机械安全标准与风险评估.ppt

机械安全标准及风险评估 徐 凯 Safety Consultant，CSM Contents Contents 等级描述, EN 954-1 等级描述, EN 954-1 接线示例一 接线示列二 安全控制电路设计 一 安全控制电路设计 二 EN 954-1: 等级 2 急停按钮的应用（等级2） EN 954-1: 等级 3 急停按钮的应用（等级3） EN 954-1: 等级 4 急停按钮的应用（等级4） Contents 机器控制系统的安全标准 确定性和可能性之间的平衡关系 PL的定义及其与SIL的关系 EN ISO 13849-1的关键：性能水平PL 简单的方法：通过风险图表进行风险分析 DC – 诊断覆盖率 DC – 诊断覆盖率 DC – 诊断覆盖率 DC – 诊断覆盖率 CCF – 共同原因的故障 Contents Rockwell 机械安全服务 EN 294 机械防护措施 Enclosing guard Example from EN 953 Fixed guard 机械防护措施 Distance Guard Example from EN 953 Fixed guard 机械防护措施 EN 294 机械防护措施 Fixed guard 机械防护措施 机械防护措施 P1 P2 P1 P2 F1 F2 S1 S2 风险评估 等级 B 1 2 3 4 控制系统防护措施 EN 954 – 1 S_ 伤害的程度:1 = 轻伤2 = 重伤或死亡 F_ 面临危险的时间和频率:1 = 从无到经常发生2 = 从经常发生到持续发生 P_ 避免危险的可能性:1 = 在特定条件下可能2 = 几乎不可能 根据EN954-1进行风险评估 (控制系统安全部分失效） 风险评估、风险减少 示例 机器人单元 PLC 控制机械手以较慢的速度运行，会对操作人员造成较小的伤害。 每一个工作循环，操作人员需要把金属加工件放入剪板机。金属加工件被剪切为2部分，同时机械手取走需要的部分。 当操作人员放入金属加工件时，需要将手直接放入剪板机之下。 风险评估、风险减少 示例 A 剪板机部分 能够切断手/手臂，导致致命的伤害。 每一个工作循环，操作人员需要手动地把金属加工件放入剪板机轧刀下，并且需要持续地操作，一天24小时。 剪板机轧刀的剪切速度约为0.5秒；操作人员几乎不可能避免此危险情况。 剪板机轧刀部分 机械手 P1 P2 P1 P2 F1 F2 S1 S2 风险评估 等级 B 1 2 3 4 风险评估、风险减少 示例 B 机械手部分 能够导致严重的、不可恢复伤害。 操作人员需要清洗工作单元，频率为每天一次，每次历时10分钟。 可以避免危险 剪板机轧刀部分 机械手 P1 P2 P1 P2 F1 F2 S1 S2 风险评估 等级 B 1 2 3 4 风险评估、风险减少 示例 光栅 演示台 安全门（带锁，受限制的进入） 急停按钮 隔离栅栏 隔离锁 压力地毯 安全系统: 安全输入信号 急停按钮 安全门 双手按钮 光栅 安全地毯和安全缓冲器 安全系统: 控制电路 安全继电器 可编程安全继电器 安全PLC 等级 要求摘要 风险评估 安全原则 B 控制器的安全相关部分的选择必须根据最新的技术，并且可以承受预期的运行强度，能够承受运行过程中工作介质的影响和相关外部环境的影响。 一个故障可以导致安全功能的丢失 一些故障依然不会被监测出来 通过元器件和安全原理的选择。 1 在等级B的基础上，必须使用具有安全功能保证的元器件和原理 如同等级B,但在安全功能上更加可靠 等级描述, EN 954-1 等级描述, EN 954-1 等级 要求摘要 风险评估 安全原则 2 符合等级B和1的要求，在适当的时间，控制系统必须监测安全功能 在监测中，一个故障会导致安全功能的丧失 通过监测故障可以被检查出来 通过设计 3 符合等级B和1的要求，控制系统必须按照以下步骤设计： a.一个单一的故障不会导致安全功能的丧失。 b.通过使用适当的方法，可以监测出单一故障（使用最新的技术） 如果单一故障出现，安全功能依然可以保持 一些但不是所有的故障都可以被监测出来 一个累积的监测不出的故障能够导致安全功能的丧失 4 符合等级B和1的要求，控制系统必须按照以下步骤设计： a.控制系统中的单一故障不会导致安全功能的丧失 b.如果可能，在下一个安全功能实施前，单一错误可以被检测出来 c.如果b不可能实现，一个累积的故障不会导致安全功能的丢失 甚至在故障出现的时候，安全功能总是保持 故障会被及时检测