【中國傳動網(wǎng) 企業(yè)動態(tài)】 隨著工業(yè)的發(fā)展,機(jī)械設(shè)備的自動化程度也在不斷提升。如今的設(shè)備,已經(jīng)變得越來越智能,功能越來越強(qiáng)大。
傳統(tǒng)上,安全系統(tǒng)在自動化系統(tǒng)中一直是單獨實施,獨立運行,并且經(jīng)常與自動化系統(tǒng)平行運轉(zhuǎn)。這樣做有一個很好的理由,那就是安全系統(tǒng)必須一直保持可用狀態(tài)。在機(jī)器的“正?!边\行狀態(tài)下,故障和無法預(yù)期的情況一定不能讓安全保護(hù)措施發(fā)生降級或者失效。
基于概率性方法評估安全相關(guān)控制系統(tǒng)
對于安全控制系統(tǒng),國內(nèi)的機(jī)械制造廠商主要參照以ISO13849-1來設(shè)計安全回路。
ISO13849-1標(biāo)準(zhǔn)在2011年底正式生效實施,覆蓋了氣動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和機(jī)械安全控制系統(tǒng),是機(jī)械功能安全領(lǐng)域全新的里程碑。
ISO13849-1標(biāo)準(zhǔn),在以往要求系統(tǒng)的確定性上,增加了一些系統(tǒng)故障概率方面的評估,從而可以實現(xiàn)從零部件到系統(tǒng)進(jìn)行全面性安全。
根據(jù)EN/ISO13849-1進(jìn)行安全控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟如下:
1、確定機(jī)械的危險區(qū)域
2、定義風(fēng)險參數(shù)S,F,P
3、使用風(fēng)險圖表確定所要求的PLr
風(fēng)險圖可用于確定所描述的安全功能的所需性能等級(PLr)。
風(fēng)險越高,對控制系統(tǒng)的要求也就越高??煽啃院徒Y(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)隨使用技術(shù)的不同而有所差異。每個危險情況的等級都分為“a”到“e”五個級別。PL為“a”時,控制功能對風(fēng)險降低的貢獻(xiàn)很低;PL為“e”時,很高。
風(fēng)險評估通過三個參數(shù)的簡單組合:
(1)S:危險源導(dǎo)致的人員受傷嚴(yán)重程度如何?
S1輕傷(通??苫謴?fù)),例如擦傷、撕裂傷
S2重傷(通常不可恢復(fù)),例如截肢、死亡
(2)F:人員處于危險區(qū)域的持續(xù)時間或頻率?
F1較少或暴露時間短
F2頻繁或暴露時間長
(3)P:是否可以避免危險?
P1在特定條件下可能:存在預(yù)防事故或避免危險的實際可能性
P2幾乎不可能
4、設(shè)計和實施所要求的安全功能
5、決定PL
通過:等級(Category)、平均危險失效時間(MTTFd)、診斷覆蓋率(DC)、共因失效(CCF)
6、比較PL和PLr
評估的結(jié)果風(fēng)險從低到高遞增,為每個安全功能確定適合于當(dāng)前風(fēng)險減小的PL,最終計算回路的PL要大于等于PLr。
ISO13849-1標(biāo)準(zhǔn)可以覆蓋如下安全相關(guān)裝置的功能安全性能:
安全傳感器、安全PLC、安全光幕、安全地毯、安全邊緣開關(guān)、雙手控制系統(tǒng)、安全互鎖開關(guān)、安全控制器、安全門開關(guān)、安全鉸鏈開關(guān)、安全繼電器等。
ISO13849-1標(biāo)準(zhǔn)可提升控制系統(tǒng)越來越復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備的安全等級,保證生產(chǎn)安全性和高效率。盡快執(zhí)行該項標(biāo)準(zhǔn),可保證機(jī)械制造商在激烈競爭中搶得市場先機(jī)。
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