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中安系統的機械制造
1引言
隨著(zhù)現代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度的加快，更多的機械加工過(guò)程中可能出現一些安全事故，威脅到操作者的使用安全，因此在制造系統中設計更多的安全保障措施，這些安全保障措施需要有相關(guān)的控制系統來(lái)實(shí)現控制。當出現違反安全操作的行為或者苗頭的時(shí)候，安控制系統第一時(shí)間做出反應，停止機器，避免造成安全事故。
2機械制造的安全控制系統概念分析
2.1基本概念
安全控制系統主要針對機械制造設備中的一些安全隱患設計相關(guān)的安全保障措施，實(shí)現一種自動(dòng)化的控制，一旦出現安全事故隱患，安全控制系統就停止機械的所有動(dòng)作，從而降低安全事故的后果，安全控制響應時(shí)間是其性能好壞的重要指標，因為第一時(shí)間響應降低安全事故造成后果的嚴重程度。因此設計者在設計安全控制系統的時(shí)候，將安全響應時(shí)間作為最為重要的設計因素去考慮[1]。
2.2組成
安全控制系統主要有三個(gè)方面的組成，實(shí)現一個(gè)閉合的邏輯鏈條。這三個(gè)組成部分分別為：信號輸入，邏輯判斷，信號輸出。所謂的信號輸入就是在機械制造設備中的一些關(guān)鍵環(huán)節、可能出現安全事故的部件上設置相關(guān)的傳感器，可能是光學(xué)傳感器、也可能是溫度傳感器等，主要就是可以有效接受到可能出現安全事故的危險，將這種可能出現的危險通過(guò)傳感器傳遞到安全控制系統的邏輯判斷中樞。所謂的邏輯判斷就是在安全控制系統中有一個(gè)進(jìn)行安全邏輯判斷的設備，它可以實(shí)現對傳感器接受的信號進(jìn)行安全事故判斷，當沒(méi)有安全威脅的時(shí)候，可以輸出安全信號，當出現安全威脅的時(shí)候，第一時(shí)間輸出安全威脅信號。所謂的信號輸出就是將邏輯判斷出的相關(guān)指令信號傳輸到相關(guān)的裝置上，當沒(méi)有安全威脅的時(shí)候，為空指令，機械制造系統進(jìn)行正常工作，當出現安全威脅的時(shí)候，輸出相關(guān)的停止指令，實(shí)現機械制造系統的第一時(shí)間停止工作。
2.3安全控制系統的可靠性
安全控制系統是對機械設備的安全作業(yè)做出及時(shí)響應的，因此機械設備的安全事故可以有效反應出來(lái)，但是安全控制系統也是一種機械設備，在長(cháng)期工作之中也可能出現可靠性問(wèn)題，造成安全事故的誤判斷，最終影響機械設備的生產(chǎn)。常見(jiàn)的安全控制系統的問(wèn)題為：信號傳輸的問(wèn)題，邏輯判斷沒(méi)有按程序執行等。在設計中，我們需要提高安全控制系統的可靠性，因為這是機械安全生產(chǎn)的最終保障。
3安全控制系統的邏輯運算設備
整個(gè)安全控制系統中，做出邏輯判斷的設備是最為關(guān)鍵、核心的裝置，對輸入來(lái)的信息（機械制造設備的安全性）進(jìn)行邏輯判斷，同時(shí)還發(fā)出相關(guān)的指令，對機械設備的工作做出相關(guān)的動(dòng)作（繼續動(dòng)作或者停止工作）。目前，國內機械設備中的安全控制系統的核心邏輯運算設備有：安全繼電器、可編程控制器、總線(xiàn)控制系統[2]。
3.1安全繼電器
安全繼電器是最為簡(jiǎn)單的邏輯判斷裝置，通過(guò)冗余輸出和自我檢查，有效提高輸出控制信號的有效性，更加準確的輸出相關(guān)信號。一般的安全繼電器有兩個(gè)以上的輸出信號源，可以與不同常開(kāi)的繼電器串聯(lián)。這樣就可以實(shí)現有效備份輸出控制信號，當一個(gè)安全輸出源出現問(wèn)題之后，可以啟用另一個(gè)安全輸出信號源，從而實(shí)現安全控制系統的正常工作。安全繼電器還擁有內部自檢電路，可以檢查出繼電器內部是否出現問(wèn)題，這種自檢功能可以實(shí)現安全繼電器的可靠性。
3.2可編程控制器
可編程控制器屬于一種較為復雜的處理器，也是最為常見(jiàn)的安全控制系統的邏輯中央。很多的可編程控制器企業(yè)設計了專(zhuān)門(mén)用于安全控制的型號，這種安全控制器與一般的可編程控制器有著(zhù)一定的區別，就是當一些處理器出現問(wèn)題的時(shí)候，還有其他的處理器可以正常實(shí)現安全控制。目前的可編程控制器可以可靠性最強的就是三重冗余系統。當傳感器將相關(guān)的信號收集到可編程控制器中，該控制器開(kāi)始實(shí)施冗余控制，即多個(gè)處理器同時(shí)對相關(guān)信號進(jìn)行邏輯處理，然后將處理出來(lái)的指令存入相關(guān)的寄存器中，實(shí)現多通道的信號輸出，這些輸出信號進(jìn)行相互比較，當出現不一致的時(shí)候，就認為該控制器出現問(wèn)題，需要進(jìn)行安全問(wèn)題排除。這種控制器的速度在每毫秒千條指令，處理的速度驚人，可以有效滿(mǎn)足安全控制的響應時(shí)間要求，同時(shí)該系統自檢能力也是較強，是最為常見(jiàn)的安全控制系統中的邏輯運算裝置。
3.3總線(xiàn)控制系統
這種控制主要將整個(gè)安全控制系統設計成相對離散的系統，通過(guò)現場(chǎng)的數據總線(xiàn)進(jìn)行相互連接，這種系統也可以實(shí)現相對比較可靠的安全控制效果，因為它也擁有大量的冗余元器件，這些元器件的運算速度也是比較快的，比較適合安全控制系統的要求。
4安全控制系統在機械制造過(guò)程中的具體應用案例分析
汽車(chē)生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現的流水化作業(yè)，需要加工的原件被吊裝在工位上，實(shí)現有效沖壓成型、焊接等工藝，在沖壓成型的工藝中，操作人員的安全威脅最大，一旦與機械配合不到位，將出現十分恐怖的安全事故，造成人員傷殘。在這一工藝流程中，機械制造系統中需要設計安全系數較高的安全控制系統，從而有效避免出現安全事故[3]。例如；緊急停止系統。這是一個(gè)十分重要的功能。當出現一些錯誤的啟動(dòng)機器的操作時(shí)，沒(méi)有按照這一安全系統的機械將出現重新啟動(dòng)設備，這樣就可以造成人員事故，設計了這一安全緊停系統之后，系統檢測到切刀附近還有人手的時(shí)候，將立刻提出指令，機械將第一時(shí)間相應實(shí)現緊停指令，從而避免出現人員事故。
5結語(yǔ)
安全控制系統是保障機械制造過(guò)程中操作者安全的重要屏障。冗余設計理念可以實(shí)現該系統的可靠性提升，從而保證整個(gè)安全控制系統正常工作。目前電子信息技術(shù)還在不斷發(fā)展，今后的安全控制系統將實(shí)現工作穩定性的進(jìn)一步提升，從而保證機械加工過(guò)程中人員安全。
作者:麻曉燕 單位:延長(cháng)石油（集團）管道運輸公司第三分公司姚店聯(lián)合站
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