殷海訪，王振華

（山東華宇工學(xué)院，山東德州 253034）

0 引言

機(jī)械安全性能是指正常使用環(huán)境中避免對(duì)操作工人的傷害，其必須在嚴(yán)格遵守機(jī)械安全使用說(shuō)明書的指導(dǎo)下開(kāi)展作業(yè)。大量工作實(shí)踐證明，任何機(jī)械設(shè)備操作、運(yùn)行過(guò)程中都存在不同程度的安全風(fēng)險(xiǎn)因素，一旦相關(guān)工作人員操作不當(dāng)，不僅會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備發(fā)生安全故障，還會(huì)導(dǎo)致各類安全事故發(fā)生?；诖?，必須要對(duì)機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)制造中的安全故障進(jìn)行分析，深入研究機(jī)械制造業(yè)控制系統(tǒng)安全自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用途徑。

1 機(jī)械制造業(yè)安全控制系統(tǒng)的概述

根據(jù)機(jī)械制造業(yè)相關(guān)學(xué)者研究，不管機(jī)械制造設(shè)備處于運(yùn)行或者停止?fàn)顟B(tài)，工作人員針對(duì)生產(chǎn)裝置所采取的安全保護(hù)措施均可以稱作機(jī)械制造業(yè)安全控制系統(tǒng)。在機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備本身就存在一定的隱患與操作危險(xiǎn)，在相關(guān)工作人員操作不當(dāng)?shù)臅r(shí)候也會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題，此時(shí)安全控制系統(tǒng)就需要根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)分析出的安全故障信息，在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)該安全故障信息做出反應(yīng)，并及時(shí)輸出正確的信號(hào)，保證機(jī)械制造設(shè)備在安全狀態(tài)下停止，盡可能減少發(fā)生機(jī)械設(shè)備安全事故的概率，盡可能控制事故發(fā)生時(shí)的發(fā)展、擴(kuò)展態(tài)勢(shì)，避免因?yàn)槭鹿蕯U(kuò)散導(dǎo)致機(jī)械制造生產(chǎn)的后續(xù)危害。機(jī)械制造業(yè)安全控制系統(tǒng)主要由輸出控制單元、邏輯控制單元和現(xiàn)場(chǎng)安全信號(hào)三部分構(gòu)成。根據(jù)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展概況，不斷提升機(jī)械制造行業(yè)中對(duì)安全自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用水平具有重要意義。在機(jī)械制造中通過(guò)應(yīng)用由安全進(jìn)入裝置、多樣性控制、安全總線系統(tǒng)、冗余性控制和緊急停止設(shè)備等構(gòu)成的機(jī)械制造行業(yè)安全控制系統(tǒng)的硬件安全措施，可以促使機(jī)械制造業(yè)控制系統(tǒng)安全控制水平有效提升，保證操作員工的安全。

2 機(jī)械制造業(yè)控制系統(tǒng)安全自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在鋼鐵制造業(yè)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

