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Pilz 安全产品在汽车制造行业的应用

2009.03.04阅读 3582

  众所周知,现代汽车的制造分为冲压、焊装、涂装和总装四大工艺,再加上动力总成就组成了整车生产的五个密不可分的生产流程。国内外的汽车制造商历来重视汽车制造过程中的安全与保护。随着产能的不断提升,厂商对设备自动化的要求越来越高,机器和设备也越来越复杂、速度也越来越快。因此,厂商对这些机器的安全要求也越来越高。我们既要能够保证安全、可靠性www.cechina.cn,又要保证灵活、易维护性。这就对安全元器件的正确和合理的设计和选择提出了一定的要求。  
  为何在安全控制系统中,需要使用特殊的安全控制模块来控制安全功能
  安全控制系统必须提供一种高度可靠的安全保护手段,最大限度地避免机器的不安全状态、保护生产装置和人身安全,防止恶性事故的发生、减少损失。该系统在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护操作期间对机器设备提供安全保护。一旦当机器设备本身出现危险www.cechina.cn,或由于人为原因而导致危险时,系统立即做出反应并输出正确信号,使机器安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。 
  一套安全控制系统,由安全输入信号(即安全功能,如紧急停止信号、安全门信号等)、安全控制模块(如安全继电器、安全PLC)

、和被控输出元件(如主接触器、阀等)三部分组成。 
  在国内不少具有安全要求的机器中控制工程网版权所有,普通的继电器或者PLC被广泛地作为控制模块,对安全功能进行监控。从表面看来,这样的机器在一定条件下也能够保证安全性。但是,当普通的继电器和PLC由于自身缺陷或外界原因导致功能失效时(如触点熔焊、电气短路、处理器紊乱等故障),就会丢失安全保护功能,引发事故。 
  而对于安全控制模块www.cechina.cn,由于其采用冗余、多样的结构,加之以自我检测和监控、可靠电气元件、反馈回路等安全措施,保证在本身缺陷或外部故障的情况下,依然能够保证安全功能,并且可以及时的将故障检测出来。从而在最大程度上保证了整个安全控制系统的正常运行,保护了人和机器的安全。 
  汽车制造行业的安全要求 
  汽车制造行业需要运用到各种各样的设备和技术,包括有数控机床、冲压设备、机器人控制、传送和传输装置等。这些设备根据不同应用和其本身的风险程度,有着不同的安全要求。通常,我们可以参照以下欧洲标准进行设备的设计: 
  EN 1050-1996  机械安全  风险评价 
  EN 292-1:1991 机器安全 基本概念与设计通则 
  EN 954-1 机械安全 控制系统有关安全部件 第1部分 设计通则 
  EN/IEC 60204 机械安全  机械电气设备 
  EN/ISO 13894 机械的安全 控制系统有关的安全部件 
  EN/IEC 61508 主要涵盖了电气/电子/可编程电子系统的功能安全 
  EN 418 紧急制动设备 
  EN 1088  与保护装置有关的连锁装置   设计和选择原则 
  EN 12415  机床 安全  小型数控车床和车削中心 
  EN 12417  机床 安全  加工中心 
  EN 12478   机床 安全  大型数控车床和车削中心 
  EN 692:1996 机械压力机安全 
  EN 693:2000 机床安全 液压机 
  EN 1550:1997 机床安全 工件夹紧用卡盘设计和制造的安全要求 
  这些标准中,我们现在比较常用的有EN 954-1(此标准将被 EN ISO 13849替代)。其中以下的图表常被用于机械的等级判断。

EN 954-1中的等级分为B、1、2、3、4,分别由低到高


  EN 954-1中的等级分为B、1、2、3、4,分别由低到高。我们以冲压车间中的压机设备为例,经过分析,由于压机滑块会对人员造成重伤或死亡的危害,我们选择S2;工作人员需要将加工件放入压机之下进行加工,连续工作12小时。也就是说操作人员需要经常面临此危险www.cechina.cn,所以我们选择F2;而滑块下落的时间远远低于人员反应和动作的时间,即为人员几乎不可能避免此危险,所以我们选择P2。根据图表,对于压机的工作区域,我们可以得到其安全等级要求为4级。冲压车间为所有车间之中最为危险、安全等级最高的一个生产区域。对于油漆、总装、车身和动力车间,则需要根据不同的设备、加工区域、传送流程进行各自的风险评估和等级划分。  
  Pilz安全控制模块在汽车制造领域中的应用 
  在确定了设备的安全等级之后,相应安全区域的安全控制电气回路也必须达到与之对应的安全等级。在整个安全控制电气系统中,安全控制模块最为

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