè)備的重新啟動(dòng)，這就是對(duì)平安停頓功能的要求。正確的、平安的停頓，必須建立在對(duì)機(jī)器設(shè)備所進(jìn)展的危險(xiǎn)性分析的根底之上，這在EN954-1：1994標(biāo)準(zhǔn)中有所規(guī)定。EN1050風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估調(diào)試模式下，PLC控制機(jī)械手以較慢的速度運(yùn)行，會(huì)對(duì)操作人員造成較小的傷害。運(yùn)行操作模式下，速度較快，會(huì)對(duì)人員造成嚴(yán)重的傷害。任何一臺(tái)機(jī)器都存在危險(xiǎn)。一臺(tái)平安的設(shè)備、或采用平安保護(hù)和控制措施的生產(chǎn)過程能夠防止事故的發(fā)生人的不平安行為〔如違章、違規(guī)操作〕和物的不平安狀態(tài)〔如控制器件失效、機(jī)器誤動(dòng)作等〕平安系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的關(guān)系–平安系統(tǒng)和控制系統(tǒng)屬于兩個(gè)完全不同的概念–控制系統(tǒng)用來保持設(shè)備在各種外部條件下能夠在正常的限定*圍內(nèi)運(yùn)行–平安系統(tǒng)是為確保設(shè)備在出現(xiàn)故障時(shí)，仍處于平安狀態(tài)的系統(tǒng)–控制系統(tǒng)的功能應(yīng)服從于平安系統(tǒng)的要求EN/IEC60204-1機(jī)械平安機(jī)械電氣設(shè)備EN/IEC60204-1機(jī)械平安機(jī)械電氣設(shè)備9控制電路和控制功能9.4故障情況的控制功能9.4.1一般要求電氣設(shè)備中的故障或騷擾會(huì)引起危險(xiǎn)情況或損壞機(jī)械和加工件時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)措施以減少這些危險(xiǎn)的可能性。所需的措施及其實(shí)現(xiàn)，無論單獨(dú)或結(jié)合使用，均依賴于有關(guān)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)。9.4.2故障情況下減低風(fēng)險(xiǎn)的措施9.4.2.1采用成熟的電路技術(shù)和元件9.4.2.2采用冗余技術(shù)9.4.2.3采用相異技術(shù)9.4.2.4功能測(cè)試可否使用普通PLC作為平安系統(tǒng)硬件？一般來講，不能選用普通PLC作為平安系統(tǒng)的硬件，這是因?yàn)楫?dāng)它失效時(shí)，其輸出不能保證是處于定義的平安狀態(tài)。短路導(dǎo)致危險(xiǎn)狀態(tài)PLCOutput短路導(dǎo)致危險(xiǎn)狀態(tài)PLCOutputEN954-1平安等級(jí)B和1級(jí)等級(jí)要求摘要風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估平安原則B控制器的平安相關(guān)局部的選擇必須根據(jù)最新的技術(shù)，并且可以承受預(yù)期的運(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。一個(gè)故障可以導(dǎo)致平安功能的喪失一些故障依然不會(huì)被監(jiān)測(cè)出來通過元器件和平安原理的選擇。1在等級(jí)B的根底上，必須使用具有平安功能保證的元器件和原理如同等級(jí)B,但在平安功能上更加可靠如同等級(jí)B,但在平安功能上更加可靠EN954-1平安等級(jí)B和1級(jí)原理圖EN954-1平安等級(jí)2級(jí)等級(jí)要求摘要風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估平安原則2符合等級(jí)B的要求，并且使用適當(dāng)?shù)?、可靠的平安設(shè)計(jì)法則:在機(jī)器啟動(dòng)的時(shí)候，執(zhí)行一個(gè)平安檢測(cè)功能，假設(shè)有必要可以周期性的執(zhí)行該檢測(cè)功能只有系統(tǒng)是平安的，機(jī)器才能夠啟動(dòng)...