當(dāng)前社會(huì)中，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，越來(lái)越多的人們選擇汽車作為主要交通工具，鋼鐵制造業(yè)隨之獲得較大發(fā)展。車用金屬板材的主要制造工藝有沖壓、焊裝和涂裝等，其中最核心的環(huán)節(jié)是沖壓，該工藝是汽車制造中危險(xiǎn)系數(shù)最高的生產(chǎn)工藝。在高速?zèng)_壓生產(chǎn)線中應(yīng)用安全自動(dòng)化技術(shù)，不僅能夠保證工藝過(guò)程，還能有效提升生產(chǎn)的安全性，使工作人員在安全的工作環(huán)境中制造生產(chǎn)。針對(duì)當(dāng)前汽車制造業(yè)中對(duì)安全自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況，一般應(yīng)用緊急停止裝置和防護(hù)安全門設(shè)備兩種安全自動(dòng)化控制系統(tǒng)。在鋼鐵制造業(yè)控制系統(tǒng)中應(yīng)用安全自動(dòng)化技術(shù)，其中的緊急停止裝置能夠?qū)o(wú)意失誤操作的重新啟動(dòng)進(jìn)行控制。在鋼鐵制造業(yè)的控制系統(tǒng)中，應(yīng)用傳統(tǒng)控制裝置仍存在一定的危險(xiǎn)因素，如果系統(tǒng)中存在操縱頭松動(dòng)問(wèn)題，很容易導(dǎo)致操作人員錯(cuò)誤操作啟動(dòng)按鈕，導(dǎo)致機(jī)器重新啟動(dòng)，使整個(gè)生產(chǎn)制造流程處在危險(xiǎn)環(huán)境中，引發(fā)各類安全、危險(xiǎn)事故發(fā)生；而且由于系統(tǒng)尚未鎖定，會(huì)導(dǎo)致緊急停止裝置的安全觸點(diǎn)不會(huì)始終保持?jǐn)嚅_(kāi)狀態(tài)，一旦系統(tǒng)重新啟動(dòng)，可能嚴(yán)重危害工作人員的生命安全。鋼鐵制造業(yè)控制系統(tǒng)中應(yīng)用安全自動(dòng)化技術(shù)，其中的防護(hù)安全門設(shè)備可以較好地監(jiān)督與控制移動(dòng)式防護(hù)門。根據(jù)當(dāng)前的鋼鐵制造業(yè)中控制系統(tǒng)生產(chǎn)制造情況，為了盡可能減少與規(guī)避工作人員在壓機(jī)內(nèi)的安全事故隱患，可以采取最普遍、應(yīng)用最廣泛的安全自動(dòng)化技術(shù)，即防護(hù)安全門設(shè)備。通過(guò)應(yīng)用防護(hù)安全門設(shè)備，在整個(gè)機(jī)器的所有危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)停止前，工作人員受到安全防護(hù)門設(shè)備的限制，無(wú)法進(jìn)入到危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)，從而減少安全事故發(fā)生的概率，這也是未來(lái)鋼鐵制造業(yè)控制系統(tǒng)中應(yīng)用安全自動(dòng)化技術(shù)的重要研究方向。

2.2 在汽車制造業(yè)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

在鋼鐵制造業(yè)中，如果不采取有效的安全控制管理措施，就會(huì)導(dǎo)致其中的制造生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)對(duì)參與生產(chǎn)的工人造成嚴(yán)重傷害，甚至嚴(yán)重威脅工人的生命安全。鋼鐵冷軋廠的生產(chǎn)制造中使用大量的熱軋帶鋼，在生產(chǎn)中需要熱軋帶鋼進(jìn)入酸洗流水線。經(jīng)過(guò)酸洗流水線之后，熱軋帶鋼的表面在冷卻后形成一層氧化鐵，如果處理不當(dāng)，就會(huì)對(duì)工人造成傷害。為了有效保證參與制造生產(chǎn)的工人人身安全，需要采取有效措施來(lái)徹底清理熱軋帶鋼表面的氧化鐵膜。在冷軋之前采取徹底、有效的酸洗，是保證機(jī)器穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)處理方式。與其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)相比，冷軋流水線工藝是整個(gè)鋼鐵制造生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)安全要求最高的環(huán)節(jié)，其中采取的安全控制技術(shù)也是最復(fù)雜的。其要求負(fù)責(zé)調(diào)試的工作人員必須保證手動(dòng)裝載、清洗、調(diào)試和檢測(cè)等一系列操作的規(guī)范性、有效性，如果操作不當(dāng)或機(jī)械發(fā)生故障，很可能對(duì)工作人員造成嚴(yán)重傷害。在汽車制造業(yè)生產(chǎn)中，將控制和最大限度降低機(jī)器風(fēng)險(xiǎn)作為工作目標(biāo)，在系統(tǒng)中合理應(yīng)用安全控制設(shè)備，有效確保相關(guān)人員的人身安全。根據(jù)在汽車制造業(yè)中控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，機(jī)器維修環(huán)節(jié)需要操作調(diào)試工作人員具備較高的專業(yè)素養(yǎng)。因?yàn)闄C(jī)器本身的控制功能較為復(fù)雜，如果操作不當(dāng)，很容易導(dǎo)致機(jī)械的安全性能受到影響。為了有效提升機(jī)器的安全性能，要求操作調(diào)試人員必須采取有效的安全保護(hù)措施，保障了機(jī)械的安全性能，調(diào)試工作人員的安全也就得到了保障。根據(jù)實(shí)際工作情況，鋼鐵制造業(yè)控制系統(tǒng)中應(yīng)用的安全自動(dòng)化技術(shù)通常包括了非安全系統(tǒng)和安全系統(tǒng)，通過(guò)非安全系統(tǒng)有效、嚴(yán)格地控制整套冷軋線工藝，安全系統(tǒng)可以有效控制生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)所有的安全功能。

