有关防护锁定设备的白皮书 -防护锁定装置 2024

有关防护锁定设备的白皮书PILZ|2of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|2of35我们精心编译了本白皮书。其包含有关我们公司和产品的信息。所有详细信息均水平并尽我们所知和所信提供。但是，我们对所提供信息的非出现重大过失，因为尽管我们非常谨慎，但错误永远无法完全避免。尤其应当注有保证或担保属性的法律特征。对于任何内容反馈，我们表示万本出版物所有权利归PilzGmbH&Co.KG所有。我们保留修改技术细节的权利。有关防护锁定设备的白皮书PILZ|3of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|3of35们通常是不可或缺的。这就是它们通常也被称为安全锁定装置的原因。市场上防护锁则，本文将参考实际的防护锁定装置进行详细说明。描述基于不同的技术应用，详细阐述。因此，在设备的符合性声明等方面必须参有关防护锁定设备的白皮书PILZ|4of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|4of35 5 2.安全防护锁定、安全位置监控 22 28 33 34 35 有关防护锁定设备的白皮书PILZ|5of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|5of35防护锁定是设备和机械的一种安全功能，可以理解为传感显而易见，“防护锁定”安全功能由多个连接的装置或设备组成。为避免误解，在下面的信息中，该术语仅限于防护锁定，因此您可以从上下文中看出它涉及的是设备正如标准术语所示，防护锁定装置是联锁和防护锁定功能的一部分。下文将联锁可防止危险机器功能在特定条件下运行。例如，这意味着如果防护门以及门上的联锁装防护锁定装置的作用是将防护罩（如防护门）锁定在有关防护锁定设备的白皮书PILZ|6of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|6of35这两种功能通常是一个装置的特征，但不一定是：例如，阀线圈可以执行防护锁定功能即使在一个设备中同时具备这两种功能，联锁和防护装置图为例有关防护锁定设备的白皮书PILZ|7of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|7of35这类联锁采用机电触点，通过单通道、机械、直接作用式控制元件进行操作。控制执行器移动，并在开关内保持锁定状态。因此，无需使用任何其他部件，包括在有振动联锁和防护装置锁定都有不同的触点。这些也应分别进行评估。这样做的好处是机的速度模式下运行。例如，在低速运行模式下，只监控联锁触点，而在高速机械开关通常有一个连接器。由于安装区域狭窄，可能的连接点较多，因此必须集中安装PILZ|8of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|8of35连接器的优势在串联时也会体现出来。在现场，开关可以串联，无需任何额外过，这里也应考虑到潜在的故障遮蔽问题。故障掩蔽是指通过操作串联的另一障不会被检测出来，而是被隐藏起来，参见ISO/T执行机构的差异有时很大。简单的执行器是激光切割的金属部件，水平和垂直较容易地挂在钥匙圈上，那么通过备用执行器进行操作的防护等级就会很低。执行机装置会使操纵变得更加容易。为了防止操纵，开关的安装可以隐藏起来。此外，根据GS-ET-19E测试原则，不能使用简单的工具（例如两把螺丝刀）进有关防护锁定设备的白皮书PILZ|9of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|9of35•设计简单，成本效益高•可通过布线在现场进行简单的串联连接•抗EMC•触点可承受较宽的电压和电流范围，如24V、110V•最小接触电流：由于评估装置的输入密度很高，因此需要使用最小电流来控制废热，并•由于机械触点在开关时可能会振动，因此可能需要输入滤波器，特别是在快速控制时。•可能的故障屏蔽•可能的性能级别因单通道结构而受限•防操纵安全性低•通常公差很小。在门结构偏移较大的情况下，可能会发生损坏，•易受污垢、灰尘和气体的影响•简单执行机构的伤害风险•无法确定一般的伤害风险，但由薄金属制成的磨损严重的执行机构可能存在伤害风险。通常使用125KHzRFID信号。13.56MHzRFID系统与12交换。