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运用新的机械技术来实现低成本的安全控制系统

作者:Hank Hogan2009.12.22阅读 5077

  以下两个应用实例显示了如何通过运用新的机械技术来实现低成本的安全控制系统。

  如果设计和安装得当,安全系统可以是完全令人放心的,或者至少保证你的系统不会突然出现无法挽回的状况。以下的两个案例显示了集成了安全性的控制系统如何能够在降低成本的基础上提高其安全性能和可靠度。这两个案例的发生地相差甚远,可以毫不夸张的说,它们分别处于地球的两端,但是控制工程网版权所有,它们仍然有着一个共同点,那就是对又安全又省钱的自动控制方案的渴求。

  案例1:快乐的游戏 NFPA160
  安全性能本身是个严肃的问题,但是却不是只有严肃的课题才需要它。这里要介绍的案例是位于美国田纳西州的一个大型娱乐公园最近完成的过山车游戏系统。由皮尔磁公司提供的安全性可编程控制器(PLC)及其配套的人机界面(HMI)为人们的零风险惊险体验之旅提供了保障。  

安全控制应用二则如图

  安全系统可以如皮尔磁这个系统一般紧缩和整洁。

  Entech Creative Industries公司负责系统工程的副总裁Bob Hartline说,要实现这一目标是一个不小的挑战,它需要经过非常仔细的设计。这家总部坐落于美国佛罗里达州奥兰多市的公司长期以来一直为零售业、主题公园、娱乐产业及博物馆等提供品牌创意服务。  

  如EntechCreativeIndustries的工程师介绍过山车的火焰效果需要多重安全预防多个传感器确保喷射灯安全每30秒一次每天工作12小时
  如Entech Creative Industries的工程师介绍,过山车的火焰效果需要多重安全预防。多个传感器确保喷射灯安全,
每30秒一次,每天工作12小时。

  这个新建的轨道游乐设施,表面上看上去非常简单CONTROL ENGINEERING China版权所有,“就是一个过山车”,Hartline说。但是控制工程网版权所有,在一段爬坡路程后,车厢会停下来,然后突然会有一个让人心跳加速的带有火焰喷射效果的爆发,当然实际上并没有半点危险。随着车厢的运动,30秒后,第二节车厢会同样获得一个相同的爆发,并以此类推。
  在游乐旺季,这个过山车每天要运行长达12个小时CONTROL ENGINEERING China版权所有,单程可乘坐8位游客。Hartline注意到这些乘坐的游客对车厢的NFPA 160(面对观众的火焰特殊效果标准)的要求非常严格。
  当燃烧使用的天然气一开始进入容器时,安全监控装置就会自动启动。传感器时刻监视着气体的压力www.cechina.cn,保证其处于正常范围内。当气体进入燃烧器时,也有相应的传感器在监视其变化。
  点火前,燃烧器会被确认处于正常工作状态,而没有任何相关的错误报警。驾乘人员按下控制按钮就能够确实点燃燃烧器,而当主燃烧器被点亮时就说明点火成功。除了监控供燃烧的碳氢化合物的量,安全控制系统也同时监控着整个装置的通风情况。
  一个巨大的排风扇会迅速吹走燃烧产生的衍生物。整个系统通过多种手段来确保安全地完成操作。“我们在监视风扇的驱动装置的同时,通过一个气流传感器,我们也能了解到风扇的工作是否确实起到了效果。” Hartline说。
  其他方面CONTROL ENGINEERING China版权所有,我们也有监视含氧量的传感器。这可以确保其他系统都在正常工作,没有出现不当的反应。
  燃烧器进口闸门与燃烧器本身是连锁的,在燃烧器工作时,闸门无法被打开。当然,在燃烧器也有手动紧急停止按钮,Hartline介绍说。每天早晨对系统的检查中,最重要的就是对燃烧器的检查,技术人员必须依照清单一个一个地检查这些位于不同地方的急停按钮。
  系统设计时预置的100个I/O点基本上能涵盖包括可能的机械故障,以及驾乘人员、操作人员和维护人员的失误在内的所有可能的信号。
  过去,Hartline可能会需要一套由数台冗余PLC组成的系统,每个PLC同时监视着其他PLC的工作情况。
  但现在,他不再需要这样了。通过安全性PLC的第三方认证就代表着冗余功能已经集成在该PLC内了,这大大简化了Hartline的工作,因为他只需要完成系统的设计,然后“编那么一小段程序”就可以了。

  案例2:罐头安全生产
  在地球的另一边,安全控制系统同样帮助了一家罐头生产厂家在提高生产力的同时也降低了工人工作的危险性。Amcor Ltd.是一家总部坐落于澳大利亚阿波斯福市的环球包装公司,其位于悉尼市郊Revesby的工厂主要生产铝制罐头。
  Amcor 饮料罐工厂的罐壁拉伸工艺生产线每天可以生产将近250万个罐头。其工艺为:先形成一个扁的罐坯,然后拉伸罐坯形成一个开口的罐头,最后为其加上一个盖子或封口即成。其设备包括一个罐头形状的连杆塑型器、一个切割机械和相关传送设备。
  以前,厂里每组11个塑型器和切割机组合都配有一台PLC单独控制与其相连的安全系统,而另一台PLC则负责相关的高速运动控制。
  出于安全考虑,公司管理层决定对系统进行一次升级。因为,根据Amcor 饮料罐的工程部经理Chris Hilton的建议,系统的升级可以在很大程度上提升控制功能。“我们现有的控制系统已经沿用了多年,虽然一直用得不错,但是我们现在更需要一个用户友好度更高、具有先进的诊断和故障查找功能的系统。”
  但有个问题就是任何升级都

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