詳述安全繼電器設計及工作原理
發布時間:2017-11-06 責任編輯:lina
大家想了解安全繼電器工作原理,其實真正同應用相關的的是安全繼電器模塊的工作原理! 基(ji)於(yu)當(dang)前(qian)安(an)全(quan)設(she)計(ji)在(zai)國(guo)內(nei)尚(shang)處(chu)於(yu)剛(gang)剛(gang)有(you)所(suo)需(xu)求(qiu)的(de)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang),工(gong)程(cheng)師(shi)無(wu)論(lun)是(shi)對(dui)安(an)全(quan)繼(ji)電(dian)器(qi),還(hai)是(shi)安(an)全(quan)繼(ji)電(dian)器(qi)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)都(dou)不(bu)是(shi)特(te)別(bie)清(qing)楚(chu),為(wei)了(le)更(geng)好(hao)服(fu)務(wu)設(she)計(ji)工(gong)作(zuo),天(tian)之(zhi)行(xing)願(yuan)就(jiu)安(an)全(quan)繼(ji)電(dian)器(qi)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)同(tong)廣(guang)大(da)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)進(jin)行(xing)相(xiang)關(guan)的(de)交(jiao)流(liu)。
一、功能作用—解決什麼問題?
在設備運行過程中,由於外部的原因,或者違規操作(無論是不懂導致的誤動作或是疲勞導致的誤動作),以(yi)及(ji)內(nei)部(bu)器(qi)件(jian)失(shi)效(xiao),都(dou)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)事(shi)故(gu)的(de)出(chu)現(xian),輕(qing)則(ze)財(cai)物(wu)損(sun)失(shi),重(zhong)則(ze)發(fa)生(sheng)機(ji)毀(hui)人(ren)亡(wang)的(de)惡(e)性(xing)事(shi)故(gu),為(wei)了(le)降(jiang)低(di)這(zhe)些(xie)事(shi)故(gu)的(de)出(chu)現(xian),我(wo)們(men)在(zai)進(jin)行(xing)這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)的(de)設(she)計(ji)時(shi),一(yi)般(ban)都(dou)會(hui)針(zhen)對(dui)相(xiang)關(guan)情(qing)況(kuang)做(zuo)出(chu)相(xiang)應(ying)的(de)安(an)全(quan)設(she)計(ji):如急停設計、安全門設計、安an全quan光guang幕mu設she計ji,雙shuang手shou啟qi動dong設she計ji,安an全quan邊bian沿yan設she計ji等deng。這zhe些xie設she計ji要yao時shi刻ke實shi現xian相xiang應ying的de安an全quan功gong能neng,必bi須xu基ji於yu所suo有you的de器qi件jian都dou能neng保bao持chi動dong作zuo正zheng常chang,功gong能neng完wan好hao!
顯然這是一種理想狀態,真實的情況是:從來沒有“不壞”的de器qi件jian,總zong是shi有you一yi些xie器qi件jian在zai運yun行xing中zhong會hui出chu現xian這zhe樣yang或huo那na樣yang的de異yi常chang,導dao致zhi其qi功gong能neng出chu現xian故gu障zhang。這zhe樣yang由you於yu某mou個ge器qi件jian出chu現xian了le故gu障zhang,將jiang會hui導dao致zhi設she計ji中zhong整zheng個ge安an全quan功gong能neng的de喪sang失shi,從cong而er使shi得de事shi故gu發fa生sheng的de概gai率lv大da幅fu度du的de提ti高gao!
舉個例子:當周圍環境出現了狀況,你希望急停設計啟動,斷電停機!當你拍下急停按鈕時,由於種種原因,按鈕卡阻了,接入電路中的常閉觸點未能分開,自然也就無法實現斷電停機----急停安全設計完全失效!又或者,當你拍下急停按鈕後,急停按鈕沒有問題,接主電源的交流接觸器發生了觸頭粘連,不能斷開,此時你當然無法實現斷電停機----急停安全設計完全失效!
