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EN 954-1 和 EN/ISO 13849-1(下) |
点击次数:2588 更新时间:2012-05-21 |
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EN 954-1 和 EN/ISO 13849-1(下) 等级B要求与安全功能有关的控制电路在设计、选择和组装过程中必须使用符合基本安全准则和有关标准的安全开关电器。安全控制电路要能够承受预期的运行强度,能够承受运行过程中工作介质的影响和相关外部环境的影响。等级B是zui基本的等级,其他等级都必须满足等级B的要求。 与等级B相比,等级1要求使用成熟的元器件,即在相似的应用领域有过广泛和成功的使用,或是根据可靠的安全标准制造的元器件,以及使用成熟的技术等级2除了要符合等级1的要求外,还必须要做到在机器的控制系统中能够对安全控制系统进行测试,在机器启动时和在危险状态出现前,必须对安全功能进行测试。在满足等级1的要求的基础上,等级3zui主要的要求是当安全控制系统中的一个元器件出现故障时,不会导致安全功能失效。一些但不是所有故障都可以被检测出来,一个累计的故障会导致安全功能失效。 等级4为zui高安全控制等级。在符合等级1要求的同时,还要求安全控制系统中一个元器件的故障不会引起安全功能失效,而且故障能在下一次安全功能起作用时被识别出来,如果无法识别,要求多个故障的积累不会引起安全功能的失效。在实际应用中,等级2很少使用。因为在等级2中,安全保护功能如果在两次测试之间出现故障,系统将无法检测到,从而有可能在安全保护功能失效时导致机械的损坏或人身伤害事故的发生。并且,等级2的控制系统中的输入和输出电路没有采用冗余的设计。在IEC 61508标准中,规定在所有与安全相关的电子部件中应有冗余的设计,以求在线缆或器件损坏的时候只发生“安全”故障,这可以依靠系统冗余设计,而不是只依靠器件的可靠性来实现。所以大多数的工业机械都应使用等级3或等级4的安全控制系统,特别是对一些极其危险的工业机械,如切纸机械、冲压机械、注塑机械等,必须使用等级4的安全保护措施。 在该控制系统中,急停按钮S1采用双通道的冗余输入;安全模块使用了一个可以达到安全等级4级的安全继电器;输出则采用了2个强制断开结构的交流接触器K1M和K2M的冗余控制,并且这2个接触器的常闭触点作为反馈信号接入安全继电器,用以检测其故障情况。输入和输出的冗余控制,符合标准IEC 61508和欧洲标准EN 60204中对控制电路和控制功能的要求――采用冗余技术。控制模块使用了特殊结构的安全继电器。不同于辅助回路中的普通中间继电器,安全继电器甚至在内部出现触点焊死的故障情况下,也能够把电源安全的从负载断开。同时通过内部冗余、强制断开触点的结构、以及自检测等功能,检测内部电路和外部输入和输出控制回路的故障情况。 根据EN 954-1进行安全控制系统的设计,在传感器、逻辑控制元件和触发装置这个安全链中,对于逻辑控制元件的要求zui高。如果系统的安全等级要求为4级,除了考虑系统的构架之外,还必须选择通过认证公司认证的安全等级为4级的逻辑控制元件。而对于传感器和触发装置,只要求是可靠的、长期通过市场验证的产品,没有任何参数指标上的限定。 这样一种安全控制系统的设计方式有一定的缺陷。假设有A和B两套一样的安全控制系统,采用同样的安全传感器、逻辑控制元件和触发装置。安全传感器的动作,通过逻辑控制元件会带动触发装置。如果A套系统的工作负荷较高。一天内安全传感器需要数操动100次。根据设定逻辑,逻辑控制元件和触发装置也需要操动100次。而B系统的工作负荷较低,一天内安全传感器只需要操动一次。我们可以想象,在高强度的使用负荷下,A系统的安全生命周期比B系统短。或者可以说,在一定的时间段内,A系统出现故障的概率要比B系统高。但是根据EN 954-1,这两个系统可以达到一样的安全等级。所以EN 954-1需要被更新和优化。 |
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