机械安全论文：机械制造安全管控系统探究

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本文作者：李安 单位：西北机器有限公司

在这种情况下，人们提出了建立机械制造系统中的安全控制系统，这种安全控制系统应该由感知体系、信息传输、提取与处理体系、分析体系、安全反应体系、自诊断体系和管理体系组成。安全控制系统的硬件必须是满足冗余性控制、多样性控制的要求，这就需要使用安全科学的方法对硬件以及相关软件、通讯对设计的安全控制系统进行频繁检测，对程序CRC实施校验，设置安全认证功能环节。安全输入装置包括紧急停止设备、安全进入设备，例如安全门开关、连锁装置。还有安全观点设备，例如安全光棚、安全光幕。逻辑环节中常见的就是安全继电器以及安全总线系统等等。

安全继电器有着简单、安全的独特优势，其是安全逻辑控制元器件中的重要组成部分，也叫做安全继电器模块。其主要功能就是能够进行自我检测，并且应用冗余的输出控制功能，对输出的负载实行有效管理以及控制。在继电器中，有两个安全输出触电，分别由两个不一样的继电器K1与K2组成，在它们的常开触电串联而成。如果K1有问题产生，K2却不会受到影响，其可以将安全触电断开继续照常运行。另外，安全继电器的自我检测功能使其能够将外部接线的故障与内部元件器件故障及时进行判断。

安全型PLC是由许多套的中央处理器来实施管理，处理器分别由不同的厂家生产提供，从而保证了冗余、多样化的标准达到符合。同时，这也是安全型PLC跟普通PLC的本质差异。就算处理器中有一部分产生了问题，但是其他的处理器却仍然正常工作，实行安全功能，将全部的安全输出切断，从而将系统停止运行。不同的系统会使处理器在一定数量的驱使下停机，例如1oo2系统，即2取1系统，也叫做2重冗余系统，只要其中一个出现异常，系统都会马上进入故障安全状态。这种系统的优点是安全性与可靠性都比较高，缺点是能够利用的机会较低。例如2oo3系统，就是如果只是其中一个处理器出现问题，系统仍然会照常运转，但是如果有两个处理器出现异常时，系统就会马上进入故障安全状态，停机运行，即3取2系统。这种系统的安全性、可利用性以及可靠性都能得到保证，但是投入的经济成本较高。在安全信号的收集、整理以及输出的过程中，采取了冗余控制的措施。一旦信号进入到PLC以后，就会相应投入到不同的驶入寄存器中，再由与之对应的中央处理器进行处理，最后才进入到输入寄存器中工作。如此一来，众多冗余的通道就组成了安全继电器。在全部程序的进行中，信号的状态以及处理的结果等，都会由安全继电器的内部暂存设备，通过彼此对比分析，从而判断其系统的故障。一旦结果不一样，就依据系统的不同特性，迅速作出反应。通过两条物理接线，构成双通道的形式进入安全继电器，构成输入回路的工作。同时，还能够利用安全测试脉冲对输入通道的异常进行检测。在安全继电器的内部，同样采取了冗余控制的措施。其能够利用两种不一样的方式，也就是将基极信号或者集电极电源切断，然后把输出的信号从1调整为0，不管是哪一种方式产生了故障，剩下的仍然会依照预先设好的安全功能执行造作。

安全PLC、安全输入输出模块以及安全总线组成了安全总线控制系统，是一种离散式控制系统。进行安全总线控制系统的稳当性判断，就是硬件以及通讯的是否安全为依据。对于硬件方面，采取了冗余控制的措施，以高速、可靠的元器件维持运行。

在机械制造系统中的安全控制系统，是以一种静态的方式呈现，在监控系统中所设置的参数，在整个系统正常运行的情况下，是不会出现任何反应的。但是一旦系统发生故障，或者安全信号出现变故，安全系统就会撤销系统的主动权，再根据预先设好的逻辑程序，从而进行安全控制，让事故控制在最小限度的范围之内。