安全光幕的安全等級說明

        國內(nèi)生產(chǎn)的機器設備出口歐盟、獲取CE認證的時候，我們通常會在電氣控制電路的設計中遇到“安全等級”的概念。那么如何來區(qū)分電氣控制電路的安全等級?如何來設計電路以達到安全認證的要求?

　　首先，在設計一套機器之前，必須對該機器進行風險評估。要從各個方面、各個部位，評估這臺機器會帶來什么樣的危險，最終確定這臺機器(或其中某一部分)的危險等級。根據(jù)歐洲機器安全標準EN 954-1，危險等級分為B，1，2，3，4五個等級，危險等級依次增高，等級4為最高的危險等級。危險等級的劃分和確定如圖1所示：

　　圖1

　　在完成一臺機器(或其中某一部分)的風險評估、確定其危險等級后，就必須采取一系列的措施來降低風險。如機械結(jié)構(gòu)上的設計改進、安全防護措施的增加、安全控制電路的使用等等。

　　對于安全控制電路的設計，也必須符合所要求的安全等級。根據(jù)歐洲機器安全標準EN 954-1，對應于危險等級的5個等級，控制電路的安全等級也分為B，1，2，3，4五個等級，安全等級依次增高，等級4為最高的安全等級。舉例來說，一臺機器(或其中某一部分)的危險級別確定為4級，那么相應的安全控制電路的安全等級也必須為4級。

　　等級B要求與安全功能有關(guān)的控制電路在設計、選擇和組裝過程中必須使用符合基本安全準則和有關(guān)標準的安全開關(guān)電器。安全控制電路要能夠承受語氣的運行強度，能夠承受運行過程中工作介質(zhì)的影響和相關(guān)外部環(huán)境的影響。等級B是最基本的等級，其他等級都必須滿足等級B的要求。

　　與等級B相比，等級1要求使用成熟的元器件，即在相似的應用領域有過廣泛和成功的使用，或是根據(jù)可靠的安全標準制造的元器件，以及使用成熟的技術(shù)。

　　等級B和等級1的典型接線示例如圖2：

　　圖2

　　在等級B和等級1中，安全控制系統(tǒng)對故障的承受能力主要是通過采用適當?shù)脑骷韺崿F(xiàn)。如圖所示，保險絲F0和急停按鈕S0串聯(lián)在主控回路中。若采用合理的保險絲和可靠的急停按鈕，這個回路里的風險我們是可以接受的。但當安全控制電路中出現(xiàn)任何一個單一故障，如急停按鈕觸點焊死，都會導致安全功能的丟失。故這個控制回路的安全等級只能夠是B級或1級。

　　在危險機械的設計中，等級B和等級1很少使用。通常最常使用的是等級2，3，4。這些安全等級的具體描述如下：

　　圖3

　　我們可以把一個簡單的控制電路分成信號輸入部分(如急停按鈕、限位開關(guān)、光柵)、控制部分(如繼電器、PLC)和輸出部分(如控制電機用交流接觸器)。根據(jù)EN 954-1中安全等級的描述，若要達到安全等級2級及其以上，控制部分必須使用安全的元器件，如安全繼電器、安全PLC等。在所使用的安全繼電器達到要求的安全等級的基礎上，我們通常可以通過信號輸入部分的接線來判斷等級2、3、4。我們現(xiàn)在以急停按鈕為例，分析這三個安全等級的應用接線。

　　若是使用單通道信號輸入，進入安全繼電器，那么這個控制電路的安全等級是在2級，如圖4所示。

　　圖4

　　若使用雙通道信號輸入，進入安全繼電器，同時不可檢測兩個輸入觸點間的短路。那么這個控制回路的安全等級是在3級，如圖5所示。

　　圖5

　　若使用雙通道信號輸入，進入安全繼電器，同時可檢測兩個輸入觸點間的短路。那么這個控制回路的安全等級是在4級，如圖6所示。