有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書 -防護鎖定裝置 2024

有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|4of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|4of35 5 2.安全防護鎖定、安全位置監(jiān)控 22 28 33 34 35 有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|5of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|5of35防護鎖定是設(shè)備和機械的一種安全功能，可以理解為傳感顯而易見，“防護鎖定”安全功能由多個連接的裝置或設(shè)備組成。為避免誤解，在下面的信息中，該術(shù)語僅限于防護鎖定，因此您可以從上下文中看出它涉及的是設(shè)備正如標準術(shù)語所示，防護鎖定裝置是聯(lián)鎖和防護鎖定功能的一部分。下文將聯(lián)鎖可防止危險機器功能在特定條件下運行。例如，這意味著如果防護門以及門上的聯(lián)鎖裝防護鎖定裝置的作用是將防護罩（如防護門）鎖定在有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|6of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|6of35這兩種功能通常是一個裝置的特征，但不一定是：例如，閥線圈可以執(zhí)行防護鎖定功能即使在一個設(shè)備中同時具備這兩種功能，聯(lián)鎖和防護裝置圖為例有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|7of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|7of35這類聯(lián)鎖采用機電觸點，通過單通道、機械、直接作用式控制元件進行操作。控制執(zhí)行器移動，并在開關(guān)內(nèi)保持鎖定狀態(tài)。因此，無需使用任何其他部件，包括在有振動聯(lián)鎖和防護裝置鎖定都有不同的觸點。這些也應(yīng)分別進行評估。這樣做的好處是機的速度模式下運行。例如，在低速運行模式下，只監(jiān)控聯(lián)鎖觸點，而在高速機械開關(guān)通常有一個連接器。由于安裝區(qū)域狹窄，可能的連接點較多，因此必須集中安裝PILZ|8of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|8of35連接器的優(yōu)勢在串聯(lián)時也會體現(xiàn)出來。在現(xiàn)場，開關(guān)可以串聯(lián)，無需任何額外過，這里也應(yīng)考慮到潛在的故障遮蔽問題。故障掩蔽是指通過操作串聯(lián)的另一障不會被檢測出來，而是被隱藏起來，參見ISO/T執(zhí)行機構(gòu)的差異有時很大。簡單的執(zhí)行器是激光切割的金屬部件，水平和垂直較容易地掛在鑰匙圈上，那么通過備用執(zhí)行器進行操作的防護等級就會很低。執(zhí)行機裝置會使操縱變得更加容易。為了防止操縱，開關(guān)的安裝可以隱藏起來。此外，根據(jù)GS-ET-19E測試原則，不能使用簡單的工具（例如兩把螺絲刀）進有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|9of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|9of35?設(shè)計簡單，成本效益高?可通過布線在現(xiàn)場進行簡單的串聯(lián)連接?抗EMC?觸點可承受較寬的電壓和電流范圍，如24V、110V?最小接觸電流：由于評估裝置的輸入密度很高，因此需要使用最小電流來控制廢熱，并?由于機械觸點在開關(guān)時可能會振動，因此可能需要輸入濾波器，特別是在快速控制時。?可能的故障屏蔽?可能的性能級別因單通道結(jié)構(gòu)而受限?防操縱安全性低?通常公差很小。在門結(jié)構(gòu)偏移較大的情況下，可能會發(fā)生損壞，?易受污垢、灰塵和氣體的影響?簡單執(zhí)行機構(gòu)的傷害風險?無法確定一般的傷害風險，但由薄金屬制成的磨損嚴重的執(zhí)行機構(gòu)可能存在傷害風險。通常使用125KHzRFID信號。13.56MHzRFID系統(tǒng)與12交換。不過，125kHz系統(tǒng)在不同的安裝位置和裝配材料下具有?無磨損?故障概率極低?傳感器部分無部分運行-僅通過輸入和輸出以及接線錯誤實現(xiàn)部分運行?可實現(xiàn)極高的操作保護級別?可實現(xiàn)更高的機械偏移，在防護鎖定裝置上通常為+/-2...5mm有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|10of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|10of35?設(shè)計成本效益不高?