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什么是PILZ安全繼電器,如何選型和使用?

時間:2021/10/27閱讀:2534
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    什么是PILZ安全繼電器,如何選型和使用?

    關(guān)于PILZ安全繼電器知識的學(xué)習(xí),可以使大家達(dá)到提升大家的安全繼電器使用和選型技能的預(yù)期目的。

    PILZ安全繼電器是由數(shù)個繼電器與電路組合而成,主要應(yīng)用于安全控制回路中,連接安全傳感元件(如急停按鈕、安全門、雙手按鈕、安全光幕等)和機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動控制器(如安全PLC、接觸器等)。

    PILZ安全繼電器為的是要能互補(bǔ)彼此的異常缺陷,達(dá)到正確且低誤動作的繼電器完整功能,使其失誤和失效值愈低,安全因素則愈高,因此需設(shè)計(jì)出多種安全繼電器以保護(hù)不同等級機(jī)械,主要目標(biāo)在保護(hù)暴露於不同等級之危險(xiǎn)性的機(jī)械操作人員。

    1、什么是安全繼電器?

    PILZ安全繼電器是由多個繼電器與邏輯電路組合而成的一種模塊,是一種電路組成單元,其目的是要互補(bǔ)彼此在故障狀態(tài)下的缺陷,從而達(dá)到正確且低誤動作的功能,降低其失誤和失效值,提高安全因素。完整點(diǎn)說,應(yīng)該叫成安全繼電器模塊。目前國內(nèi)對于安全繼電器的叫法還不是很統(tǒng)一,有的直接叫做安全控制器,有的還簡單稱之為繼電器。

    由于不同的機(jī)械設(shè)備、不同的工藝環(huán)節(jié)有不同的安全風(fēng)險(xiǎn),及不同的危險(xiǎn)等級。因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時,設(shè)計(jì)了多種安全繼電器以保護(hù)不同等級機(jī)械設(shè)備,主要目的在于保護(hù)暴露在不同等級之危險(xiǎn)性的機(jī)械操作人員。

    2、安全繼電器與一般繼電器有何區(qū)別?

    ①外形更大:安全繼電器和普通繼電器外形尺寸不一樣,安全繼電器更大些。

    ②模塊而不是元件:安全繼電器是一種模塊,而不是像普通繼電器那樣的電子元件。

    ③紅黃色:安全繼電器有專有的顏色,一般為黃色,或紅色,或者以這這兩種顏色為主色調(diào)(就像昌暉儀表在防爆安全設(shè)計(jì)時、危險(xiǎn)側(cè)、本安端通常以藍(lán)色標(biāo)識一樣)。當(dāng)然這些還只是是表面現(xiàn)象。

    ④【核心】更安全:因設(shè)計(jì)原理的差異:普通繼電器不能達(dá)到高的診斷覆蓋率(DC),只能應(yīng)用于較低的安全等級機(jī)械行業(yè)如Cat.B/1,過程控制行業(yè)SIL1,可以認(rèn)為普通繼電器是不夠安全的。而安繼通過對繼電器的要求及邏輯電路的輔助設(shè)計(jì),其診斷覆蓋率較高,甚至有些可以達(dá)到99.9%. 而且在一些安全要求高的場合,也有規(guī)定必須使用經(jīng)過認(rèn)證的安全繼電器才能滿足安全要求!

    ⑤強(qiáng)制導(dǎo)向結(jié)構(gòu):“安全繼電器"并不是“*的繼電器",而是發(fā)生故障時做出有規(guī)則的動作。安全繼電器具有強(qiáng)制導(dǎo)向觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)(或者其他的保護(hù)方式),萬一發(fā)生觸點(diǎn)融焊現(xiàn)象時也能確保安全,這一點(diǎn)同一般繼電器*不同。

    ⑥從繼電器的角度可以看出安全繼電器和普通繼電器的區(qū)別:

    a、普通繼電器:觸點(diǎn)發(fā)生熔結(jié),會使得兩付觸點(diǎn)(NO/NC)同時出現(xiàn)ON現(xiàn)象。

    b、強(qiáng)制導(dǎo)向繼電器:安全繼電器較為核心的元件為強(qiáng)制導(dǎo)向繼電器,在內(nèi)部強(qiáng)制導(dǎo)向桿的作用下,即使觸點(diǎn)發(fā)生熔結(jié),也不會使得兩付觸點(diǎn)(NO/NC)同時出現(xiàn)ON現(xiàn)象。

    簡單說:安全繼電器更安全可靠,適用于工業(yè)安全場合。

    3、機(jī)械安全認(rèn)證遵循的標(biāo)準(zhǔn)主要是哪幾個?

