1. <bdo id="gy2so"><optgroup id="gy2so"></optgroup></bdo>

          <menuitem id="gy2so"><optgroup id="gy2so"></optgroup></menuitem>

          水電站安全自動化的時代已經到來

           

            隨著自動控制技術在水電站設備中的大量應用,水電站的生產效率得到大幅提升,與此同時,水電站機電設備復雜程度的提高也可能會因為操作人員的失誤引發意外事故。根據美國職業安全與健康研究所(NIOSH)的調查,與機器設備相關事故的致命率僅次于機動車輛相關的事故。生產現場發生事故除了會導致人身傷害,還會帶來因停機、檢修以及起訴賠償帶來的經濟損失。

            Rockwell Automation發布的《提供安全的價值》白皮書中指出:“對于制造商來說,進行預先性的安全措施將帶來長期的收益。安全措施將保護員工以及公司生產線,因為減少意外和安全事故將提升士氣,而且更少的設備停工時間就意味著更好的生產。”
           
            大多數最終用戶和機器設備制造商都已經認識到加強機器安全的好處,除了保護操作人員免受傷害外,減少機器停機時間、加速上市以及減少起訴都可以降低企業的運營成本。然而保證機器設備和操作人員的安全并不只是加裝一個急停按鈕那么簡單。不同的企業或者設備有不同的安全需求。對于一臺機器或者整個工廠的設計,首先要確定當前或者發展中可能存在風險的等級,通過評估、設計、選擇、驗證以及維護等一系列程序來建立真正安全的生產環境,這些都要遵循相關的國際安全標準和規則。
           
           
          安全標準與風險評估
            在進行機器的安全防護設計時,首先進行的風險評估包括幾個方面:研究相關的標準和指令;認知機器設備的危險性;在機器生命周期的各個階段對可能出現的危險進行檢查;風險的預估;風險減少的方法。通常來講,風險評估的流程可以用下圖來表示。
           
            國際上與機器安全控制相關的標準有EN 954-1、EN ISO 13849 和IEC62061。EN 954-1 是老的歐洲機器控制系統安全標準,也是目前設計工程師進行風險評估時參考最多的指令。可以根據潛在危險出現的頻率,可能造成的受傷程度以及可預防性等因素進行分析,來判斷機器(或者某一部分)的危險等級。EN954-1將危險等級分為B、1、2、3、4五個等級,等級4為最高的危險等級。控制等級分為4 級,安全控制等級必須大于等于其危險等級。
           
            新的安全控制標準EN ISO13849-1 在2009年12月取代EN 954-1 強制執行。EN ISO 13849-1 的全稱是機器的安全——控制系統有關的安全部件。這個標準將會幫助我們量化的判斷硬件系統的安全性。其安全等級通過RP L (Required Performance Level,對于每一個安全功能,達到所要求的風險減少的水平)來評定。新的標準甚至還考慮到安全控制系統中所用到的安全器件本身的安全性和可靠性,比如元件的使用年限等問題,這在EN954-1中是沒有體現的。另一個安全標準IEC62061 的全稱是針對機器領域的電氣/電子/可編程電子系統的功能安全。其安全等級通過SIL(Safety Integrity Level)安全完整性來評定。  
           
            目前國內安全相關標準基本參考國際相關標準制定。由于國內存在很多行業性的標準,國內用戶在參考國際標準的同時,也會參考相關的行業標準。”
           
            對于設計工程師來講,應該考慮盡可能在機器的設計上把危險減少到最少。根據相關的標準對機器進行過危險性分析后,需要按照三個思路來減少事故的可能性:在設計機器時將可能出現的危險降低到最少;對于無法避免的危險,采取必要的安全保護措施;對用戶進行培訓,避免剩余危險可能導致的傷害。
           
           
          安全集成系統
            給機器設備加裝安全光柵、急停按鈕等安全元件是經常采用的安全防護的方式。在機器正常運行時,電源處于開通狀態,一旦出現非正常運行狀態,比如操作員越過安全光幕或者按下急停按鈕,電源就會馬上切斷。多數情況下,這種簡單的開斷方式可以挽救操作員生命和保全肢體。但是這種傳統的安全系統也有一些缺點,比如需要大量的硬接線和機柜空間將所有的繼電保護、急停按鈕、控制器和傳感器連接起來。
           
            這種傳統的硬接線方式的安全系統獨立于原有的負責機器運行的控制系統,通常后附加上的。它就像是一個‘黑盒子’,這種安全系統被附加上去而不是與其他的控制系統一起設計的。早先的解決方案是將標準系統和安全系統相互獨立,而安全集成系統是將標準系統和安全系統合二為一。
           
            安全集成系統的基本原理與傳統的硬接線系統一樣,能夠感知非正常工作狀態并采取動作,但是安全集成系統與機器的標準控制系統共存,他們共享一個數據網絡,安全集成系統的邏輯在原有的自動化系統和運動控制硬件上運行,比如PLC 和智能驅動器。
           