2.3 在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的應(yīng)用

對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的核心技術(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其核心技術(shù)是電氣控制系統(tǒng)，要想保證風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性、可靠性，就必須保證電氣控制系統(tǒng)的安全性。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)中應(yīng)用安全自動(dòng)化技術(shù)，其安全自動(dòng)化系統(tǒng)主要是由安全系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，其概念也存在一定差異。控制系統(tǒng)將接受到的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組信息作為判斷調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的主要依據(jù)，保證系統(tǒng)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于正常運(yùn)行狀態(tài)。安全系統(tǒng)比標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)在邏輯方面更加具有優(yōu)勢(shì)，在該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，一旦風(fēng)機(jī)運(yùn)行超出了安全值，該安全自動(dòng)化技術(shù)就會(huì)發(fā)揮作用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)獲得運(yùn)行信息，如果安全系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)發(fā)生沖突，則設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)的相關(guān)功能完全服從安全系統(tǒng)的要求，然后再執(zhí)行相關(guān)操作。在發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)中應(yīng)用安全自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，安全系統(tǒng)的根本職能是監(jiān)督、控制系統(tǒng)運(yùn)行中的各類安全信號(hào)，獲取系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)、臨界功率和臨界轉(zhuǎn)速等信息，如果某些信息與設(shè)定的安全系統(tǒng)數(shù)據(jù)不符，則在第一時(shí)間觸發(fā)安全系統(tǒng)，聯(lián)動(dòng)相關(guān)制動(dòng)系統(tǒng)迅速激活，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在故障時(shí)及時(shí)斷網(wǎng)，保證其生產(chǎn)的安全性。在發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)主要發(fā)揮監(jiān)督和控制相關(guān)風(fēng)機(jī)運(yùn)行信號(hào)的職能，根據(jù)相關(guān)運(yùn)行程序，保證風(fēng)機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。如果運(yùn)行中出現(xiàn)機(jī)器驟停等現(xiàn)象，會(huì)觸動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的制動(dòng)系統(tǒng)，在較短時(shí)間內(nèi)讓整個(gè)風(fēng)機(jī)進(jìn)入空轉(zhuǎn)或停止?fàn)顟B(tài)。

3 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)目前在機(jī)械制造業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用安全自動(dòng)化技術(shù)仍處于探索研究階段，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)用水平還存在差距，相關(guān)工作人員還缺乏良好的安全意識(shí)，不能積極、充分地開(kāi)發(fā)機(jī)械產(chǎn)品的附加值。因此，隨著安全自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，為了有效提升機(jī)械制造生產(chǎn)的安全性，需要深入研究機(jī)械制造業(yè)控制系統(tǒng)的安全自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，在機(jī)械制造業(yè)控制系統(tǒng)中靈活、合理地應(yīng)用安全自動(dòng)化技術(shù)。