安全繼電器的復位、急停、安全回路的設計方式

安全繼電器復位方式、急停和安全回路是怎樣的？

小編有話說：

2015年7月的第一天，大眾汽車位于德國Baunatal工廠發(fā)生了一起意外事故，一名工人在工作時被機器人抓起并擠壓向一塊金屬板，最終導致死亡。類似的設備都會放置在安全籠中而避免和工人接觸，而根據《金融時報》的報道，發(fā)生事故時該名工人正在安全籠之內。

2017年7月28日，國家安監(jiān)總局召開2017年上半年新聞發(fā)布會，通報2017年上半年全國安全生產的總體形勢：上半年全國發(fā)生生產安全事故2.24萬起、死亡1.62萬人，減少7637起、3406人，同比分別下降25.4%和17.4%。安全生產面對的形勢依然嚴峻，“安全無小事”,避免事故的發(fā)生，重在防范；要保證安全生產，必須以預防為主。

在制造業(yè)領域，對于在機器附近工作的人員，必須采用技術措施對他們進行適當的保護。常用的保護方式主要有兩種：

1 在機器危險動作過程中使相關人員無法進入危險區(qū)

2 人員一旦進入危險區(qū)，機器的危險動作立即停止

為了準確地滿足該目的，需要設計大量的安全功能，其中應用最廣泛的就是急停功能，例如機器一旦出現異常情況，要求機器上必須設置必要的用于緊急停機的急停控制裝置。

【緊急停止控制裝置】

是一種用來防止人員、設備和環(huán)境受到潛在危險的傷害，且應用很廣泛的組件。該類組件在出現緊急情況是停止啟動操作。如急停按鈕、拉伸開關等。

急停按鈕

對于需滿足SIL3或PLe的緊急停機，在ISO 13849-1中關于安全控制回路的結構設計，提出必須滿足如下設計要求：

1 采用冗余結構設計

2 傳感器監(jiān)測（同步輸入監(jiān)測）

3 回路監(jiān)測（監(jiān)測原來類似與采用反饋回路實現的監(jiān)測）

那么具體應如何設計才能滿足上述要求呢？

這里舉例，便于大家進一步的了解，可參考以下設計方案。

設計原理

安全繼電器對兩個通道上的緊急停止控制裝置進行監(jiān)測。

當急停裝置被激活后，安全繼電器采用安全方式斷開使能回路（即安全輸出回路處于斷開狀態(tài)），并斷開所連接的接觸器（必要時，某些機器可能還要同時斷開安全雙聯閥和/或電磁閥）。

這種應用方式，可到達的最高的等級為PLe，SIL3, Cat.4

注意：

如果緊急停止控制裝置已經斷開且反饋回路已經閉合，則可以按下“復位”按鈕，重新啟動設備。

重啟前必須先進行復位，即只有進行復位后，重啟功能才能執(zhí)行。

至于何種情況下應采用何種復位方式（自動復位、手動復位、可監(jiān)控復位），視具體行業(yè)的具體工藝要求而定。

需要注意的是：采用自動復位，必須對現場運行環(huán)境進行評估，確認自動復位后，并不會產生危險。

以上海辰竹儀表有限公司安全繼電器CZSR8001-3A1B（M）為例，參考接線方式如下：

采用這種應用方式，可以達到的等級為：PLe,SIL3,Cat.4

當然，不同的機器根據所處的不同的狀況及可能帶來的不同危害風險，在安全回路設計時可根據實際需求，選擇適當的安全等級目標進行設計。即可達到需求的安全保護目的，又能兼顧經濟性。

下述則是采用安全繼電器實現安全等級為SIL1或PLc的緊急停機。

在ISO 13849-1 中關于SIL1或PLc安全控制回路的結構設計，提出必須滿足如下設計要求：

1 單通道結構設計

2 采用測試設備進行監(jiān)測

此方案可達到的最高等級為PLc, SIL1, Cat.2

上述是對“緊急停止”的安全回路的一些參考案例，實際應用過程中，是否的確達到某一等級，需根據選用的安全部件（經過權威機構認證），及安全部件的能力、安全相關參數，及具體的設計方案，計算評估最終的安全回路等級。

