安全繼電器復(fù)位急停和安全回路是怎樣的關(guān)系

在制造業(yè)領(lǐng)域，對(duì)于在機(jī)器附近工作的人員，必須采用技術(shù)措施對(duì)他們進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。目前，機(jī)器較為常用的保護(hù)方式主要有兩種：一是在機(jī)器危險(xiǎn)動(dòng)作過程中使相關(guān)人員無法進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)；另一種是人員一旦進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)，機(jī)器的危險(xiǎn)動(dòng)作立即停止。為了準(zhǔn)確的滿足該目的，需要設(shè)計(jì)大量的安全功能，其中應(yīng)用最廣泛的就是急停功能，例如機(jī)器一旦出現(xiàn)異常情況，要求機(jī)器上必須設(shè)置必要的用于緊急停機(jī)的急停控制裝置（如急停按鈕、拉伸開關(guān)等）。

緊急停止控制裝置，如急停按鈕，是一種用來防止人員、設(shè)備和環(huán)境受到潛在危險(xiǎn)的傷害，且應(yīng)用很廣泛的組件。該類組件在出現(xiàn)緊急情況是停止啟動(dòng)操作。

對(duì)于需滿足SIL3或PLe的緊急停機(jī)，在ISO 13849-1 中關(guān)于安全控制回路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提出必須滿足如下設(shè)計(jì)要求：

1、采用冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

2、傳感器監(jiān)測（同步輸入監(jiān)測）；

3、使能回路監(jiān)測（監(jiān)測原來類似與采用反饋回路實(shí)現(xiàn)的監(jiān)測）；

4、所有子系統(tǒng)都具備高診斷覆蓋率。

那么具體應(yīng)如何設(shè)計(jì)才能滿足上述要求呢？舉例，便于大家進(jìn)一步的了解，可參考（圖一）的設(shè)計(jì)方案。此設(shè)計(jì)方案的工作原理為：安全繼電器對(duì)兩個(gè)通道上的緊急停止控制裝置進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)急停裝置被激活后，安全繼電器采用安全方式斷開使能回路（即安全輸出回路處于斷開狀態(tài)），并斷開所連接的接觸器（必要時(shí)，某些機(jī)器可能還要同時(shí)斷開安全雙聯(lián)閥和/或電磁閥）。

圖一

這種應(yīng)用方式，可到達(dá)的最高安全等級(jí)見（圖二）。

圖二

如果緊急停止控制裝置已經(jīng)斷開且反饋回路已經(jīng)閉合，則可以按下“復(fù)位”按鈕，重新啟動(dòng)設(shè)備。重啟前必須先進(jìn)行復(fù)位，即只有進(jìn)行復(fù)位后，重啟功能才能執(zhí)行。

至于何種情況下應(yīng)采用何種復(fù)位方式（自動(dòng)復(fù)位、手動(dòng)復(fù)位、可監(jiān)控復(fù)位），視具體行業(yè)的具體工藝要求而定。以辰竹CZSR8001-3A1B（M）安全繼電器為例，參考接線方式如（圖三）：

圖三

當(dāng)然，不同的機(jī)器根據(jù)所處的不同的狀況及可能帶來的不同危害風(fēng)險(xiǎn)，在安全回路設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際需求，選擇適當(dāng)?shù)陌踩燃?jí)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。即可達(dá)到需求的安全保護(hù)目的，又能兼顧經(jīng)濟(jì)性。

下述則是采用安全繼電器實(shí)現(xiàn)安全等級(jí)為SIL1或PLe的緊急停機(jī)。在ISO 13849-1 中關(guān)于SIL1或PLc安全控制回路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提出必須滿足如下設(shè)計(jì)要求：

1、單通道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

2、采用測試設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測。

設(shè)計(jì)方案則可參考（圖四） 。

圖四

此方案可達(dá)到的最高安全等級(jí)見（圖五）。

圖五

上述是對(duì)“緊急停止”的安全回路的一些參考案例，實(shí)際應(yīng)用過程中，是否的確達(dá)到某一等級(jí)，需根據(jù)選用的安全部件（經(jīng)過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證），及安全部件的能力、安全相關(guān)參數(shù)，及具體的設(shè)計(jì)方案，計(jì)算評(píng)估最終的安全回路等級(jí)。通常在安全部件的制造廠家提供的《安全手冊(cè)》中，也會(huì)提供相應(yīng)的滿足其最高設(shè)計(jì)安全等級(jí)能力的要求。

最后，有關(guān)“緊急停機(jī)”功能，應(yīng)用時(shí)還要提醒注意以下幾點(diǎn)：

1、“緊急停機(jī)”并不是降低危險(xiǎn)的方法，不能避免或防止危險(xiǎn)的發(fā)生。

2、“緊急停機(jī)”的作用在于出現(xiàn)危險(xiǎn)后，能避免或減小危險(xiǎn)所造成的傷害，是一種補(bǔ)充性的安全功能。

3、當(dāng)按下“緊急停止”按鈕后，電動(dòng)機(jī)的電源必須斷開，但不能斷開其安全作用的輔助設(shè)備或裝置。如，運(yùn)輸貨物的機(jī)器手臂夾緊裝置，當(dāng)因某緊急情況，緊急停止機(jī)器手臂的運(yùn)動(dòng)，但此時(shí)，夾緊裝置的電源千萬不能斷開，否則機(jī)器手臂是不動(dòng)了，但夾持的貨物被松開跌落，同樣會(huì)造成新的損害事件。