長電纜和串聯(lián)時會出現(xiàn)電壓下降?EMC干擾可能會限制可用性有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|11of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|11of35不過，防護鎖定只能在開關(guān)聯(lián)鎖時激活。這種情況被稱為故障安全鎖定：只有當推a)彈簧動作，鎖止或釋放插銷。根據(jù)彈簧的設(shè)計和位置不同，可分為彈簧聯(lián)鎖/得電解鎖/b)雙穩(wěn)態(tài)聯(lián)鎖裝置可在兩個末端位置保持鎖定，因此被稱為雙穩(wěn)態(tài)聯(lián)鎖裝置。它還驅(qū)動一個鎖2.力FzH是力F1max減去一個安全系數(shù)，該系數(shù)必須與防護門的設(shè)計相符。5.在故障發(fā)生前，仍能達到規(guī)定的防護鎖定值的機械開關(guān)周期數(shù)。在這種情況下，可以省略對開關(guān)功能的定期檢查，以確保開關(guān)的外觀和安裝完好防護鎖定裝置的夾持力，包括杠桿和防護鎖定產(chǎn)品的材施加的力的參考值：例如，單手垂直拉動700N，雙手有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|12of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|12of35執(zhí)行機構(gòu)上RFID標簽的定位方式存在差異。如果RFID標簽直接安裝在鎖銷上，防護鎖定般可以安裝得更緊密。在許多情況下，這樣的設(shè)計隨后可提供高度的操縱保護。只有當際處于目標位置，換句話說就是嚙合，并且防護鎖定裝置實際保持防護門關(guān)閉時，防護鎖定裝置以及隨之而來的輸出信號開關(guān)裝置（OSSD）才會）：整體停止性能大于進入時間，則需要安全防護PILZ|13of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|13of35TT停止性能=T聯(lián)鎖裝置+T評估和驅(qū)動的停止時間其中S為最小距離，K=1600mm/s，C為附加安全距離，T為T停止性能?？赡軙泻艽蟮淖兓虼薚可能會因時間t3而延長。人體工程學(xué)原因在這里如，這些原因可能是：打開防護門時的強制動作、由于防護門或其手柄的尺寸或重量而導(dǎo)鎖定裝置的一個例子是PSENslock2磁力以指數(shù)形式遞減，在幾毫米的距離后，磁力接近0N。打開防護門時鎖定力的突然PILZ|14of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|14of35在線圈對彈簧的磁力作用下，控制元件發(fā)生移動。流經(jīng)線圈的電流在2.5VA至8VA之間。線圈還針對不同的電壓范圍進行了優(yōu)化，因此有不同版本的開關(guān)。例如，有24V版本和230V版本。機械防護鎖定裝置由簡單的部件組成。為了實現(xiàn)安全功能，需要外部安全評估和控制。著這些部件都有一個B10D值。通常情況下，設(shè)備的操作手冊會為聯(lián)鎖和防護裝置的鎖定設(shè)定相同對于安全防護鎖定和防護鎖定位置安全監(jiān)控的部分安全功能，正確地說，應(yīng)通過鎖定系對于部分防護鎖定功能，監(jiān)控防護鎖定的觸點必須與鎖定門閂的位置相匹配。為護鎖定子系統(tǒng)，必須計算開關(guān)的相關(guān)B10D值。計算時要考慮接線、常見故障和環(huán)境影響等因如上文第1.3節(jié)所述，必須檢查是否已以機械方式實施故障閉合保護。否則，PILZ|15of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|15of35?可進行230V控制在這種情況下，聯(lián)鎖和防護裝置鎖定在設(shè)計上是兩個獨立的系有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|16of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|16of35聯(lián)鎖通常采用RFID技術(shù)。如上所示，使用了天線線圈和RFID標簽。在這種情況下，RFID標與機電開關(guān)不同，防護鎖定是與聯(lián)鎖分開實施的。無論使用哪種標簽，插銷都能安在電子設(shè)備中，RFID和防護鎖定之間的邏輯連接由微控制器完成。?雙穩(wěn)態(tài)防護鎖定裝置可實現(xiàn)低電流消耗和低表面溫度?可實現(xiàn)最小尺寸?通過防護鎖定信號的智能連接，可實現(xiàn)長串聯(lián)連接有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|17of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|17of35防護鎖定通過電磁力實現(xiàn)。由于線圈和鐵磁體需要一定達15,000N。在這種情況下，更重要的是正確評估所需的力，見圖8。