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設(shè)計SRP/CS - 您是否考慮過使用氣動元件,？
幾乎所有的機器都具有控制電路,，而且大多數(shù)機器的安全防護將與控制系統(tǒng)的安全相關(guān)部件（SRP/CS）相連。雖然我們投入了大量關(guān)注和資源,，旨在確保SRP/CS的電氣部件,、組件以及結(jié)構(gòu)和設(shè)計的安全性通常能夠滿足相關(guān)機器的安全要求，但氣動系統(tǒng)則并未獲得這種關(guān)注,。因此,，氣動系統(tǒng)在一些情況下并不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或指令，以至于由于設(shè)計不充分而在某些情況下,，導(dǎo)致機器進入不安全狀態(tài),。本文將介紹SRP/CS的氣動部件并探討常見的缺陷和故障。
在提出請求后,，SRP/CS通常斷開致動器的供電,，使機器進入安全狀態(tài)。ISO 13849-1標(biāo)準(zhǔn)《機械安全 - 控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件》要求：在風(fēng)險評估過程中,，確定SRP/CS的性能等級（PL）,。PL表示SRP/CS降低危險發(fā)生幾率（風(fēng)險）的能力。它共分為5級（PLa至PLe）,，PLa表示風(fēng)險降低能力低,，PLe表示風(fēng)險降低能力高。SRP/CS的PL通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（類別）以及組件的集成度,、配置和執(zhí)行情況綜合確定,。但是，在通常情況下,，所用氣動組件沒有經(jīng)過安全性評估或者其集成方式無法達(dá)到所需集成度,。
許多機器設(shè)計者在SRP/CS中使用標(biāo)準(zhǔn)氣動組件。當(dāng)SRP/CS的PL較低時,，這種方法比較適合機器的多數(shù)部件,；但是，當(dāng)PL較高（PLd或PLe）時,，這種方法并不適合,。為了實現(xiàn)較高的PL，在大多數(shù)情況下都需要采用冗余結(jié)構(gòu)（3或4類系統(tǒng)）,。舉例來說,，某個系統(tǒng)具有兩個串聯(lián)的閥門，以便在SRP/CS提出請求時去除氣動能,。兩個壓用于向邏輯控制器反饋情況,。這兩個閥門將實現(xiàn)冗余。然而,，在檢測故障或診斷故障時,，將出現(xiàn)問題,。如果SRP/CS提出請求且個閥門工作，系統(tǒng)的氣壓將會釋放,。兩個壓力傳感器都將沒有氣壓讀數(shù),。如果第二個閥門出現(xiàn)故障，系統(tǒng)不會檢測出故障,。ISO 13849-1要求：在合理可行的情況下,，3類系統(tǒng)能夠檢測出單一故障；4類系統(tǒng)應(yīng)能檢測出所有故障,。綜上可以看出,，閥門的故障檢測合理且可行；因此,，無需滿足任一類系統(tǒng)的要求,。
此外，氣動控制系統(tǒng)可能還存在以下危險：
•由于氣體出現(xiàn)泄漏或傾瀉情況,，部件或機器本身的部件將會掉落,。
•閥門可能中斷機器的氣體供應(yīng)。如果此閥門沒有排氣口,，在SRP/CS提出請求后,，機器的致動器將始終承受壓力。
•如果SRP/CS已經(jīng)傾瀉氣體,，重新送電可能造成人員損傷,。致動器沒有反壓力，它的移動速度很高且無法預(yù)測,，所以可能導(dǎo)致上述情況,。為了克服這種問題，應(yīng)使用軟啟動閥門,。這種閥門將在啟動時逐漸增加壓力,，防止氣動致動器突然移動。
在另一種情況下,，機器處于鎖定和標(biāo)記狀態(tài)（LoTo），人們通常很少考慮采用氣動元件,。電能通常隔絕,，我們可以假設(shè)機器已經(jīng)*隔絕。電動傾瀉閥等裝置可能用于隔絕氣體,。系統(tǒng)不會驗證傾瀉閥是否工作,；因此，如果傾瀉閥出現(xiàn)故障,，將無法隔絕機器的氣體供應(yīng),。這并不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),，在突然啟動時，也可能導(dǎo)致人員傷亡,。