不过，125kHz系统在不同的安装位置和装配材料下具有•无磨损•故障概率极低•传感器部分无部分运行-仅通过输入和输出以及接线错误实现部分运行•可实现极高的操作保护级别•可实现更高的机械偏移，在防护锁定装置上通常为+/-2...5mm有关防护锁定设备的白皮书PILZ|10of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|10of35•设计成本效益不高•长电缆和串联时会出现电压下降•EMC干扰可能会限制可用性有关防护锁定设备的白皮书PILZ|11of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|11of35不过，防护锁定只能在开关联锁时激活。这种情况被称为故障安全锁定：只有当推a)弹簧动作，锁止或释放插销。根据弹簧的设计和位置不同，可分为弹簧联锁/得电解锁/b)双稳态联锁装置可在两个末端位置保持锁定，因此被称为双稳态联锁装置。它还驱动一个锁2.力FzH是力F1max减去一个安全系数，该系数必须与防护门的设计相符。5.在故障发生前，仍能达到规定的防护锁定值的机械开关周期数。在这种情况下，可以省略对开关功能的定期检查，以确保开关的外观和安装完好防护锁定装置的夹持力，包括杠杆和防护锁定产品的材施加的力的参考值：例如，单手垂直拉动700N，双手有关防护锁定设备的白皮书PILZ|12of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|12of35执行机构上RFID标签的定位方式存在差异。如果RFID标签直接安装在锁销上，防护锁定般可以安装得更紧密。在许多情况下，这样的设计随后可提供高度的操纵保护。只有当际处于目标位置，换句话说就是啮合，并且防护锁定装置实际保持防护门关闭时，防护锁定装置以及随之而来的输出信号开关装置（OSSD）才会）：整体停止性能大于进入时间，则需要安全防护PILZ|13of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|13of35TT停止性能=T联锁装置+T评估和驱动的停止时间其中S为最小距离，K=1600mm/s，C为附加安全距离，T为T停止性能。可能会有很大的变化，因此T可能会因时间t3而延长。人体工程学原因在这里如，这些原因可能是：打开防护门时的强制动作、由于防护门或其手柄的尺寸或重量而导锁定装置的一个例子是PSENslock2磁力以指数形式递减，在几毫米的距离后，磁力接近0N。打开防护门时锁定力的突然PILZ|14of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|14of35在线圈对弹簧的磁力作用下，控制元件发生移动。流经线圈的电流在2.5VA至8VA之间。线圈还针对不同的电压范围进行了优化，因此有不同版本的开关。例如，有24V版本和230V版本。机械防护锁定装置由简单的部件组成。为了实现安全功能，需要外部安全评估和控制。着这些部件都有一个B10D值。通常情况下，设备的操作手册会为联锁和防护装置的锁定设定相同对于安全防护锁定和防护锁定位置安全监控的部分安全功能，正确地说，应通过锁定系对于部分防护锁定功能，监控防护锁定的触点必须与锁定门闩的位置相匹配。为护锁定子系统，必须计算开关的相关B10D值。计算时要考虑接线、常见故障和环境影响等因如上文第1.3节所述，必须检查是否已以机械方式实施故障闭合保护。否则，PILZ|15of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|15of35•可进行230V控制在这种情况下，联锁和防护装置锁定在设计上是两个独立的系有关防护锁定设备的白皮书PILZ|16of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|16of35联锁通常采用RFID技术。如上所示，使用了天线线圈和RFID标签。在这种情况下，RFID标与机电开关不同，防护锁定是与联锁分开实施的。无论使用哪种标签，插销都能安在电子设备中，RFID和防护锁定之间的逻辑连接由微控制器完成。•双稳态防护锁定装置可实现低电流消耗和低表面温度•可实现最小尺寸•通过防护锁定信号的智能连接，可实现长串联连接有关防护锁定设备的白皮书PILZ|17of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|17of35防护锁定通过电磁力实现。由于线圈和铁磁体需要一定达15,000N。在这种情况下，更重要的是正确评估所需的力，见图8。PILZ|18of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|18of35对于机械防护锁定装置，控制信号直接影响磁铁，从而激活或关闭防护锁定。这意味着必须是功率信号，即有较大的电流，一般>>1只有一个控制信号，而所需的能量则来自电压电源。