功能安全在工业衡器中的应用

 功能安全在工业衡器中的应用

    功能安全控制系统的宗旨是提高工业产品的可靠性与安全性。目前在我国工业自动衡器的产品

中采用功能安全集成控制系统已初露端倪。例如：重量自动分选衡器、连续累计自动衡器中皮带秤、

给煤机、皮带配料秤、重力式自动装料衡器中的大型称重配料系统、产品称重包装生产线、动态滚

道秤、动态胶料秤等产品中，一些卓有远见的用户已经提出了功能安全集成控制系统的要求。

    在上图的产品生产称重系统中，安全锁、安全急停按钮、拉线急停开关、感应式安全光幕以及控

制柜中的安全继电器、安全PLC等部件动作互相关联，组成了一个完整的功能安全集成控制系统。

    作为一个设计人员应该在机器的设计上把危险减少到最小，就必须采用安全控制类产品。以下

将结合上海大和衡器有限公司近期在工业自动衡器产品设计中的一些应用实例，分别介绍各种安全

功能部件的应用。

    1、安全互锁开关

    安全互锁开关是指通过强制断开动作结构，即使在接点熔接时也能确保功能安全。

    产品分为非接触式、机械连锁式两种。例如：安全门锁、舌簧互锁开关、安全限位开关、非接

触式安全开关等。上述用于安全互锁开关的共同特点是必须要有两个并列的安全回路。如：两路常

开或两路常闭。

    2、安全继电器

    安全继电器与一般继电器不同，具有强制导向的接点结构，即使在接点熔接时也能确保功能安

全。安全继电器一般与安全开关配套使用，具有双通道检测功能。

    安全继电器的主要技术指标如下：

    (1)接点间隔不仅在通常运行状态而且在发生故障胡状态也应达到0.5mm以上；

    (2)接点负载开关应符合AC15、DC13的要求；

    (3)机械寿命为1000万次以上。

    下面为应用在工业衡器上的安全继电器实例。

    3、急停装置

    该装置主要用于紧急停车系统。产品主要有安全拉绳开关、急停按钮等。该类设备用于一旦系

统出现异常故障，使操作者能在最短的时间，最近的位置实施紧急停车。例如在产品的包装线上、

物料配料称重输送线上、皮带秤和定量给料机、给煤机的侧面需使用安全拉绳开关。

    4、感应式安全装置

    该类装置属于主动安全防护，无需在设备和操作者之间设置硬件防护。主要感应生产线上的操

作者或移动设备。较为典型的产品有安全光栅／光幕、安全扫描仪等。在衡器行业应用最多的是安全

检测光栅／光幕。在产品包装热封设备前用于防止操作者手动误操作的红外线安全光栅；设置在动态

公路称重收费站秤台边的车辆检测光幕。

    安全光幕还有光束屏蔽功能，由于工艺需要把光幕中的个别光束屏蔽不起作用。光幕输出为

OSSD信号，该信号有短路输出、过载保护、PNP输出及交叉检测等功能。安全光幕还有外部设备

监控功能：通过外部执行器的断开检测是否正常工作。

    5、安全PLC

    目前市场上已有封装型可编程安全控制器、集成安全控制器和安全I/O，通过RSNetWork编程，

通讯采用DeviceNet和EtherNet/IP，该类产品最大的特点是采用标准与安全的两套CPU控制，并实

现安全通讯。