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機(jī)械壓力機(jī)的安全標(biāo)準(zhǔn)

在機(jī)械行業(yè)的各類機(jī)器中，機(jī)械壓力機(jī)一直以來都是危險(xiǎn)性極高的機(jī)器之一，每年由于機(jī)器本身沒有完善的安全防護(hù)而使得操作人員在使用機(jī)器時(shí)受傷的情況屢見不鮮。

機(jī)械壓力機(jī)在運(yùn)行時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致擠壓、摩擦、拖曳等危險(xiǎn)，這些危險(xiǎn)一旦發(fā)生，將導(dǎo)致嚴(yán)重的人員傷害。因?yàn)闄C(jī)械壓力機(jī)的危險(xiǎn)性之高，國際上有專門針對(duì)它的安全標(biāo)準(zhǔn)——EN 692。

該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)機(jī)械壓機(jī)做出了明確的安全要求。國內(nèi)也參照EN 692的壓機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合自身的特點(diǎn)，制定并推行了最新的強(qiáng)制性國標(biāo) —— GB 27607-2011。

今天，我們將結(jié)合GB 27607-2011標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于機(jī)械壓機(jī)控制系統(tǒng)相關(guān)安全要求，使用皮爾磁PNOZ m B1基礎(chǔ)模塊搭配PNOZ m EF 8DI2DOT壓機(jī)擴(kuò)展模塊，來實(shí)現(xiàn)壓機(jī)的完整安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

壓機(jī)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的人員傷害

機(jī)械壓力機(jī)的安全功能

對(duì)于單臺(tái)機(jī)械壓機(jī)來說，整臺(tái)機(jī)器上需要監(jiān)控的安全功能通常包括：緊急停止按鈕，聯(lián)鎖防護(hù)裝置，安全光幕，雙手按鈕，光幕屏蔽信號(hào)，模式選擇開關(guān)，主控電機(jī)及安全雙聯(lián)閥。另外，對(duì)于機(jī)械壓機(jī)這類特定結(jié)構(gòu)的機(jī)械，還需要對(duì)其凸輪進(jìn)行監(jiān)控。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定急停按鈕，聯(lián)鎖防護(hù)，光幕以及安全閥，均需達(dá)到GB/T 16855.1-2008中的4類要求，滿足該等級(jí)要求的元件，它們的任何故障都應(yīng)被檢測到，不應(yīng)存在由于元件發(fā)生故障而導(dǎo)致安全功能丟失的情況。因此安全元器件都采用冗余輸入形式。

我們將可能遇到的安全輸入輸出點(diǎn)做了統(tǒng)計(jì)：

在控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，雙聯(lián)閥是機(jī)械壓機(jī)的主要安全執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)離合制動(dòng)器，使壓機(jī)滑塊啟動(dòng)或停止運(yùn)行。

雙聯(lián)閥的通斷除了取決于如急停，安全聯(lián)鎖，光幕等安全信號(hào)之外，還取決于機(jī)械壓力信號(hào)等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，這些標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)可通過標(biāo)準(zhǔn)PLC采集，并通過現(xiàn)場總線傳遞給安全控制器。同時(shí)，安全傳感器的狀態(tài)也需要通過總線傳給標(biāo)準(zhǔn)PLC，用以實(shí)現(xiàn)非安全相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。

對(duì)機(jī)械壓機(jī)的安全功能進(jìn)行設(shè)計(jì)

組態(tài)設(shè)定及安全程序?qū)嵗?/strong>

在統(tǒng)計(jì)完所有安全和標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出信號(hào)之后，便可進(jìn)行組態(tài)。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)的安全輸入輸出點(diǎn)的數(shù)量，安全控制系統(tǒng)可以采用一個(gè)PNOZ m B1 基礎(chǔ)模塊，一個(gè)PNOZ m EF 16DI安全輸入擴(kuò)展模塊,一個(gè)壓機(jī)擴(kuò)展模塊，一個(gè)繼電器輸出擴(kuò)展模塊和一個(gè)現(xiàn)場總線通訊模塊來實(shí)現(xiàn)。

組態(tài)結(jié)果圖如下：

完整的安全系統(tǒng)組態(tài)

