隨著機(jī)械安全理念的推廣,越來越多的機(jī)械裝備的設(shè)計人員或使用人員意識到安全防護(hù)裝置(如安全門聯(lián)鎖開關(guān)、安全光幕、安全繼電器等)在機(jī)械安全中的重要性。然而采用安全防護(hù)裝置構(gòu)建的安全防護(hù)系統(tǒng)就一定能符合要求嗎?
當(dāng)然不是!
皮爾磁從大量的風(fēng)險評估、安全方案制作及安全審核的案例中歸納出2類在安全控制系統(tǒng)設(shè)計中最常見的錯誤應(yīng)用,看看這些坑,您踩過嗎?
“坑王”駕到
將安全控制裝置(如安全繼電器)的輸出,接入普通PLC,再由普通PLC控制目標(biāo)觸發(fā)裝置(如接觸器)。
這是目前最為“常見”的錯誤應(yīng)用,它雖然是使用了安全繼電器,也采用了雙通道的接線,但是安全控制系統(tǒng)的性能等級卻是達(dá)不到PLd(根據(jù)GB/T16855.1或ISO13849-1),關(guān)鍵癥結(jié)在于該安全控制系統(tǒng)中的邏輯控制部分是經(jīng)由普通PLC去控制目標(biāo)觸發(fā)裝置。
安全控制系統(tǒng)執(zhí)行一種安全功能,始于安全相關(guān)輸入,止于產(chǎn)生安全相關(guān)輸出。它包含了安全相關(guān)輸入、安全邏輯控制、安全相關(guān)輸出三大部分,三者密切相關(guān),缺一不可。如果安全相關(guān)輸入和安全相關(guān)輸出已經(jīng)符合相應(yīng)的安全要求,但安全邏輯控制由安全繼電器和普通PLC組成,普通PLC作為該安全控制系統(tǒng)中的組成部分。那么由于在進(jìn)行性能等級計算的時候需要考慮其每小時危險失效概率,普通PLC未采用冗余、相異等安全措施,本質(zhì)上不是一個安全相關(guān)裝置,必然會導(dǎo)致整個系統(tǒng)危險失效概率的大幅提升,從而降低整個系統(tǒng)的性能等級(一般只能達(dá)到PLc或PLb)
正確的設(shè)計方法應(yīng)該是由安全繼電器的安全輸出直接控制目標(biāo)觸發(fā)裝置(譬如,安全繼電器的輸出與普通PLC控制目標(biāo)觸發(fā)裝置的非安全輸出串聯(lián))。
“坑后”來了
在硬件方面,安全控制系統(tǒng)的性能等級達(dá)到要求,但由于采用了可編程安全控制系統(tǒng),在軟件方面,沒有進(jìn)行相應(yīng)的正確設(shè)計。
雖然安全控制系統(tǒng)已近達(dá)到所需的性能等級,但軟件方面沒有進(jìn)行正確的設(shè)計,設(shè)計人員無法提供安全需求規(guī)范(SRS–SafetyRequirementSpecification),導(dǎo)致無法對系統(tǒng)進(jìn)行安全驗(yàn)證。
何為安全需求規(guī)范SRS?
對于采用可編程安全控制器的安全控制系統(tǒng),安全需求規(guī)范是安全設(shè)計中的重要文檔之一。安全需求規(guī)范包含安全相關(guān)控制系統(tǒng)執(zhí)行的安全功能的要求,以及這些安全功能相關(guān)的所需性能等級。它通過文檔的方式識別安全功能的安全相關(guān)部件,對相應(yīng)的安全功能加以闡述,并說明各安全相關(guān)部件之間的邏輯關(guān)系。如果設(shè)計人員無法提供安全需求規(guī)范,則無法保證安全功能的執(zhí)行能夠正確降低風(fēng)險,也無法確??删幊炭刂破髦械膽?yīng)用軟件的安全性,所以無法對系統(tǒng)進(jìn)行安全驗(yàn)證。
正確的設(shè)計方法應(yīng)該是在風(fēng)險評估之后,具體設(shè)計安全控制系統(tǒng)之前,著手制作安全需求規(guī)范。
如何進(jìn)行正確的安全系統(tǒng)設(shè)計
安全控制系統(tǒng)設(shè)計流程:
要正確地進(jìn)行安全控制系統(tǒng)的設(shè)計,除了熟悉相應(yīng)的設(shè)計流程外,還需要對相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)如,ISO13849-1,IEC62061等有充分的了解,知道如何進(jìn)行安全等級的計算,最好再擴(kuò)展一些安全系統(tǒng)設(shè)計及驗(yàn)證方面的知識,有了這些知識儲備,對安全控制系統(tǒng)的設(shè)計才算真正地提高了一個認(rèn)識層次。