    IEC 61508 / ISO 13849/ IEC 62061 。

    4、如何選用安全繼電器?

    根據(jù)安全回路輸入設(shè)備的不同,安全繼電器通過輸入設(shè)備、輸出通道數(shù)、后端驅(qū)動能力要求、安全等級和功能要求這五方面來選型。機(jī)械安全回路的輸入設(shè)備通常為安全傳感器,主要有急停按鈕、安全門、安全光幕、安全墊、聯(lián)鎖裝置、雙手按鈕、激光掃描器等。

    5、是否有國家標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制要求SIS系統(tǒng)必須使用安全繼電器?

    根據(jù)功能安全在國內(nèi)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)況,及現(xiàn)行過程控制行業(yè)有關(guān)功能安全的標(biāo)準(zhǔn),目前還沒有強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。在機(jī)械安全方面倒是有些強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。

    部分關(guān)于安全相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和規(guī)范,如《石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中指出:

    ①安全儀表系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算器可由繼電器系統(tǒng)或可編程電子系統(tǒng)構(gòu)成,也可由其混合構(gòu)成。

    ②2級、3級安全儀表系統(tǒng),宜采用冗余或容錯的邏輯運(yùn)算器。

    ③過程接口包括輸入輸出卡、順序事件輸入卡、配電器、安全柵、開關(guān)、繼電器等關(guān)聯(lián)設(shè)備。

    ④而安全完整性等級,是對整個安全回路的整體評估,顯而易見,即使是回路環(huán)節(jié)上的關(guān)聯(lián)設(shè)備,如繼電器,也同樣需要Fail-safe的設(shè)計(jì)要求。同時,在一些設(shè)計(jì)院專家分享的報(bào)告中,介紹的SIS設(shè)計(jì)原則中,也提出【SIS的邏輯控制器】應(yīng)獲得構(gòu)的功能安全。

    應(yīng)用在上述安全相關(guān)系統(tǒng)的安全回路中的繼電器,不管其是應(yīng)用在繼電器系統(tǒng)還是回路中的過程接口中的關(guān)聯(lián)設(shè)備,從設(shè)計(jì)的可靠性及安全保障而言,有自診斷功能、診斷覆蓋率高、失效概率低、的安全繼電器不失為較佳選擇了。

    6、SIS系統(tǒng)是否可以使用普通繼電器?

    PILZ安全繼電器的診斷覆蓋率比較低,沒有進(jìn)行Fail-Safe相關(guān)的設(shè)計(jì),沒有自診斷功能,所以在一些安全系統(tǒng),要求級別比較低的場合,如SIL1可能會有使用,但在SIL2及以上的級別,則通常是采用診斷覆蓋率高且有自診斷功能的安全繼電器。

    7、PILZ安全繼電器有哪些常見的故障及處理方法?

    PILZ安全繼電器在使用中斷開了電路,此時是安全繼電器壞了,還是安全繼電器檢測到了不安全的因素,斷開電路了,需準(zhǔn)確做出判斷。

    ①如果是回路出現(xiàn)了安全隱患,排除隱患后,重啟安全繼電器,恢復(fù)電路即可。如:SIS系統(tǒng)脈沖檢測導(dǎo)致安全繼電器頻繁斷開,啟動,調(diào)整SIS系統(tǒng)脈沖檢測低電平的持續(xù)時間,使得該時間不會被安繼識別。

    ②如果是PILZ安全繼電器故障了,則通常有如下處理:

    a、PILZ安全繼電器輸出觸點(diǎn)一般有觸點(diǎn)熔絲保護(hù),在使用過程中,可能因?yàn)槎搪坊蛘哌^電流使得保險(xiǎn)絲熔斷,安繼不能啟動現(xiàn)場設(shè)備。措施:更換保險(xiǎn)絲。


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