PILZ|18of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|18of35對于機械防護鎖定裝置，控制信號直接影響磁鐵，從而激活或關(guān)閉防護鎖定。這意味著必須是功率信號，即有較大的電流，一般>>1只有一個控制信號，而所需的能量則來自電壓電源。例如，您也可以使用靜態(tài)電流大多數(shù)防護鎖定裝置都有一個雙穩(wěn)態(tài)或單穩(wěn)態(tài)磁14119:2013第5.7.1條要求輸入能量以停用防護鎖，不過，在某些應(yīng)用中，必須保證能進入處于斷電狀態(tài)的在一些工廠中，移動的貨物極易燃燒，或工藝流程在高熱或火災(zāi)有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|19of352024-02|?PilzGmbH&CoPILZ|19of35磁鐵類型雙穩(wěn)態(tài)*單穩(wěn)態(tài)產(chǎn)品示例PSENmlockPSENmlockminiPSENme5PSENme5M/PSENslock2規(guī)定的規(guī)范應(yīng)用是是是只有通過風險分析控制脈沖靜態(tài)電流靜態(tài)電流工作電流防護鎖定激活可通過用戶程序定義檢測到執(zhí)行機構(gòu)時檢測到執(zhí)行機構(gòu)時操作命令后解除防護鎖定操作命令后電壓下降上次狀態(tài)關(guān)閉打開關(guān)機選擇，打開或關(guān)閉關(guān)閉打開輔助釋放必要可以通過電源實施風險分析斷電狀態(tài)如有必要，可考慮緊急釋放考慮打開安全門更高的功率要求僅在狀態(tài)更改時打開安全門關(guān)閉安全門0V機器運轉(zhuǎn)最后一個狀態(tài)保持不變關(guān)閉關(guān)閉打開串聯(lián)連接更多設(shè)備由于環(huán)形連接器而存在潛在限制過程防護僅在聯(lián)鎖時鎖定/OSSD可能安全防護鎖定可能安全監(jiān)控防護鎖位置可能*雙穩(wěn)態(tài)是指防護鎖在沒有電源的情況下不能改變其激活或停用狀態(tài)（制造商方面的故有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|20of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|20of35您可以看到，在這兩種版本中，當防護裝置處于激活狀態(tài)時，執(zhí)行機構(gòu)處于靜止狀尤其是脈沖控制還有一個特點，即電壓損失或控制器重啟都不會導(dǎo)致防護鎖該問題可通過偏移兩個控制信號上的脈沖來解決，例如參見PSENmlsa類型。所以，我們不討論安全防護鎖定。因此，安全功能被簡化為僅安全PILZ|21of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|21of35必不可少的：幾個防護門上的防護鎖定裝置被打開，但防護門不會立即彈開，因為5.3.13條的要求，即無論是否使用防護鎖定裝置，防護門的打開必須是有意為之，關(guān)閉的防即使是在關(guān)閉防護門時，也應(yīng)將防護門保持在正確的位閉鎖裝置可通過機械方式（例如彈簧）或磁力方這就意味著，對于頻繁使用、不符合人體工程學(xué)的條件和較高的保持力，其他鎖定機制可能PILZ|22of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|22of35如前所述，防護鎖定和聯(lián)鎖是兩個不同的子功能?，F(xiàn)在，我們將以不同的形式的防護鎖定功能：安全防護鎖定與防護鎖定位置的安全監(jiān)控是不同的安全功能。此安全防護鎖定裝置可以理解為一個執(zhí)行器，即在安全監(jiān)控防護裝置鎖閉位置的情況下，該裝置被理解為傳感器，無論防護鎖定裝置如何，安全評估裝置都會控制驅(qū)動裝置切換到安全狀態(tài)。安全控，例如通過計時器或直接信號交換。然后，安全邏輯通過安全輸出控制防護鎖定裝置有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|23of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|23of35這意味著，邏輯、輸出或通往傳感器的電纜芯線中的任何故障都將由評估裝置進行處理。從傳感器到安全邏輯的故障將由傳感器的輸出端（稱為輸出信號切換裝置，簡稱OSSD）進行管理。例安全防護鎖定裝置的實現(xiàn)與性能級別和技術(shù)無關(guān)。在應(yīng)用中，安全防護鎖定可作為有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|24of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|24of35聯(lián)鎖的結(jié)果PILZ|25of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|25of35這意味著存在剩余風險：當故障和進入同時發(fā)生時，就會存在剩余風險！