例如，您也可以使用静态电流大多数防护锁定装置都有一个双稳态或单稳态磁14119:2013第5.7.1条要求输入能量以停用防护锁，不过，在某些应用中，必须保证能进入处于断电状态的在一些工厂中，移动的货物极易燃烧，或工艺流程在高热或火灾有关防护锁定设备的白皮书PILZ|19of352024-02|©PilzGmbH&CoPILZ|19of35磁铁类型双稳态*单稳态产品示例PSENmlockPSENmlockminiPSENme5PSENme5M/PSENslock2规定的规范应用是是是只有通过风险分析控制脉冲静态电流静态电流工作电流防护锁定激活可通过用户程序定义检测到执行机构时检测到执行机构时操作命令后解除防护锁定操作命令后电压下降上次状态关闭打开关机选择，打开或关闭关闭打开辅助释放必要可以通过电源实施风险分析断电状态如有必要，可考虑紧急释放考虑打开安全门更高的功率要求仅在状态更改时打开安全门关闭安全门0V机器运转最后一个状态保持不变关闭关闭打开串联连接更多设备由于环形连接器而存在潜在限制过程防护仅在联锁时锁定/OSSD可能安全防护锁定可能安全监控防护锁位置可能*双稳态是指防护锁在没有电源的情况下不能改变其激活或停用状态（制造商方面的故有关防护锁定设备的白皮书PILZ|20of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|20of35您可以看到，在这两种版本中，当防护装置处于激活状态时，执行机构处于静止状尤其是脉冲控制还有一个特点，即电压损失或控制器重启都不会导致防护锁该问题可通过偏移两个控制信号上的脉冲来解决，例如参见PSENmlsa类型。所以，我们不讨论安全防护锁定。因此，安全功能被简化为仅安全PILZ|21of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|21of35必不可少的：几个防护门上的防护锁定装置被打开，但防护门不会立即弹开，因为5.3.13条的要求，即无论是否使用防护锁定装置，防护门的打开必须是有意为之，关闭的防即使是在关闭防护门时，也应将防护门保持在正确的位闭锁装置可通过机械方式（例如弹簧）或磁力方这就意味着，对于频繁使用、不符合人体工程学的条件和较高的保持力，其他锁定机制可能PILZ|22of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|22of35如前所述，防护锁定和联锁是两个不同的子功能。现在，我们将以不同的形式的防护锁定功能：安全防护锁定与防护锁定位置的安全监控是不同的安全功能。此安全防护锁定装置可以理解为一个执行器，即在安全监控防护装置锁闭位置的情况下，该装置被理解为传感器，无论防护锁定装置如何，安全评估装置都会控制驱动装置切换到安全状态。安全控，例如通过计时器或直接信号交换。然后，安全逻辑通过安全输出控制防护锁定装置有关防护锁定设备的白皮书PILZ|23of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|23of35这意味着，逻辑、输出或通往传感器的电缆芯线中的任何故障都将由评估装置进行处理。从传感器到安全逻辑的故障将由传感器的输出端（称为输出信号切换装置，简称OSSD）进行管理。例安全防护锁定装置的实现与性能级别和技术无关。在应用中，安全防护锁定可作为有关防护锁定设备的白皮书PILZ|24of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|24of35联锁的结果PILZ|25of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|25of35这意味着存在剩余风险：当故障和进入同时发生时，就会存在剩余风险！这一点尤其危险，因为系统故障可能发生：在这种情况下，没有强制性的、功能安全的最初，这与防护锁定本身的实现方式无关。如果防护锁定装置的设计纯粹锁定，则防护锁定的输入与安全无关，内部对防护锁定磁铁的控制也与安全无关脚位置的监控与安全有关，而OSSD对插销位置的反应也与安全有关对防护锁定位置的安全监控并不总是足够的：故障可能在这里零星发生或取决于故障对于操作员来说并不总是显而易见的。人们会寻找故障，从而打开PILZ|26of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|26of35因此，使用过程保护装置时，只有联锁才与安全的锁定会影响或不会影响传感器的输出。