說(shuō)到機(jī)械安全，安全等級(jí)絕對(duì)是繞不開(kāi)的話題。無(wú)論是曾經(jīng)的EN954-1還是現(xiàn)在的ISO 13849-1，都詳細(xì)描述了不同安全等級(jí)的定義。

　　在設(shè)計(jì)一臺(tái)設(shè)備的安全控制回路時(shí)，電機(jī)控制部分可以通過(guò)切斷電機(jī)的電源或者控制器的STO端(安全扭矩關(guān)斷)，使其達(dá)到相應(yīng)的安全等級(jí)。

　　你知道氣動(dòng)控制部分該如何實(shí)現(xiàn)不同的安全等級(jí)嗎?

　　氣動(dòng)回路的主要參考標(biāo)準(zhǔn)

　　氣動(dòng)回路主要涉及的標(biāo)準(zhǔn)是ISO 4414(GB/T 7932-2017)-《氣動(dòng) 對(duì)系統(tǒng)及其元件的一般規(guī)則和安全要求》，和安全等級(jí)相關(guān)的部分還是要參考ISO 13489-1(GB/T 16855.1-2018)-《機(jī)械安全 控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件 第一部分：設(shè)計(jì)通則》的相關(guān)內(nèi)容。

　　安全控制系統(tǒng)的架構(gòu)

　　安全控制系統(tǒng)的架構(gòu)可以分為五個(gè)類別，分別是類別B，類別1、類別2、類別3和類別4，安全控制系統(tǒng)的架構(gòu)是決定其性能等級(jí)的重要因素之一。

　　其中類別B是基本等級(jí)，所有等級(jí)都必須滿足類別B的要求;類別1的抗共因失效的能力高于類別B;類別2除了使用可靠的元器件外，必須設(shè)計(jì)為通過(guò)機(jī)械控制可在合適的時(shí)間間隔內(nèi)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的安全功能;類別3的控制系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)為單一故障不會(huì)導(dǎo)致安全功能的丟失;類別4除了要達(dá)到單一故障不會(huì)導(dǎo)致安全功能的丟失，而且在執(zhí)行下一次安全功能前需要檢測(cè)到單一故障。

　　選對(duì)產(chǎn)品，輕松實(shí)現(xiàn)不同安全等級(jí)的氣動(dòng)回路

　　皮爾磁的PNOZ multi系列可編程安全控制器在軟件上集成了經(jīng)過(guò)認(rèn)證的安全閥輸出功能塊，可將安全閥與閥芯位置監(jiān)控等信號(hào)連接到安全控制器上，通過(guò)使用認(rèn)證的軟件功能塊可以幫助用戶快速實(shí)現(xiàn)不同安全等級(jí)的氣動(dòng)回路。

　　氣動(dòng)控制回路不同安全等級(jí)的實(shí)現(xiàn)方法

　　l 類別B/1，安全等級(jí)PL a到c

　　? 氣缸的運(yùn)動(dòng)通過(guò)一個(gè)循環(huán)動(dòng)作的換向閥(1VA/1VB)來(lái)實(shí)現(xiàn)

　　? 通過(guò)PS_OP壓力開(kāi)關(guān)檢測(cè)壓力，當(dāng)檢測(cè)到壓力不足時(shí)，將阻止啟動(dòng)

　　Cat. B/1的兩種實(shí)現(xiàn)方式：

　　①通過(guò)總閥0V1關(guān)閉氣源和防止意外啟動(dòng)

　　②通過(guò)1VA和1VB關(guān)斷氣缸氣源，防止意外啟動(dòng)

　　由于閥未經(jīng)過(guò)測(cè)試，因此安全功能丟失(閥控制失效)可能會(huì)發(fā)生，并無(wú)法被檢測(cè)出來(lái)。

　　l 類別2，安全等級(jí)PL a到d

　　方式一：

　　? 氣缸運(yùn)動(dòng)由換向閥(1VA/1VB)控制，閥門的安全功能通過(guò)機(jī)器控制以及每次啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行測(cè)試

　　? 活塞的運(yùn)動(dòng)由位置開(kāi)關(guān)(1AS2)監(jiān)控

　　? 換向閥的失效不會(huì)影響測(cè)試功能，反之亦然

　　? 如果機(jī)器控制檢測(cè)到換向閥丟失，則通過(guò)關(guān)閉閥門0V1來(lái)停止機(jī)器

　　方式二：

　　? 氣缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)由換向閥(1VA)控制

　　? 0V1每次接通前后都需要檢測(cè)一遍閥芯的位置(S1)狀態(tài)

　　? 如果檢測(cè)到閥芯位置(S1)有異常，則立馬關(guān)斷0V1切斷氣源

　　方式二與方式一的區(qū)別在于主氣源部分使用了帶閥芯位置監(jiān)控功能的安全閥(0V1)控制，閥門的安全功能直接通過(guò)檢測(cè)閥芯位置(S1)是否動(dòng)作到位來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　l 類別3，安全等級(jí)PL a到e

　　? 氣缸的運(yùn)動(dòng)由控制閥0V1和1VA/1VB控制

　　? 閥0V1通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)PS_DIAG進(jìn)行監(jiān)控

　　? 閥1VA/1VB循環(huán)用于動(dòng)作控制;如果閥門出現(xiàn)故障，機(jī)器將檢測(cè)到動(dòng)作故障并停止工作，因此該閥門由動(dòng)作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控(例如通過(guò)末端執(zhí)行器上的位置開(kāi)關(guān)1AS1)

　　l 類別4，安全等級(jí)PLe

　　? 氣缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)由換向閥1VA控制，安全功能由帶閥芯位置監(jiān)控功能的安全閥0V1&0V2控制

　　? 0V1&0V2每次接通前后都需要檢測(cè)一遍閥芯的位置(S1&S2)狀態(tài)

　　? 如果檢測(cè)到閥芯位置有異常，則立即關(guān)斷0V1&0V2切斷氣源

　　另外，氣動(dòng)回路的安全還應(yīng)考慮到切斷氣源時(shí)不可帶來(lái)衍生的傷害，例如垂直運(yùn)動(dòng)的氣缸因?yàn)槭鹤杂上侣浠蛘吖ぜA爪的松開(kāi)造成工件的掉落等等;更多的內(nèi)容可以參閱ISO 4414(GB/T 7932-2017)-《氣動(dòng) 對(duì)系統(tǒng)及其元件的一般規(guī)則和安全要求》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了解。