基于GB27607机械压力机电气安全系统的集成控制.pdf

《基于GB27607机械压力机电气安全系统的集成控制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、文章编号：1672—0121(2015)06—0077—02基于GB27607机械压力机电气安全系统的集成控制邵光存，李海明，杨帅，王学军，郭来平z，姜新军(1．济宁科力光电产业有限责任公司，山东济宁272000；2．济南铸造锻压机械研究所有限公司，山东济南250306)摘要：随着社会发展和进步，国家对安全生产的重视程度和要求越来越高。2011年GB27607机械压力机的安全技术要求出台。本文依据国家标准，研究一种集成控制系统，监控机械压力机的安全相关设备，为压力机制造商提供一种安全的控制方案，提高压机安全性，保护操作者人身安全，实现安全生产。该集成控制系统的功能安全满足IEC6

2、1508的SIL3和ISO13849的PLe。关键词：机械压力机；电气安全系统；GB27607；集成控制系统；安全生产；功能安全中图分类号：TH188．2：TG315．5文献标识码：BDOI：10．163160．issn．1672—0121．2015．06．021机械压力机是用曲柄连杆或肘杆机构、凸轮机我国的实施步伐。本文基于国情和GB27607的安构、螺杆机构传动的锻压机械，通过对坯件施加强大全要求，按照功能安全理念，从风险评估、安全完整的压力使其发生变形和断裂来加工零件，是机械工性等级和安全生命周期三方面，提供一个经济可靠业中量大面广的工作母机。具有生产效率高，易于实的机械压

3、力机安全保护方案。现机械化、自动化等特点。同时，机械压力机操作时存在冲压、挤压等危险因素，如果在设计、制造和操2控制系统设计方案作过程中，风险评估不充分或安全措施不够全面，将用于机械压力机电气安全的控制系统采用ISO给操作者带来巨大伤害【“。13849—1指定的4类结构，两独立输入单元采用冗余方式接收外部设备信号，两控制单元独立进行逻辑处1我国机械压力机安全生产现状理，分别输出控制信号(图1)。急停、安全光幕、双手为保障操作者人身安全，2011年GB27607机械按钮等安全相关功能部件的工作状态，通过输入电路压力机安全技术要求标准发布。标准从压力机设计、传送到控制单元，控制单元根

4、据压力机特性和GB工作危险区域防护、控制系统、维保和其他危险等527607的要求，采用失效断言技术判断安全设备的状个方面，提出机械压力机的基本安全要求。但2014态，输出安全控制信号，控制双联阀和急停工作并检年国家公布的机械压力机产品质量监督抽查结果，测受控设备的状态，防止机床发生危险失效。参与抽查的60家企业60批次产品，竟然发现51家企业生产的51批次产品不符合标准要求【2'3】。分析其中原因，主要是企业和操作者对安全生产的重视程度或对功能安全的理解不充分。早在1996年美国率先实施过程512业仪表系统的安全标准，2000年国际电工委员发布了功能安全标准IEC61508，20

5、03年发布了适用于石油、化工等过程212业的标准IEC61511，并成为美国国家标准。我国直到2006年才等同采用IEC61508和IEC61511，发布国家标准GB／T20438和GB／T21109，仅为推荐性标准而非强制性标准，且尚未发布与标准相应的应用指南或指令，某种程度上限制了功能安全标准在收稿日期：2015—05—09作者简介：邵光存(1982一)，男，工程师，从事机械安全防护相关领域研究安全设备的工作状态，通过安全输出控制机床运行。用于检测主控制核输出的测试信号。控制单元由主控制核和从控制核组成，两控制两控制核配合工作，采用IS013849中性能等级核组成功能相同的双

6、核系统，每个控制核包括控制PLe推荐的技术，将外部压力机安全设备、机床电气模块、输入模块、功能模块、输出模块、测试模块和内布线、控制系统输入电路和控制核组成闭环的输入信核通信模块6部分，如图2所示。号链，控制核与控制系统输出电路和压力机安全控制主控制从控制部件组成闭环的输出信号链，两控制核之间采用失效断言技术和动态检测方法，形成闭环监控信号链。两控制核组成独立的双通道，对每个安全输出可控可寻址，通过两核之间的图2FPGA内部功能结构框图动态监控实现loo2D结构。控2．1．1主控制核设计方案制核设计过程中，采用功能安全标准强烈推荐的模块主控制核产生系统的工作指令，控制外围电路化方

7、法和半形式4ETy~等措施圈，保障系统安全。输出周期性检测信号，检测外部设备和机床电气的2．2输入单元设计方案布线状态，形成闭合的检测信号链。根据返回的检测输入单元采用光电隔离方式并行接收急停、安信号和设备特性，判断压力机的安全状态，控制压力全门、光幕、凸轮、超程、模式、双手等安全设备的状机制动电路工作，防止发生冲压危险。态信号，将外部设备状态转换为内部逻辑电平后，内主核控制模块产生系统工作指令，协调内部各模部检测电路按照测试模块的输出时序，逐路检测输块工作。测试模块接收工作指令