从安全角度来看，两者并无区别：进然而，对于机器运行而言，如果不再锁定防护门，但机器仍在继续有关防护锁定设备的白皮书PILZ|27of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|27of35安全防护锁定安全监控防护锁定位置过程防护产品示例PSENmlock,PSENsl2-G,PSENmlockmini,PSENme5******,PSENsl2-D安全相关控制强制可能可能故障管理符合性能级别a)与安全无关的控制可能导致错误控制。b)由于内部传感器错误，防护装置在错误的时间打开。c)即通过轮询防护锁定装置，防止在保护锁故障时启动机a)在非安全控制情况下可能出现错误控制。b)由于内部传感器错误，防护装置在错误的时间打开。c)OSSD不对防护装置的状态做出反应d)即机器仍可以启动，当防护锁定装置出现故障时可能发生。典型应用进入危险区域，在该区域内，危险运动无法立即显现和控制，或者动力系统需要更长时间*才能停止。进入危险区域。危险不在防护门正后方，但可以看到，动力总成可以立即停止*。动力系统可以在很短的时间内停止*。示例***能够安全防护锁定的产品也可用于安全监控锁定位置和过程有关防护锁定设备的白皮书PILZ|28of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|28of35这意味着，在停机时间较长的设备上，只能使用左侧列的人员保护方式。和全身进入门。它们通过安全防护锁定装置保护人体免受区分性能级别或安全完整性级别。不过，在选择、安装和附加必要设备方面存挡板可移动的安全门门的高度通常：25…75cm通常：230cm摆动门的门/挡板半径通常：10…100cm通常：60…150cm(滑动防护门会很明显)旋转门上的偏移通常：每次闭合过程中+/-1mm通常：在使用寿命内的+/-2mm磨损重量较轻，例如<50kg较重，例如>50kg防止意外重启通常不需要强制，机械或电气逃脱释放通常不需要待提供集成按钮可能安装在滑动挡板上经常安装在旋转门和滑动门上安全门末端止动单独，或在开关的技术细节中注明数值不同的关闭过程中，偏移量会有所不同。因此，必须注意因铰链磨损或固定螺移：如果偏移量大于防护罩锁定装置技术细节中规有关防护锁定设备的白皮书PILZ|29of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|29of35较小的防护门半径是一个特殊的挑战。如果执行机构找不到插入轴，则执行机构，甚角适配器和定心环开放式插入轴角度适配器：通过较小的挡板半径或较大的开关和铰链平行偏移，优化插入角度铰链定心环：在防护门半径较小的情况下，限制偏移量，以到达插入轴这种开放式设计可以在一个层面上实现非常小的半径。与挡板相比，防护门通常具有更大的自由摆动质量和更大的尺寸。换句话说直接影响偏移量，而且他们吸收防护门在机械末端停止处反弹的能力也受到限制。在这下，得电锁定和双稳态控制的优点是，防护罩锁定装置仅在静止位置关闭执行器保持在偏移位置，几乎不会缩回到中心拿拿有关防护锁定设备的白皮书PILZ|30of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|30of35通过雷达或扫描仪进行额外的危险区域监控执行机构上的机械锁开关上的机械锁机械或电子钥匙无论开关是否启用，都需锁定阻止了执行机构的插锁定阻止了作动器的检测，无论开关是否启用，都需要等待雷达的启用，例入，而开关不提供安全使能开关不提供安全使能要等待钥匙的使能如，在机器重新启动之前≥一个门解决方案单门解决方案单门解决方案机械：1个防护门解决方案电气：≥1个防护门解决方案设备熔断保护管理控制管理控制设备熔断器保护和管理控制如果操作人员进入危险区域，则必须保护自己，防止机器在他们仍处于危险区域时再次开始移请注意:仅有上述选项中的一个通常是不够的。尤其是关键选项，例如，需要带警告信号在意外重启保护失效的背景下，风险分析经常显示，无障碍防护门必须配备逃生释放装置。这样操除了逃生释放外，辅助释放和紧急解锁装置也可作为防护锁定装置上的附加解锁选件提供。一般来说，所有带有双稳态磁铁或单稳态磁铁、带电源解锁控制的防护锁定装置都带有辅助释放装置。有关防护锁定设备的白皮书PILZ|31of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|31of35紧急解锁装置可以通过工具、人工干预或在控制层面进行复位。应防止通过工具复位的紧急解锁装置通过手动复位和手动干预进行紧急解锁通过手动复位和在控制层面取消紧急解锁。可视化显示市场上有一些防护锁定装置在电子复位方面表现不同。一般来说，只有紧急解锁，以防止正常的持续操作。带有自动复位有关防护锁定设备的白皮书PILZ|32of352024-02|©PilzGmbH&Co.PILZ|32of35特别是对于无障碍门，逃生释放装置可以直接集成在执行机构或把手单元中。这样做的好处是不需要在门框上另开孔，也不需要在门框上开辟额