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工业安全

专题| 安全联锁二三事(上)

  2020年08月05日  

  工厂中存在着大量的危险源,如旋转的凸轮、运动的杠杆等,如果没有任何的防护,现场人员直接暴露于危险源,发生事故可以说是大概率事件。在现场增加防护装置,比如使用防护罩将运动的部件与人员进行隔离,可以有效减少事故的发生,但仍不能避免,因为防护装置仍有可能被拆除或打开。

  为了杜绝这类情况的发生,可以在防护罩上增加一种与设备联动的装置,一来在防护罩被打开或拆除的情况下,设备无法启动;二来即使设备处于运行的状态,只要防护罩打开,设备就直接停止。这就是安全联锁,一种在工业安全领域应用非常广泛的控制危险源的技术措施。

“联锁”定义的拆解

  联锁(Interlock)是指用于防止危险机器功能在特定条件(通常指防护装置未关闭)下运行的机械、电气或其他类型的装置。

  图1是一个最常见的凸轮形式的联锁装置,标号3作为特殊的机械行程充当了执行的功能,当防护装置1向左移动时,由执行器3触发执行系统5,同时输出系统6得到响应。由3、5、6组合而成的整体2就构成了一个标准的联锁装置。

安全联锁装置的四大类

  EN ISO 14119 《机械安全-与防护装置相连的联锁装置设计和选择原则》,是目前唯一适用于机械防护装置与联锁装置配合使用的标准,取代原EN 1088作为机械指令2006/42/EC下的协调标准。

  考虑到科学技术的进步所带来的更多更先进的联锁装置,EN ISO 14119摒弃了EN 1088中的分类,整体上把联锁装置分成机械式及非接触式联锁两种,而后再根据是否具备编码细分为类型1至类型4。

  1型2型都属于机械力驱动的联锁装置,1型的联锁装置通过触发凸轮的方式激活,几乎任何的固体装置都可以触发,因此它就不属于带编码的开关;而2型联锁装置有了编码要求,一般这类开关具有特殊的锁舌,可以想象成一把钥匙,只有匹配操纵头结构的锁舌才能打开联锁装置。

  例如皮尔磁的机械式安全开关PSENmech就属于2型联锁装置。PSENmech由本体单元和操纵头组成,锁舌具有特殊的形状来触发开关本体,一般的尺、刀片或者其他类似物体是无法正确触发开关的,触点符合强制断开结构,因此它属于机械式接触并且带编码的开关。

  3型和4型都属于非接触式的联锁装置,3型联锁装置的触发原理示例中列举了普通的电磁、电容、超声波等非接触式的感应装置,由于是非编码的,所以操纵头的形式并不唯一;而4型联锁装置类虽然同样是非接触式开关,但是需要由具有一定编码的磁铁、RFID等操纵头来触发。

  例如皮尔磁的非接触式安全开关PSENcode属于4型联锁装置PSENcode系列安全编码开关是基于RFID感应的非接触式开关,这种RFID可以做到不同的编码类型,因为具备编码,所以属于4型的联锁装置。PSENcode是完全封闭的结构,能够有效防止灰尘和液体进入,适用于清洁和卫生要求比较高的场合,而且允许有一定的安装偏差。

  除了机械式、非接触式、编码和非编码这些概念外,对于安全门联锁带或不带防护锁定,EN ISO 14119标准中也有详细的描述,皮尔磁会在本专题的下期给大家带来安全门联锁防护锁定相关的内容。

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