驱动器和机器安全
根据常用的控制层次结构,人员安全 在工作场所依赖于各种类型的保护措施。其中最有效的是危害消除 ——显然够了。规模的另一端是个人防护装备的穿戴。介于两者之间的是工程控制领域 – 设计或改造机器以将工人与风险隔离开来。
此类别包含广泛的工程理念。升降机和平台有助于防止人们跌倒(或被跌倒 )。保险丝或爆破片等牺牲部件旨在通过在压力下失效来保护机器。通风系统确保空气清洁且呼吸安全。
制造业中的机器安全系统
带有快速运动部件的机器,例如飞轮、传动带和风扇叶片,会造成特殊的危险,并且在可行的情况下,防止与身体部位接触的防护装置是法律要求。这些防护装置的范围从适当制造的防护罩和防护罩到机器人和其他大型机器的电线周边笼。
在需要对设备进行人工干预时,为了进行检查或维修,必须停用危险机械并保持安全关闭。传统上使用许多设备来执行此过程。最常见的是,连接到门禁的电气联锁装置会在门打开时自动禁用机器。
灯条和窗帘在较小的机器或网笼不合适的地方执行相同的功能。 (当人打破两点之间投射的光场时,电路会中断。 ) 压力垫是另一种常用的存在检测设备。
这样的安全 系统通常通过一系列硬接线的机电组件进行操作:开关、继电器、接触器、编码器等。然而,由这些外部设备实施的安全控制越来越多地集成到变速驱动器的编程中 .
基于驱动的安全系统 与非数字前辈相比,安装起来更简单、更耗时。它们避免了传统故障安全机制所需的额外电子结构,并且不易受到部件故障的影响。此外,通过更简单、更快速的重置程序,可以最大限度地减少代价高昂的停机时间。
制造机器中基于驱动的安全系统
与机器工程的所有方面一样,基于驱动的安全功能 必须运行到一定的可靠性水平。国际电工委员会等机构制定的标准为欧盟和全球其他机构制定的立法提供依据。为了满足欧盟机械指令 2006/42/EC 要求的安全标准,变速驱动器的功能安全必须符合产品标准 EN/IEC 61800-5-2。
基于驱动的系统可以为操作带来的安全措施涵盖了一系列危险响应。最常用的基本功能是安全扭矩关闭 (STO) 信号。这只是关闭了对电机的产生扭矩的能量供应。机器停止的速度取决于负载或摩擦力,并保证不会意外重启。
在必须以受控方式停止机械动作的情况下,Safe Stop 1 (SS1) 功能指示驱动器在自动激活 STO 之前快速减速至静止状态。适合锯、磨、轧机等重型纺纱设备的急停要求。
安全停止 2 (SS2) 工作方式相同,只是在制动后,电机保持在安全运行状态。可能需要使用此功能来保持电机提供的全部扭矩,以保持设备部件稳定,否则可能会脱落。
对于处理非常重负载的起重机和起重机等机械,安全制动控制 (SBC) 用于在主驱动被 STO 信号停用的同时激活机械抱闸。
感谢安全限速 (SLS) 功能,可以使机器在指定限制以下运行。由驱动器监控,超过该限制的速度将通过 STO 或 SS1 信号自动触发紧急停止。
SLS 功能在设备的设置和维护中特别有用,例如,电缆需要手动穿过转动的轮子或卷筒。这通常也是一种减少工作损失的方法。当操作员在设备附近时,与其完全关闭机器,不如使用它以降低的安全速度继续生产,直到操作员进入特定的危险区域(此时电源被切断 )。
并且由于急剧下降以及功率激增会导致某些机器出现危险行为,因此可以通过安全速度范围 (SSR) 将速度下限与上限一起编程 功能。
通过插件模块和现场总线模块单独或组合使用这一系列安全控制,自动化设计人员比以前具有更大的灵活性和自由度。通过驱动器界面中提供的状态信息,操作员可以获得可靠的系统概览,从而进行及时准确的诊断。
其智能且适应性强的特性最终意味着基于驱动的安全系统能够预先预防机械危险,因为它能够有效地响应它们。不仅在安全方面,而且在简化设计和提高整体效率方面给工作场所带来的好处,使其成为自动化行业的自然组成部分。
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