通過一個(gè)頻繁的檢測(cè)，故障可以被檢測(cè)出來也就是高等級(jí)的平安特性單通道輸入使用啟動(dòng)檢測(cè)功能的控制器件EN954-1平安等級(jí)2級(jí)原理圖EN954-1平安等級(jí)3級(jí)等級(jí)要求摘要風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估平安原則3符合等級(jí)B的要求，并且使用適當(dāng)?shù)?、可靠的平安設(shè)計(jì)法則平安相關(guān)局部必須按照以下設(shè)計(jì):-在任何局部的單一故障不會(huì)導(dǎo)致平安功能的喪失并且-任何時(shí)候，使用適當(dāng)?shù)姆椒?，單一故障能夠被檢測(cè)出來一個(gè)單一故障的出現(xiàn)不會(huì)導(dǎo)致平安功能的喪失在下一次平安功能實(shí)施前，能夠檢測(cè)出該單一故障但并不是所有的故障都會(huì)被檢測(cè)出來，一個(gè)累計(jì)的故障會(huì)導(dǎo)致平安功能的喪失雙通道觸點(diǎn)(或兩個(gè)別離的)平安輸入設(shè)備，連接至兩個(gè)獨(dú)立的電路單元。EN954-1平安等級(jí)3級(jí)原理圖緊急急停按鈕的要求設(shè)備發(fā)生異?；蛴姓`操作時(shí)，使設(shè)備停頓相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：——適用帶直接斷開機(jī)構(gòu)的常閉觸點(diǎn)，IEC60947-5-5/-1——按鈕為紅色，背景為黃色，形狀是掌型或蘑菇型，IEC60947-5-5，ISO13850，IEC90204-1——操動(dòng)頭被按下后，必須一直保持停頓狀態(tài)，只能用手復(fù)位，IEC60947-5-5，ISO13850——急停開關(guān)在機(jī)器的停頓和運(yùn)行狀態(tài)下均應(yīng)有效，并且優(yōu)先于其他任何控制，ISO13850，IEC60204-1——急停開關(guān)的安裝位置應(yīng)在操作控制臺(tái)或工位附近，緊急情況能夠立即操動(dòng)開關(guān)，ISO12100，ISO13850，IEC60204-1平安門是設(shè)備正常啟動(dòng)的一個(gè)必備的條件。對(duì)于緊急停頓和平安門功能，必須具備0級(jí)或1級(jí)停頓(見EN602049.2.3)。應(yīng)優(yōu)先選用0級(jí)停頓。停頓功能應(yīng)當(dāng)否認(rèn)相關(guān)啟動(dòng)功能，見EN60204。對(duì)于緊急停頓還應(yīng)做到：―――緊急停頓功能應(yīng)否認(rèn)所有其它功能，和所有工作方式的操作。―――接往能夠引起危險(xiǎn)情況的機(jī)械制動(dòng)的動(dòng)力應(yīng)盡可能快的切除，切不引起其它危險(xiǎn)〔如采用無外部動(dòng)力的機(jī)械停車裝置，對(duì)于1類停頓應(yīng)采用反接制動(dòng)〕―――復(fù)位急停不應(yīng)引起重新啟動(dòng)。急停應(yīng)起0級(jí)或1級(jí)停頓功能作用(EN602049.2.2)。如果使用0級(jí)停頓功能作為急停功能，它應(yīng)只有導(dǎo)線直接連接的機(jī)電部件，此外他的操作不依賴于電子邏輯〔硬件或軟件〕或通過通信網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)鏈的指令傳輸。關(guān)于EN60204的緊急斷開〔〕。緊急斷開的功能目的，見〔IEC60364－4－46〕以下場(chǎng)合應(yīng)提供緊急斷開：―――直接接觸防護(hù)〔如電氣工作區(qū)有匯流排，匯流線，匯流環(huán)和控制設(shè)備〕只是通過置于伸臂以外的防護(hù)活用阻擋物防護(hù)來到達(dá)目的；―――由電可能會(huì)引起的其它傷害或危險(xiǎn)的緊急斷開由0級(jí)停頓來完成。我們的超溫保護(hù)應(yīng)列為緊急斷開。如果使用1級(jí)停頓功能作為急停功能，應(yīng)確保最終切除機(jī)械致動(dòng)機(jī)構(gòu)的能源供應(yīng)，并應(yīng)通過機(jī)電部件去實(shí)現(xiàn)。下面為停頓類別的例子1〕：停頓類別0：通過立即切斷供應(yīng)機(jī)器設(shè)備的電源來實(shí)現(xiàn)停頓，也就是停頓不受控制。