教你如何認識PILZ安全繼電器工作原理及接線
安全繼電器模塊實際上是一個功能單元,基本的單元由兩個觸點導向式繼電器和一些邏輯電路構成。它實現這樣一個功能:對外部狀態進行監控,當輸入信息同預設不同時,輸出端處于斷開狀態。
PILZ安全繼電器由于“安全設計”進入國內的時間不長,電氣工程師在進行相關設計時,或多或少會面臨一些問題,現就相關問題介紹如下,希望能幫助到你。
一、為什么需要“安全設計”?
就當前的設計水平而言,電氣工程師在相關設備的電氣控制設計中,基本都有相應的安全功能設計:如急停設計、安全門控制設計、雙手啟動控制設計,安全光幕控制設計。。。
既然已經有了這些安全功能設計,為什么還要進行“安全設計”?那么“安全設計”到底是什么意思呢?
盡管我們已經針對危險,設計了相應的安全措施,但在實際中,這些安全措施會否在危險發生時,真的會象我們想象的那樣起作用嗎?
以急停為例:
緊急情況發生,拍下急停按鈕,常閉觸點斷開,交流接觸器線圈失電,主觸點斷開,電機失電,實現停車。
在這個過程中,如果急停按鈕拍下,由于種種原因(機械卡阻、觸點粘連),急停按鈕的常閉觸點未能按預想斷開,此時我們設計的這個安全功能就*崩潰了---根本無法實現緊急停車!
在這個過程中,急停按鈕拍下,常閉觸點斷開,交流接觸器線圈失電,如果發生交流接觸器主觸點粘連,則我們設計的這個安全功能就又崩潰了---*無法實現緊急停車!
如果急停設計關聯了你的控制器(PLC、變頻器、軟啟動器等),上述設計的設計缺陷會表現的更加糟糕!
上述設計的設計缺陷在于:安全功能的實現依賴于回路中所有器件功能完好!任一器件功能失效,將導致整個安全功能崩潰!
之所以說上述設計存在設計缺陷,是因為任何器件都有失效的可能,沒有人能自己選用的器件每次動作都能動作!如此,我們基于器件不出現故障而設計的安全功能,很可能在實際中,會屢屢出現安全功能喪失的現象!
而安全功能的喪失,其結果很可能就是機毀人亡的重大事故!
所以如何在承認器件可能出現故障的前提下,降低設計缺陷,安全功能不因單一器件失效而崩潰,就成了電氣設計工程師必須思考的問題!
整個安全設計是存在啟動觸發和反饋監控的。
還是以急停安全設計為例,滿足Cat.4 PLe安全等的急停設計是這樣的:
這樣設計,單功能失效、不同位置的多功能失效已不能導致整個安全功能的崩潰。也就是說,即使出現了單功能的器件故障,急停安全功能也可以實現。而且器件故障可以在下次啟動前被發現,不致出
現故障積累,降低系統的安全等。
當然,這樣設計,如果出現同位置的雙路冗余失效,系統還是會崩潰的,只是這種情況發生的概率已非常之少!具體情況參見相關的安全標準。
二、“安全設計”的技術實質是什么?
“安全設計”的技術實質是安全回路雙路冗余+安全繼電器模塊監控!
1、安全輸入:
同一個安全事項由兩路信號確定
例如:急停設計 選用雙路觸點急停按鈕,由雙路閉合信號來確認安全狀態
安全門設計 用不同位置的兩個行程開關是否同時閉合來確認安全門是否關閉
安全光幕設計 用兩路獨立電平信號來確認安全光幕是否發生了外物侵入
。。。。。。
2、安全監控
設備運行期間,安全繼電器模塊對兩路安全輸入的狀態進行實時監控。
3、安全輸出
當且僅當兩路安全輸入均處于閉合狀態時,安全繼電器模塊輸出端才會維持閉合狀
態,當兩路安全輸入中任一路斷開,安全繼電器輸出端即處于斷開狀態。
4、 安全繼電器模塊功能失效,其輸出端必處于斷開狀態。
這是由構成安全繼電器模塊的關鍵器件--導向式繼電器所決定的。
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