            將安全技術集成到伺服驅動系統中能夠提供最短的反應時間(不到2msec),并且易于安裝從而減少了OEM 設備制造商的工作量。通過設定軸參數(如選擇機器狀態中的扭矩和速度)來限制軸運動。與安全相關的數據在兩個有獨立微處理器的通道中被傳輸和處理。當發現某個通道中有監視參數存在誤差時,驅動系統就會進入安全模式。
           
            安全集成系統可以帶來更高的生產效率,傳統的安全系統在機器非正常運行情況下,會切斷電源,讓設備停機或者部分設備停機,而安全集成系統的功能不一定要設備完全停機,而是通過讓設備運轉的速度降低,對操作人員不會造成人身傷害。
           
            全集成安全系統解決方案是以SafeLOGIC為安全控制器, 以工業以太網Ethernet POWERLINK 為安全現場總線的安全控制系統,還包括SafeIO、安全電源、安全伺服、安全設計軟件等安全產品。可以在標準的IO組中加上內嵌安全功能的IO 模塊,通過編程組態來實現安全控制而不是硬接線。由于安全集成系統與原有的自動化系統共享一個數據總線或者一些硬件,系統的數據傳輸和處理速度都可以大幅度提高,同時還節省了大量布線、安裝、試運行和維護的成本。”
           
            全系列的安全產品包括現場安全檢測產品(光柵、地毯等)、互鎖開關、安全繼電器、急停裝置、安全PLC、安全接觸器、安全變頻器、安全運動控制器以及安全網絡等涉及感應輸入、信息傳送、邏輯控制、輸出執行等各環節產品。通過Allen-Bradley GuardLogix 系統,用戶可以將SIL3安全控制嵌入到ControlLogix 平臺內,使水電站自動系統同時實現安全和標準控制功能。Safety 安全集成解決方案可以提供最大化的安全解決方案,從傳感器通過評估到設備或系統的安全控制系統。
           
           
          安全自動化的未來
            對于中國的機器設備制造商來說,考慮更多的仍然是成本問題,額外增加安全功能的投入無疑會使自己的利潤空間降低。很多企業只是在出口到國外的機器或者用戶提出安全防護需求時,才會考慮增加安全措施。
           
            在中國很多企業都沒有很強的安全意識,有的只是在設備上安裝一些行程開關、接近開關等元件,這些元件沒有經過安全認證,并不能實現安全防護功能,機器的安全防護是技術性很強的工作,需要機器的設計者考慮到任何可能存在的隱患,采取相應的硬件措施避免人員在誤操作中受到傷害。而不是僅僅依靠規章制度來告訴操作員不要進行某種操作。操作員不是按照設定程序工作的機器人,難免出現紕漏。而真正的機器安全是在人為誤操作的情況下,仍然能夠保證人身安全。
           
            歐洲國家有非常完善的社會保障體系,并且政府高度重視雇員的人身安全。在德國,類似BG這樣的雇員保險機構也會定期巡查工廠安全設施,一旦發現違規,必須停產整頓或者罰款,如果發生事故造成人員傷亡,追究的是機器制造商的責任。盡管國內也有相應的法規制度,監管力度仍需要繼續加強。”
           
            在安全理念推廣的過程中,安全產品供應商、機械設備制造商和最終用戶三者的作用是密不可分的。最終用戶在安全理念的推廣中起到決定性作用,他們對安全理念的認知程度提高之后,可以迫使機械設備制造商采用相應的安全控制產品。三者在不同的時期所處的地位也會有所變化,最初階段,安全產品供應商的作用非常重要,他們將國外先進的安全理念帶到中國并不遺余力的進行推廣。在國內市場對安全理念有了一定的認知之后,最終用戶在安全理念的推廣上起到了舉足輕重的作用。最終用戶的堅持可以迫使一些對安全理念認知度不高的機械制造商采用相應的安全控制產品。當安全理念在國內的推廣比較成熟之后,機械設備的制造上則占到了主導的地位,畢竟他們是機器的制造商,在對安全理念有了足夠認知之后,自覺地采用安全的控制產品,生產安全的機器,這才意味著安全理念的推廣基本成功。
           
            安全產品供應商在成功地將安全理念灌輸給機器制造商和最終用戶后,仍然需要對他們在進行安全防護設計時提供咨詢和幫助。我們看到越來越多地自動化產品供應商加入到推廣安全理念地陣營中,除了提供機器安全相關的產品和解決方案,還設有專門的咨詢服務團隊,同時與安全認證機構進行合作,幫助機器設備制造商設計真正安全的機器設備。
           
            經過多年的不懈努力,中國用戶對于安全理念已經有了初步的認識。越來越多的最終用戶考慮購買有安全控制產品的機械,越來越多地機械制造商在設備設計的初期將安全列入考慮之中。安全理念的推廣已經初見成效。隨著自動化水平的不斷提高,工業安全也引起了廣泛的關注,為安全理念的進一步推廣營造了一個很好的環境。
           

           

          業務咨詢1

          業務咨詢2

          技術咨詢

          售后咨詢

          九天彩票