這一點尤其危險，因為系統(tǒng)故障可能發(fā)生：在這種情況下，沒有強制性的、功能安全的最初，這與防護鎖定本身的實現(xiàn)方式無關(guān)。如果防護鎖定裝置的設(shè)計純粹鎖定，則防護鎖定的輸入與安全無關(guān)，內(nèi)部對防護鎖定磁鐵的控制也與安全無關(guān)腳位置的監(jiān)控與安全有關(guān)，而OSSD對插銷位置的反應(yīng)也與安全有關(guān)對防護鎖定位置的安全監(jiān)控并不總是足夠的：故障可能在這里零星發(fā)生或取決于故障對于操作員來說并不總是顯而易見的。人們會尋找故障，從而打開PILZ|26of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|26of35因此，使用過程保護裝置時，只有聯(lián)鎖才與安全的鎖定會影響或不會影響傳感器的輸出。從安全角度來看，兩者并無區(qū)別：進然而，對于機器運行而言，如果不再鎖定防護門，但機器仍在繼續(xù)有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|27of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|27of35安全防護鎖定安全監(jiān)控防護鎖定位置過程防護產(chǎn)品示例PSENmlock,PSENsl2-G,PSENmlockmini,PSENme5******,PSENsl2-D安全相關(guān)控制強制可能可能故障管理符合性能級別a)與安全無關(guān)的控制可能導(dǎo)致錯誤控制。b)由于內(nèi)部傳感器錯誤，防護裝置在錯誤的時間打開。c)即通過輪詢防護鎖定裝置，防止在保護鎖故障時啟動機a)在非安全控制情況下可能出現(xiàn)錯誤控制。b)由于內(nèi)部傳感器錯誤，防護裝置在錯誤的時間打開。c)OSSD不對防護裝置的狀態(tài)做出反應(yīng)d)即機器仍可以啟動，當防護鎖定裝置出現(xiàn)故障時可能發(fā)生。典型應(yīng)用進入危險區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)，危險運動無法立即顯現(xiàn)和控制，或者動力系統(tǒng)需要更長時間*才能停止。進入危險區(qū)域。危險不在防護門正后方，但可以看到，動力總成可以立即停止*。動力系統(tǒng)可以在很短的時間內(nèi)停止*。示例***能夠安全防護鎖定的產(chǎn)品也可用于安全監(jiān)控鎖定位置和過程有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|28of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|28of35這意味著，在停機時間較長的設(shè)備上，只能使用左側(cè)列的人員保護方式。和全身進入門。它們通過安全防護鎖定裝置保護人體免受區(qū)分性能級別或安全完整性級別。不過，在選擇、安裝和附加必要設(shè)備方面存擋板可移動的安全門門的高度通常：25…75cm通常：230cm擺動門的門/擋板半徑通常：10…100cm通常：60…150cm(滑動防護門會很明顯)旋轉(zhuǎn)門上的偏移通常：每次閉合過程中+/-1mm通常：在使用壽命內(nèi)的+/-2mm磨損重量較輕，例如<50kg較重，例如>50kg防止意外重啟通常不需要強制，機械或電氣逃脫釋放通常不需要待提供集成按鈕可能安裝在滑動擋板上經(jīng)常安裝在旋轉(zhuǎn)門和滑動門上安全門末端止動單獨，或在開關(guān)的技術(shù)細節(jié)中注明數(shù)值不同的關(guān)閉過程中，偏移量會有所不同。因此，必須注意因鉸鏈磨損或固定螺移：如果偏移量大于防護罩鎖定裝置技術(shù)細節(jié)中規(guī)有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|29of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|29of35較小的防護門半徑是一個特殊的挑戰(zhàn)。如果執(zhí)行機構(gòu)找不到插入軸，則執(zhí)行機構(gòu)，甚角適配器和定心環(huán)開放式插入軸角度適配器：通過較小的擋板半徑或較大的開關(guān)和鉸鏈平行偏移，優(yōu)化插入角度鉸鏈定心環(huán)：在防護門半徑較小的情況下，限制偏移量，以到達插入軸這種開放式設(shè)計可以在一個層面上實現(xiàn)非常小的半徑。與擋板相比，防護門通常具有更大的自由擺動質(zhì)量和更大的尺寸。換句話說直接影響偏移量，而且他們吸收防護門在機械末端停止處反彈的能力也受到限制。在這下，得電鎖定和雙穩(wěn)態(tài)控制的優(yōu)點是，防護罩鎖定裝置僅在靜止位置關(guān)閉執(zhí)行器保持在偏移位置，幾乎不會縮回到中心拿拿有關(guān)防護鎖定設(shè)備的白皮書PILZ|30of352024-02|?PilzGmbH&Co.PILZ|30of35通過雷達或掃描儀進行額外的危險區(qū)域監(jiān)控執(zhí)行機構(gòu)上的機械鎖開關(guān)上的機械鎖機械或電子鑰匙無論開關(guān)是否啟用，都需鎖定阻止了執(zhí)