安全和安全输入

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自动化工厂需要现代化的安全系统 自动化工厂需要现代化的安全系统

工业安全是所有从事工业工作或设计用于工业或商业应用的设备的人的关键所在。抱怨“健康与安全条例把人逼疯”没有任何意义” –安全规则和条例挽救了数百人的生命。没有人会想效仿某些发展中国家,每年的工作死亡人数高达数千。无论如何,对规则的无视或忽视都会使您入狱。


在过去,安全装置就是一些工具箱,装有可见的机电联锁、带锁隔离器(或在大型工厂中,许多挂锁)、接触器和开关以及明显的电缆断点。如果怀疑哪里有疑问,就把保险丝放在口袋中,挂锁放在隔离器上进行检修。


现在,生活变得更加复杂??刂葡低晨赡芑嵩诰嗷鞅旧砗茉兜牡胤狡舳屯V股璞?,并且要求自动运行。因此,必须执行更严格的控制和规则,并安装其他安全系统,紧急停止按钮随处可见。


安全规则和法规通常被视为复杂而专业的领域。当然,安全检查员对设备的安全负责是非常重要的,但实际标准是比较容易理解和实施的。他们还提供有关如何评估和降低风险的指导和建议。最新的标准更适用于现代设备,并且已取代了一组旧的,过时的标准,例如EN 954-1。


IEC 61508(电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全)是较新标准的示例。这是通用标准,适用于广泛的工业过程和机械。它就如何评估故障发生的频率以及后果(伤害,死亡,许多死亡等)方面的风险和危害提供了明确的指导。


从此评估可以得出安全完整性等级(SIL)。 SIL 1危险最小,SIL 4危险最大。确定SIL级别后,可以选择具有相同或更高SIL级别的?;ど璞咐刺峁┍;?。


附加标准可以应用于完整的设备,例如,涉及机器的EN 62061和涉及控制系统的EN 13849-1。 EN 13849-1还引入了性能级别PL a至e的概念,它们与SIL类别相似但不相同。


一个实际的问题是,关闭复杂的机器以更换工具或释放阻塞意味着耗时的重启,这会导致延迟,并且可能需要工程师的帮助。现在,通过包括经认证的安全输入,已在许多机器上克服了这一特殊困难。想法是,设备的专用输入(当然,在这种情况下是变频器)将确保设备设置为特定状态,例如禁用。这些安全输入与标准运行/停止输入的不同之处在于,它们经过第三方监管机构的测试和认证,因此可以保证(例如)防止变频器启动。如果变频器意外运行可能导致严重伤害或死亡(取决于风险级别),则该功能保证用户“锁定”变频器。


安全输入可以保证各种条件,例如安全转矩关闭(STO),安全限速(SLS),安全速度范围(SSR)等。最常见也是最有用的是安全转矩关闭设置,即如前所述禁用变频器。

英泰P2和Eco变频器通过在控制端子上提供两个必须连接到变频器的0V和24V电源的输入来实现此目的,如图1所示。

1 安全输入的典型应用


如果这些连接中的任何一个断开,都将禁止变频器。在图1中,安全继电器连接在STO +连接中。图2显示了连接中断时的显示。

2 安全转矩关闭输入禁止英泰 P2变频器


请记住,如果不使用此功能,请短接这些连线。


这些输入经过专门从事安全系统测试的独立测试机构的全面测试和认证。这些安全输入由系统软件读取并会停止驱动,但是,由于难以保证软件是完美的,万无一失的,因此IGBT(功率器件)的电源连接也需要连接安全输入。由此可见,即使软件出错,变频器也不能驱动电机。


在最坏的情况下,变频器发生硬件故障,电动机上也可能存在危险电压,但不会被驱动。


获得这种级别的认证并不容易。认证机构必须了解变频器的工作方式,以及安全输入如何确保变频器的正确响应。毕竟,如果出现问题,他们将与其他所有人一起被起诉。


不同的应用需要不同类型的?;?。最后,没有什么比紧急停止按钮更好的了,该按钮可以在紧急情况下切断机器(或工厂的重要部分)的电源。



3 急停应该始终可用


安全转矩关闭功能实际上更多地应用在禁止机器使用方面,但要保证其电源,并且能够安全地工作。既然此功能已在许多变频器上可用并通过了认证,那么风险评估和机器设计将变得更加容易。


切记,一定要遵循相关标准中的准则和正确的程序;本文中的信息并不提供安全安装变速变频器的建议。