運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器的平安停頓監(jiān)控應(yīng)用、接線例如——停頓類別0運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器的平安停頓監(jiān)控應(yīng)用、接線例如——停頓類別1停頓類別1：受控制的停頓，供應(yīng)機(jī)器設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電源一直保持，以使機(jī)器設(shè)備逐漸停頓下來。只有當(dāng)機(jī)器設(shè)備完全停頓后電源才被切斷。停頓類別2：受控制的停頓，供應(yīng)機(jī)器設(shè)備驅(qū)動(dòng)裝置的電源一直保持。比方：通過通訊使變頻器停頓，但此時(shí)變頻器依然得電。故障情況的控制功能〔EN602049.4〕一般要求電氣設(shè)備中的故障或干擾會(huì)引起危險(xiǎn)情況或損害機(jī)械和加工工件時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)措施以減少這些危險(xiǎn)出現(xiàn)的可能性。所需的措施及其實(shí)現(xiàn)，無論是單獨(dú)或結(jié)合使用，均依賴于有關(guān)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)。〔EN602044.1〕減少這些危險(xiǎn)的措施包括但不限于：―――機(jī)械上的保護(hù)器件〔如連防護(hù)裝置，脫扣器件〕；―――電路的保護(hù)連鎖；―――采用成熟的電路技術(shù)和元件〔EN602049.2.4.1〕―――提供局部或完整的冗余技術(shù)或相異技術(shù)；〔EN602049.2.4.2〕―――提供功能試驗(yàn)?！睧N602049.2.4.3〕通過以上簡(jiǎn)單的對(duì)EN60204的有關(guān)停頓和斷開及原理分析，我建議我們的電氣設(shè)計(jì)中的有關(guān)平安的局部應(yīng)遵循以下內(nèi)容。1：緊急停頓。必須為0級(jí)或1級(jí)停頓。－0級(jí)停頓，直接切斷控制接觸器的電源，釋放機(jī)械制動(dòng)器。例如，我們的普通電機(jī)控制。－1級(jí)停頓，如果直接切斷控制接觸器的電源不允許時(shí)，則，我們應(yīng)做到，使設(shè)備快速停頓，然后切斷電源。比方，設(shè)備需要反接制動(dòng)。例如，我們的行走機(jī)械手，由于行走速度較快，突然斷電可能損壞機(jī)械手或伺服控制器，則此時(shí)我們，應(yīng)當(dāng)首先向機(jī)械手發(fā)送快速停頓命令，3秒延時(shí)后斷開伺服控制器或變頻器的電源。對(duì)于其它小功率的動(dòng)作電機(jī)的變頻器〔功率小于3KW〕，則可以直接采用0級(jí)停頓，即斷開變頻器的電源。對(duì)于我們的輥棒爐控制，顯得尤為重要，因?yàn)槟壳盀橹?，我們的輥棒爐均由變頻器驅(qū)動(dòng)，并且不受緊急停頓的控制，有的甚至連必要地鈕子開關(guān)都沒有，只有一個(gè)馬達(dá)空開，而且裝于控制柜內(nèi)，這樣一旦出現(xiàn)人員被輥棒損害，急需停頓時(shí)，將無從下手，即使快速的到控制柜旁，并且控制柜們已翻開，也難以找到空開的位置。從Aichelin的輥棒爐，網(wǎng)帶爐等均由急停直接控制。例如：**馬丁諾，大輥棒爐，歌德堡SKF均直接急?？刂戚伆敉ｎD。這是EN60204-1的有關(guān)急停的最根本的要求！當(dāng)然，我們的設(shè)計(jì)人員說的也有他的道理，他們恐怕輥棒被壓彎。但是這種擔(dān)憂必須服從最起碼的平安標(biāo)準(zhǔn)。不然，我們的電氣圖紙就有問題，我覺得我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)此類問題的嚴(yán)重性。美國(guó)，和印度輥棒爐采用如下方式，使平安和保護(hù)輥棒兩者兼顧：－急停觸發(fā)，輥棒停頓。符合EN60204的0級(jí)停頓。－急停釋放，裝于主爐輥棒附近的報(bào)警器和報(bào)警燈提示，輥棒30－60秒后自動(dòng)運(yùn)行。報(bào)警器關(guān)閉。即輥棒不受控制電壓控制。以上控制模式采納歌德堡的控制模式。**馬丁諾則，控制電壓和急停都直接切斷輥棒運(yùn)行。**安國(guó)特鑄鏈爐，**福斯羅鑄鏈爐直接切斷網(wǎng)帶變頻器的電源。我手頭僅有兩個(gè)輥棒爐工程的圖紙，我們是否可以咨詢一下Aichelin總部？