在PNOZ m EF 8DI2DOT壓機(jī)擴(kuò)展模塊中，內(nèi)置了諸多已經(jīng)經(jīng)過了EN 692認(rèn)證的功能塊，讓機(jī)械壓機(jī)的安全監(jiān)控變得尤為便捷。

以凸輪監(jiān)控安全功能塊為例，只需將啟動(dòng)信號(hào)，超程凸輪信號(hào)，回程凸輪信號(hào)及動(dòng)態(tài)凸輪信號(hào)分配給安全功能塊的相應(yīng)輸入點(diǎn)，功能塊即可在運(yùn)行時(shí)監(jiān)控各個(gè)凸輪的排列順序及狀態(tài)變化順序是否正常。

一旦凸輪信號(hào)發(fā)生故障，安全模塊會(huì)立刻報(bào)警并切斷雙聯(lián)閥，停止壓機(jī)運(yùn)行。程序如圖所示：

凸輪監(jiān)控安全功能塊程序?qū)嵗?

同樣，壓機(jī)的各個(gè)工作模式，如寸動(dòng)模式，單次模式，連續(xù)模式等，也可直接通過調(diào)用PNOZ m EF 8DI2DOT獨(dú)有的壓機(jī)操作模式功能塊來實(shí)現(xiàn)。

下圖為單次模式的控制程序，通過調(diào)用單次模式功能塊，可實(shí)現(xiàn)在按下啟動(dòng)按鈕（如雙手按鈕）后，壓機(jī)僅執(zhí)行一次沖壓，在回到上死點(diǎn)后，需再次按下啟動(dòng)按鈕，才可進(jìn)行第二次沖壓。

單次模式的控制程序?qū)嵗?br/>

安全雙聯(lián)閥是機(jī)械壓機(jī)上最重要的安全執(zhí)行機(jī)構(gòu)之一。根據(jù)GB 27607-2011的要求，它需要達(dá)到最高的安全等級(jí)。皮爾磁PNOZ m EF 8DI2DOT上的安全閥功能塊，可通過閥自身的反饋，監(jiān)控雙聯(lián)閥運(yùn)行時(shí)是否存在故障。而且這樣的監(jiān)控功能通過簡單的對(duì)話框配置即可實(shí)現(xiàn)，如下圖所示。

安全閥功能塊配置實(shí)例

將機(jī)械壓機(jī)上特有的安全功能配置完畢后，再結(jié)合其他的安全功能塊，如急停，安全門，雙手按鈕等進(jìn)行邏輯編程，便可完成整個(gè)壓機(jī)的安全控制系統(tǒng)了。

完整的壓機(jī)安全控制系統(tǒng)

這一切輕松的組態(tài)設(shè)計(jì)與邏輯編程都得益于皮爾磁的PNOZ m EF 8DI2DOT壓機(jī)安全監(jiān)控模塊。

內(nèi)置的模塊程序（mIQ）可以直接調(diào)用經(jīng)認(rèn)證的軟件功能塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓機(jī)動(dòng)作的安全配置。這些功能塊包括：

–調(diào)整、單次、自動(dòng)模式

–監(jiān)控機(jī)械旋轉(zhuǎn)凸輪

–運(yùn)行時(shí)斷軸監(jiān)控

–循環(huán)模式下電氣保護(hù)裝置監(jiān)控

–雙手控制及安全閥監(jiān)控

小于8毫秒的快速響應(yīng)時(shí)間及3毫秒的程序循環(huán)周期，再加上壓機(jī)安全監(jiān)控模塊狹窄的寬度，特別適合于機(jī)械壓機(jī)的改造工程。

在使用了皮爾磁PNOZ m EF 8DI2DOT壓機(jī)監(jiān)控模塊后，壓機(jī)安全控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得更為簡潔，直觀，易于操作，后期維護(hù)也比較方便。因?yàn)閴簷C(jī)的安全功能塊通過了EN 692的認(rèn)證，整個(gè)系統(tǒng)更加可靠，因此是針對(duì)機(jī)械壓機(jī)的全面又可靠的安全保護(hù)。

PNOZ m EF 8DI2DOT 監(jiān)控機(jī)械壓力機(jī)的模塊