張鈞懿

摘 要：本文從新標(biāo)準(zhǔn)GB 28243-2012中有關(guān)冗余和監(jiān)控的條款入手，結(jié)合權(quán)威機構(gòu)的聲明，對要求使用該技術(shù)的SRP/CS系統(tǒng)進行說明，最后列舉出企業(yè)采取的關(guān)于該技術(shù)的實例，對液壓板料折彎機安全中冗余和監(jiān)控要求進行探討和研究。

關(guān)鍵詞：折彎機 SRP/CS 冗余 監(jiān)控

中圖分類號：TH6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0073-01

2012年3月9日，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布了GB 28243-2012液壓板料折彎機安全技術(shù)要求，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了液壓板料折彎機的安全技術(shù)要求和措施，并于2013年1月1日起實施，代替行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 10148-1999板料折彎機安全技術(shù)要求。新標(biāo)準(zhǔn)相對舊標(biāo)準(zhǔn)在機械、液壓及電氣方面均有有若干重大更新。根據(jù)新國標(biāo)的實施情況來看，多數(shù)液壓板料折彎機的生產(chǎn)企業(yè)對該標(biāo)準(zhǔn)中冗余和監(jiān)控的要求存在疑議。

1 定義

1.1 冗余技術(shù)

新標(biāo)準(zhǔn)中對于冗余技術(shù)的定義是：多重器件或系統(tǒng)，用于確保一路失效時，另一路能有效地執(zhí)行所要求的功能。冗余技術(shù)可以大幅度提高系統(tǒng)可靠性，但同時也會增加設(shè)備的制造成本。

1.2 監(jiān)控

新標(biāo)準(zhǔn)對監(jiān)控的定義為：一種安全功能，如果一個部件（元件）不再能夠行使其功能或由于加工條件的改變使再進行工作過程會產(chǎn)生危險時，發(fā)出安全信息。

2 標(biāo)準(zhǔn)條款解讀

GB 28243-2012中§5.4.1.3規(guī)定：控制系統(tǒng)中用于滑塊啟動和停止功能的安全相關(guān)部件應(yīng)符合GB/T 16855.1-2008中的4類要求（即應(yīng)冗余和監(jiān)控）。同時規(guī)定該條款不適用于只在自動循環(huán)工作中自動送料和出料并裝有帶防護鎖的聯(lián)鎖防護裝置的折彎機和設(shè)計為只用于與低閉合速度聯(lián)合使用的進行止-動控制的折彎機。

控制系統(tǒng)中任何一個安全相關(guān)部件出現(xiàn)故障時，應(yīng)符合下列要求：

（1）不能出現(xiàn)意外啟動。

（2）安全防護裝置的安全功能應(yīng)保持。

（3）危險運行中應(yīng)能停止折彎機。

（4）控制系統(tǒng)在危險的閉合行程時應(yīng)能立即停止折彎機，但如果是在非危險的閉合行程時，或冗余控制系統(tǒng)中的一路出現(xiàn)故障，最遲可在操作循環(huán)結(jié)束后停止折彎機。

（5）控制系統(tǒng)在故障消除前應(yīng)能防止下一個操作循環(huán)的啟動。

SRP/CS（safety-related part of a control system控制系統(tǒng)中安全相關(guān)部件）指響應(yīng)有關(guān)安全輸入信號并產(chǎn)生有關(guān)安全輸出信號的部件，其組成是以有關(guān)安全輸入信號被觸發(fā)為起始點（例如：光電保護開關(guān)等），以控制元件的動力輸出（例如：接觸器主觸點等）為終止點。

全國鍛壓機械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書處關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)GB 28243-2012中5.4.1.3條款的解釋：條款中所提到的控制系統(tǒng)是指電氣控制回路相關(guān)部分，沒有液壓和氣動要有冗余和監(jiān)控的要求。

液壓板料折彎機的SRP/CS在結(jié)構(gòu)上應(yīng)符合4類的指定結(jié)構(gòu)，但是并不意味著所有部件都需要有物理上的冗余，而是需要有冗余的方法保證故障不能導(dǎo)致安全功能的損失。

3 某企業(yè)符合冗余和監(jiān)控要求的設(shè)計實例

折彎機緊急停止按鈕、側(cè)防護門和后防護門采用雙通道輸入到安全繼電器并需要單獨復(fù)位后才能輸出即機床才能啟動，輸出采用雙通道輸出。

腳踏開關(guān)均采用雙通道，獨立的常開、常閉出點輸入到安全繼電器上，安全繼電器雙通道輸出到中間繼電器，只有這兩個中間繼電器都動作了滑塊才有動作。液壓閥反饋信號到安全模塊，如果發(fā)生閥卡死等情況，該安全繼電器會接受到閥信號從而中斷輸出。

前防護采用激光對射或者光幕保護，同樣是雙通道輸入，輸出，復(fù)位采用自動復(fù)位，安全繼電器和保護裝置監(jiān)控滑塊快速閉合過程。

同樣液壓上也采用安全閥和上，下閥反饋信號監(jiān)控液壓動作并在電氣中做了冗余設(shè)計。用兩幅觸點控制主壓力閥，做了冗余處理，必須兩幅觸點都導(dǎo)通該閥才會有動作。

設(shè)置安全閥，在整個滑塊上下動作中起到了冗余安全并且有監(jiān)控的作用?；瑝K如果要向下安全閥必須要有動作并且安全閥反饋電信號到電氣控制系統(tǒng)，一旦安全閥發(fā)生卡死情況，電氣系統(tǒng)會接收到信號切斷任何動作輸出。

設(shè)置兩個三位四通閥，控制滑塊的上下，該閥同樣具有監(jiān)控功能，用于監(jiān)控滑塊的上下，只有該閥反饋正確的電信號給到電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)方能動作輸出。比較以往普通液壓系統(tǒng)就只有一個閥控制主壓力，一個三位四通控制上下動作，企業(yè)使用的該閥組可以明顯看出做了冗余處理并且能反饋信號給電氣系統(tǒng)做到閉環(huán)處理。

油缸的支持也是采用了安全閥的雙重保護。

安全閥經(jīng)過安全繼電器的雙通道輸出控制。安全等級達(dá)到了歐洲機械指令的4級要求。

4 結(jié)語

本文探討了液壓板料折彎機安全技術(shù)條件中冗余和監(jiān)控要求，其涉及的概念、方法和實例對其它機械安全標(biāo)準(zhǔn)中的冗余和監(jiān)控技術(shù)要求也有參考意義。

參考文獻(xiàn)

[1] GB 28243-2012液壓板料折彎機安全技術(shù)要求[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

[2] GB/T 16855.1-2008機械安全 控制系統(tǒng)有關(guān)安全部件第一部分：設(shè)計通則[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.