以下是我們的圖紙〔**SKF與此雷同〕，其它工程未做統(tǒng)計(jì)，但是有一點(diǎn)，輥棒不受急?？刂疲?！此類圖紙用一個(gè)鑰匙開關(guān)可以切斷變頻器電源。但是不受急停的控制，不符合EN60204關(guān)于急停的規(guī)則。此種方式對(duì)于控制風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇勉強(qiáng)可以承受。〔取自襄軸圖紙〕取自*新工程的圖紙。此類圖紙用一個(gè)空開可以切斷變頻器電源。但是不受急停的控制，操作臺(tái)上沒有可以停頓的開關(guān)，嚴(yán)重不符合EN60204關(guān)于急停，緊急斷開的規(guī)則，非常危險(xiǎn)，我們有些工程均如此?。∥覀€(gè)人以為，一個(gè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后不能停頓，比這個(gè)設(shè)備不能運(yùn)轉(zhuǎn)更可怕，也更危險(xiǎn)?。o急停頓必須保證在復(fù)位后不能自啟動(dòng)。對(duì)于急停我們?cè)趪?guó)內(nèi)工程我們首推以下電路。此電路帶檢測(cè)功能，器件不正常時(shí)不能啟動(dòng)。符合EN60204關(guān)于停頓的要求，到達(dá)了B2標(biāo)準(zhǔn)。我建議今后都使用此電路。而且急停要切斷相應(yīng)PLC輸出模塊的供電電源。分析：如果124K1，124K2，124K3任何一個(gè)繼電器損壞電路將不能啟動(dòng)!而且啟動(dòng)后使用了相異觸點(diǎn)連鎖。平安級(jí)別到達(dá)了B2。對(duì)于出口或外資工程，我建議一律使用有平安認(rèn)證的Pilz產(chǎn)品，包括平安門保護(hù)，甚至包括供氣回路。2：關(guān)于超溫和平安溫度的建議－超溫儀表超溫，我們應(yīng)當(dāng)符合緊急斷開的原則。(EN602049.2.2)。它應(yīng)只有導(dǎo)線直接連接的機(jī)電部件，此外他的操作不依賴于電子邏輯〔硬件或軟件〕或通過通信網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)鏈的指令傳輸。通過PLC做超溫保護(hù)我覺得應(yīng)當(dāng)杜絕。可是我們的*些工程卻通過了PLC輸入模塊和PLC輸出模塊，并且通過了PLC的邏輯判斷。首先，輸入模塊可能損壞，輸出模塊可能損壞，PLC同樣可能損壞。這種方式相當(dāng)危險(xiǎn)?。。。?duì)于超溫，必須做到，溫度恢復(fù)正常后制止加熱自啟動(dòng)，只有通過復(fù)位電路后，并且重新啟動(dòng)，方可繼續(xù)加熱。Aichelin的此項(xiàng)功能是通過特殊儀表實(shí)現(xiàn)的。由于我們使用了普通儀表，其不帶自鎖功能。所以我們需要電路上或程序上。進(jìn)展更改以實(shí)現(xiàn)自鎖功能。同時(shí)儀表應(yīng)當(dāng)具有自檢功能：原理如下，首先斷開超溫儀表供電，15秒后再送電，如果此時(shí)報(bào)警繼電器依然閉合，則說明觸點(diǎn)粘連，否則說明儀表正常。注意，我們使用儀表繼電器的開點(diǎn)，正常時(shí)〔儀表得電，未超溫〕此觸點(diǎn)閉合，超溫則斷開。我們自檢主要是防止觸點(diǎn)粘連，和儀表?yè)p壞及儀表未連接等故障。－平安溫度儀表由于我們使用的為普通儀表，其本身不帶斷偶檢測(cè)功能，一旦斷偶，儀表將顯示最大值〔1370度〕，此時(shí)平安溫度儀表將不起作用，任何溫度下都表示正常，非常危險(xiǎn)！因此，對(duì)于平安溫度儀表我們需要使用其兩通道報(bào)警，其中1通道用作溫度低于750度報(bào)警，另外一個(gè)通道用于檢測(cè)熱電偶斷路〔設(shè)定報(bào)警點(diǎn)為：爐內(nèi)最高溫度，例如：970度〕，并且兩通道觸點(diǎn)串聯(lián)，這樣由于斷偶的影響將被制止。平安性能提高。例圖如下：注意：超溫和平安溫度必須由單獨(dú)的專有儀表進(jìn)展控制，制止通過PLC或附屬邏輯模塊進(jìn)展控制！后室平安溫度儀表儀表參數(shù)如下，INPUTKCRUL1373RLL0ALA1P_LOPHA1760AHY11USE1A1_rALA2P_HiPHA21373AHY21USE2A2_r－火簾檢測(cè)的在線監(jiān)測(cè)原理，火簾比方多用爐的前門，我們一般是檢測(cè)到火簾探針有信號(hào)后相應(yīng)火簾檢測(cè)繼電器得電，前門翻開條件具