通常在安全部件的制造廠家提供的《安全手冊》中，也會提供相應的滿足其最高設計安全等級能力的要求。

最后，有關“緊急停機”功能，應用時還要提醒注意以下幾點：

PART 01

緊急停機”并不是降低危險的方法，不能避免或防止危險的發(fā)生。

PART 02

“緊急停機”的作用在于出現危險后，能避免或減小危險所造成的傷害，是一種補充性的安全功能。

PART 03

當按下“緊急停止”按鈕后，電動機的電源必須斷開，但不能斷開其安全作用的輔助設備或裝置。如，運輸貨物的機器手臂夾緊裝置，當因某緊急情況，緊急停止機器手臂的運動，但此時，夾緊裝置的電源千萬不能斷開，否則機器手臂是不動了，但夾持的貨物被松開跌落，同樣會造成新的損害事件。

關于更多安全繼電器知識如下

安全繼電器

保證機械安全，首先要選用符合機械安全標準的機械/產品。

而任何機械都存在一定的風險，為保證生產過程的安全，減少對勞動者的傷害。在現代生產中構建安全的系統(tǒng)進行保障就顯得尤為重要。

一個安全的系統(tǒng)由安全的輸入、安全的控制和安全的輸出三個部分組成。這些安全輸入和安全輸出的信號，必須經由一個可靠的系統(tǒng)進行控制，如安全繼電器。

圖 安全繼電器在注塑機械上的應用

安全繼電器一般是由兩個或多個繼電器和電子電路組合而成，從而能互補彼此的異常缺陷，即便在任何一個元器件發(fā)生故障的情況下，它都能診斷到該故障，從而進入安全狀態(tài)并且不會影響它對機器發(fā)出的停機指令，保證生產的安全。從結構上來說，安全繼電器一般采用雙通道結構，通道間能夠互相診斷，并且用強制導向繼電器來實現對輸出觸點熔結故障的診斷 。

安全繼電器主要適用以下場合：

1 適用電磁門鎖開關的應用，確保作業(yè)區(qū)的安全

2 適用鑰匙配合安全門開關，作為檢測門開閉之用

3 適用安全門限開關，檢測門的位置，開或者關的應用

4 適用安全光幕，防止工作人員進入危險工作范圍

5 適用安全墊開關，確認工作人員可以安全進入危險工作區(qū)域

6 適用緊急停止按鈕，緊急情況下，停止機器運轉

如何選擇安全繼電器？

首先，應根據應用場合（如緊急停止、安全門、安全光幕、雙手按鈕）、功能（單通道、雙通道、手動復位、自動復位）來選擇支持該應用、功能的安全繼電器。安全繼電器不同的應用，不同的功能、安全繼電器的型號會有所不同。

其次，安全繼電器最為核心的元件為強制導向繼電器，強制導向繼電器的性能好壞直接影響安全繼電器的性能、質量等。一般而言，安全繼電器廠商本身不會生產強制導向繼電器，所以選擇一個廠家的安全繼電器還需要了解該型號內部強制導向繼電器的生產商、性能等情況。

最后，最為重要的一點，安全繼電器為安全回路中重要元件，歐美國家對安全繼電器的認證要求十分嚴格，為強制認證。國內目前沒有這方面的規(guī)定，這也是市面上安全繼電器產品質量參差不齊的原因之一。所以選擇一款安全繼電器必須考慮該安全繼電器認證的安全等級、認證機構。

適用于機械行業(yè)及設備配套的安全繼電器

適用于機械行業(yè)及設備配套的安全繼電器

適用于過程控制行業(yè)的安全繼電器

適用于過程控制行業(yè)的安全繼電器

設計標準

嚴格依據環(huán)境、電磁兼容性、電氣安全等多方面標準要求設計

亮點來襲：內部采用Fail-safe技術（即內部任何元件的任何一種失效的發(fā)生，都能保證安全輸出）3重冗余技術觸點熔結保護技術國際權威認證：

此次經國際權威認證機構德國TUV萊茵嚴格評估認定，滿足SIL3級別，表明辰竹安全繼電器產品的可靠性、完整性和質量控制均達到國際頂尖水平。