機械壓力機的安全標準

在機械行業(yè)的各類機器中，機械壓力機一直以來都是危險性極高的機器之一，每年由于機器本身沒有完善的安全防護而使得操作人員在使用機器時受傷的情況屢見不鮮。

機械壓力機在運行時可能會導致擠壓、摩擦、拖曳等危險，這些危險一旦發(fā)生，將導致嚴重的人員傷害。因為機械壓力機的危險性之高，國際上有專門針對它的安全標準——EN 692。

該標準針對機械壓機做出了明確的安全要求。國內(nèi)也參照EN 692的壓機標準，結合自身的特點，制定并推行了最新的強制性國標 —— GB 27607-2011。

今天，我們將結合GB 27607-2011標準中對于機械壓機控制系統(tǒng)相關安全要求，使用皮爾磁PNOZ m B1基礎模塊搭配PNOZ m EF 8DI2DOT壓機擴展模塊，來實現(xiàn)壓機的完整安全控制系統(tǒng)設計。

壓機會導致嚴重的人員傷害

機械壓力機的安全功能

對于單臺機械壓機來說，整臺機器上需要監(jiān)控的安全功能通常包括：緊急停止按鈕，聯(lián)鎖防護裝置，安全光幕，雙手按鈕，光幕屏蔽信號，模式選擇開關，主控電機及安全雙聯(lián)閥。另外，對于機械壓機這類特定結構的機械，還需要對其凸輪進行監(jiān)控。

標準規(guī)定急停按鈕，聯(lián)鎖防護，光幕以及安全閥，均需達到GB/T 16855.1-2008中的4類要求，滿足該等級要求的元件，它們的任何故障都應被檢測到，不應存在由于元件發(fā)生故障而導致安全功能丟失的情況。因此安全元器件都采用冗余輸入形式。

我們將可能遇到的安全輸入輸出點做了統(tǒng)計：

在控制執(zhí)行機構中，雙聯(lián)閥是機械壓機的主要安全執(zhí)行機構，用于驅(qū)動離合制動器，使壓機滑塊啟動或停止運行。

雙聯(lián)閥的通斷除了取決于如急停，安全聯(lián)鎖，光幕等安全信號之外，還取決于機械壓力信號等標準信號，這些標準信號可通過標準PLC采集，并通過現(xiàn)場總線傳遞給安全控制器。同時，安全傳感器的狀態(tài)也需要通過總線傳給標準PLC，用以實現(xiàn)非安全相關執(zhí)行機構的控制。

對機械壓機的安全功能進行設計

組態(tài)設定及安全程序?qū)嵗?/strong>

在統(tǒng)計完所有安全和標準輸入輸出信號之后，便可進行組態(tài)。

根據(jù)統(tǒng)計的安全輸入輸出點的數(shù)量，安全控制系統(tǒng)可以采用一個PNOZ m B1 基礎模塊，一個PNOZ m EF 16DI安全輸入擴展模塊,一個壓機擴展模塊，一個繼電器輸出擴展模塊和一個現(xiàn)場總線通訊模塊來實現(xiàn)。

組態(tài)結果圖如下：

完整的安全系統(tǒng)組態(tài)

在PNOZ m EF 8DI2DOT壓機擴展模塊中，內(nèi)置了諸多已經(jīng)經(jīng)過了EN 692認證的功能塊，讓機械壓機的安全監(jiān)控變得尤為便捷。

以凸輪監(jiān)控安全功能塊為例，只需將啟動信號，超程凸輪信號，回程凸輪信號及動態(tài)凸輪信號分配給安全功能塊的相應輸入點，功能塊即可在運行時監(jiān)控各個凸輪的排列順序及狀態(tài)變化順序是否正常。

一旦凸輪信號發(fā)生故障，安全模塊會立刻報警并切斷雙聯(lián)閥，停止壓機運行。程序如圖所示：

凸輪監(jiān)控安全功能塊程序?qū)嵗?

同樣，壓機的各個工作模式，如寸動模式，單次模式，連續(xù)模式等，也可直接通過調(diào)用PNOZ m EF 8DI2DOT獨有的壓機操作模式功能塊來實現(xiàn)。

下圖為單次模式的控制程序，通過調(diào)用單次模式功能塊，可實現(xiàn)在按下啟動按鈕（如雙手按鈕）后，壓機僅執(zhí)行一次沖壓，在回到上死點后，需再次按下啟動按鈕，才可進行第二次沖壓。

單次模式的控制程序?qū)嵗?br/>

安全雙聯(lián)閥是機械壓機上最重要的安全執(zhí)行機構之一。根據(jù)GB 27607-2011的要求，它需要達到最高的安全等級。皮爾磁PNOZ m EF 8DI2DOT上的安全閥功能塊，可通過閥自身的反饋，監(jiān)控雙聯(lián)閥運行時是否存在故障。而且這樣的監(jiān)控功能通過簡單的對話框配置即可實現(xiàn)，如下圖所示。

安全閥功能塊配置實例

將機械壓機上特有的安全功能配置完畢后，再結合其他的安全功能塊，如急停，安全門，雙手按鈕等進行邏輯編程，便可完成整個壓機的安全控制系統(tǒng)了。

完整的壓機安全控制系統(tǒng)

這一切輕松的組態(tài)設計與邏輯編程都得益于皮爾磁的PNOZ m EF 8DI2DOT壓機安全監(jiān)控模塊。

內(nèi)置的模塊程序（mIQ）可以直接調(diào)用經(jīng)認證的軟件功能塊，實現(xiàn)對壓機動作的安全配置。這些功能塊包括：

–調(diào)整、單次、自動模式

–監(jiān)控機械旋轉(zhuǎn)凸輪

–運行時斷軸監(jiān)控

–循環(huán)模式下電氣保護裝置監(jiān)控

–雙手控制及安全閥監(jiān)控

小于8毫秒的快速響應時間及3毫秒的程序循環(huán)周期，再加上壓機安全監(jiān)控模塊狹窄的寬度，特別適合于機械壓機的改造工程。

在使用了皮爾磁PNOZ m EF 8DI2DOT壓機監(jiān)控模塊后，壓機安全控制系統(tǒng)的設計變得更為簡潔，直觀，易于操作，后期維護也比較方便。因為壓機的安全功能塊通過了EN 692的認證，整個系統(tǒng)更加可靠，因此是針對機械壓機的全面又可靠的安全保護。

PNOZ m EF 8DI2DOT 監(jiān)控機械壓力機的模塊