在上述舉例中,我們發現,任一個器件的功能異常,就可以導致整個安全設計的喪失!也許有人會說,選高品質的器件就可以解決這個問題!是的,沒錯,提高器件品質永遠是降低事故的一個不二選擇!然(ran)而(er),品(pin)質(zhi)提(ti)高(gao)永(yong)遠(yuan)在(zai)路(lu)上(shang)。如(ru)何(he)在(zai)當(dang)下(xia)現(xian)實(shi)的(de)器(qi)件(jian)品(pin)質(zhi)水(shui)平(ping)下(xia),可(ke)靠(kao)維(wei)持(chi)安(an)全(quan)設(she)計(ji)功(gong)能(neng)的(de)實(shi)現(xian),從(cong)而(er)降(jiang)低(di)事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng)的(de)概(gai)率(lv)就(jiu)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)必(bi)須(xu)解(jie)決(jue)的(de)問(wen)題(ti)!也就是說,如何在承認器件可能存在故障的前提下,任然能維持係統安全功能不喪失,且故障能被及時檢查出來!安全繼電器原理就是為解決此問題而被發明出來的一個功能器件。那麼安全繼電器到底有什麼作用呢?詳情見安全繼電器的作用
二、安全繼電器模塊動作邏輯
安全繼電器模塊是基於雙路冗餘思想設計的一個功能器件,通過安全模塊搭建一個安全回路即可解決上述設計存在的隱患問題。
以天之行TXAS1-3012安全繼電器模塊在急停監控回路中的應用為例,我們來了解一下安全回路的動作邏輯:
上圖中:
1、安全繼電器模塊TXAS1-3012在檢測到雙觸點急停按鈕E-S的兩路常閉觸點均處於閉合狀態,才具備啟動條件。
2、且當反饋回路檢測控製接觸器K1、K2的輔助常閉觸點也處於閉合狀態。
3、在按下啟動按鈕S後,安全模塊啟動:輸出回路13-14,23-24,33-34閉合, 電源接通。
當周圍環境出現緊急情況:
A、急停按鈕拍下
B、模塊內部邏輯檢測到輸入狀態改變,其輸出瞬時斷開
C、控製接觸器線圈失電,主回路斷開,電源開路,設備停機
這個設計同前麵相比較,顯然一路急停按鈕的卡阻,一個接觸器觸點的粘連,均不會導致整個急停設計功能的喪失:拍下急停按鈕,任一路常閉斷開,任一接觸器分斷,都可實現斷電停機!
雙路冗餘設計,顯然代價是高的,但為安全付出一些成本,是值得的!看到這裏你們就有點明白安全繼電器的工作原理了 ,那我們繼續往下看!
三、如何接線—安全繼電器模塊在不同應用行業以及不同的場景應用中接線模式不同。
這些不同,總的來說包括以下兩個方麵:
一是因為應用場景組合不同,安全繼電器的輸入不同;
二是危險發生的位置不同,安全繼電器輸出切斷的形式(直接切斷和間接切斷)和斷開的位置不同。
下麵,以天之行安全繼電器TXAS1-3012在注射機行業應用為例,了解一下具體的接線方案。國家強製標準:橡膠塑料注射成型機安全要求GB22530-2008中涉及安全繼電器模塊的安全事項包括
1、急停設計
2、前安全門安全要求設計
3、後安全門安全要求設計
4、射嘴護罩安全要求設計
5、電氣安全同液壓安全的互鎖要求設計
6、安全等級要求
目前業界的做法如下圖,基本為生產企業和檢查機構所認可。
安全回路控製部分接線:
A、雙路急停按鈕E-S兩組觸點的下端分別接入安全繼電器模塊的電源接線位A1、A2,上端分別接入直流24V電源的正負極。
B、前後安全門的兩組行程開關SW1-SW2,SW3-SW4對應觸點串聯後分別接入安全模塊 輸入端接線位S11-S12,S21-S22.另外行程開關SW5作為直接切斷信號接入液壓安全閥控製回路。
C、若係統為手動啟動,則S33-S34需間接入啟動按鈕S。若無需手動啟動,關門即啟動,則S33-S34間無需接入啟動按鈕。
D、控製接觸器K1、K2在上次分斷中是否可靠分斷,其情況反饋影響本次啟動:兩個接 觸器的輔助常閉觸點需串聯接入啟動回路。
E、上次電氣安全回路同液壓安全回路的互鎖檢驗,其狀態情況反饋也會影響本次啟動。其互鎖控製回路反饋信號--K5接觸器的輔助常開信號需串進啟動回路。
F、射嘴護罩安全開關信號串進K1接觸器的控製回路,用以監視射嘴護罩是否關閉。
G、安全模塊輸出接線位13-14串進接觸器K1的控製回路, 23-24串進接觸器K2的控製回路
H、安全模塊輸出接線位33-34去到控製器的相關腳位,給控製器急停、安全門監控信號。
I、 安全模塊輸出接線位41-42接入電器回路同液壓回路的互鎖控製回路。
安全回路主回路接線:
a、兩個控製接觸器K1、K2對應主觸點串聯
b、控製器相應控製信號分別接入主觸點串接的動作閥中。
通過上例,我們看到安全繼電器模塊在實際應用中,接線確實有行業特點,實際接線中需認真對待。
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