安全聯(lián)鎖回路

1、一、 安全聯(lián)鎖回路原理（一） 安全連鎖的基本概念1. 安全聯(lián)鎖裝置的含義安全聯(lián)鎖裝置在工業(yè)安全領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，工廠中暴露著大量的危險(xiǎn)源：旋轉(zhuǎn)的輪子、運(yùn)動(dòng)的杠桿等等，如果沒(méi)有任何的附加防護(hù)設(shè)置，工人直接接觸這類危險(xiǎn)源，可能會(huì)導(dǎo)致工業(yè)事故；為了避免這類事故的發(fā)生，可以選擇添加額外的防護(hù)裝置，如：用防護(hù)罩將運(yùn)動(dòng)的、旋轉(zhuǎn)的部位與工人隔離。這種措施可以有效的減少事故發(fā)生，但仍不能避免，因?yàn)槿杂蟹雷o(hù)裝置仍有可能被拆除或打開(kāi)，為了防止這樣的情況，在防護(hù)罩上添加一種與設(shè)備的開(kāi)關(guān)相連的裝置，這個(gè)裝置有以下兩個(gè)作用：一、使防護(hù)罩在打開(kāi)或拆除的情況下，設(shè)備無(wú)法啟動(dòng)；二、在設(shè)備運(yùn)行中，防護(hù)罩一旦被打開(kāi)，設(shè)備就會(huì)直接

2、停止。安全聯(lián)鎖裝置的發(fā)展并不局限于防護(hù)罩之類的防護(hù)裝置，而是向更加廣義的概念發(fā)展，但不管如何發(fā)展，其中至少包含兩個(gè)概念：一、為了安全性；二、必須與設(shè)備、機(jī)械等控制裝置聯(lián)動(dòng)。因此根本上來(lái)講：安全聯(lián)鎖裝置只不過(guò)是工業(yè)安全領(lǐng)域控制危險(xiǎn)源的一種技術(shù)措施。在生活中有很多這樣的安全聯(lián)鎖裝置，最常見(jiàn)的如：洗衣機(jī)，在洗衣機(jī)甩干的的過(guò)程中，為防止高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)桶造成意外傷害，一旦洗衣機(jī)門被打開(kāi)，甩干就會(huì)自動(dòng)停止；若洗衣機(jī)的門未關(guān)閉，甩干也無(wú)法啟動(dòng)。工業(yè)領(lǐng)域安全聯(lián)鎖裝置應(yīng)用更加廣泛，機(jī)械加工的設(shè)備（尤其是旋轉(zhuǎn)的設(shè)備）中的防護(hù)罩一般都會(huì)包含安全聯(lián)鎖裝置：如一些剪板機(jī)、起重機(jī)（司操）、加工中心等。需要注意的是，安全聯(lián)鎖

3、裝置是可以根據(jù)自己的需求安裝不同的地方，并非一定要求設(shè)備自帶。依據(jù)更加廣泛的概念，限位裝置其實(shí)也是屬于安全聯(lián)鎖裝置的一種，如叉車叉齒有一定的安全高度，升到這一高度時(shí)，限位裝置就會(huì)起作用，控制或限制叉車叉齒無(wú)法再向上升高。這里面包含兩個(gè)概念：一是安全性：安全高度；二是與控制裝置相聯(lián)動(dòng)：控制叉齒無(wú)法再升高。根據(jù)以上的分析，安全連鎖概念的內(nèi)涵很廣，既包括安全連鎖防護(hù)罩裝置，還包括緊急停機(jī)按鈕電路、安全繼電器等內(nèi)容。下面介紹緊急停止按鈕電路和安全繼電器的概念和原理。2. 緊急停止按鈕電路的含義緊急停止按鈕，業(yè)內(nèi)簡(jiǎn)稱急停按鈕。顧名思義急停按鈕就是當(dāng)發(fā)生緊急情況的時(shí)候人們可以通過(guò)快速按下此按鈕來(lái)達(dá)到保護(hù)的

4、措施。在各種工廠里面，一些大中型機(jī)器設(shè)備或者電器上都可以看到醒目的紅色按鈕，標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)該有標(biāo)示與"緊急停止"含義相同的紅色字體。要想再次啟動(dòng)設(shè)備必須釋放此按鈕，也就是只需順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)大約45°后松開(kāi)，按下的部分就會(huì)彈起。在工業(yè)安全里面要求凡是一些傳動(dòng)部位會(huì)直接或者間接的在發(fā)生異常情況下會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害的機(jī)器都必須加以保護(hù)措施，急停按鈕就是其中之一。因此在設(shè)計(jì)一些帶有傳動(dòng)部位的機(jī)器時(shí)必須要加上急停按鈕這個(gè)功能。而且要設(shè)置在人員可方便按下的機(jī)器表面，不能有任何遮擋物存在。另外，急停按鈕電路斷開(kāi)的不僅僅是控制電路，更重要的是斷開(kāi)電控系統(tǒng)的主電源，避免電動(dòng)機(jī)等執(zhí)行元件的誤

5、動(dòng)作，以保證設(shè)備和人身安全。3. 安全繼電器的概念及安全繼電器的運(yùn)用舉例安全繼電器是由數(shù)個(gè)繼電器與電路組合而成，為的是要能互補(bǔ)彼此的異常缺陷，達(dá)到正確且低誤動(dòng)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(jí)機(jī)械，主要目標(biāo)在保護(hù)暴露于不同等級(jí)之危險(xiǎn)性的機(jī)械操作人員。因此，所謂“安全繼電器”并不是“沒(méi)有故障的繼電器”，而是發(fā)生故障時(shí)做出有規(guī)則的動(dòng)作，它具有強(qiáng)制導(dǎo)向接點(diǎn)結(jié)構(gòu)，萬(wàn)一發(fā)生接點(diǎn)熔結(jié)現(xiàn)象時(shí)也能確保安全，這一點(diǎn)同一般繼電器完全不同。安全繼電器是一個(gè)安全回路中所必須的控制部分（安全回路包括安全輸入，控制器，安全輸出），安全繼電器接受了安全輸入（比

6、方說(shuō)安全光幕、安全門鎖）通過(guò)內(nèi)部回路的判斷，確定性的輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)到設(shè)備的控制回路里。它的輸入輸出一般都是冗余的，并且觸點(diǎn)都是強(qiáng)制導(dǎo)向的開(kāi)關(guān)。其實(shí)安全繼電器說(shuō)白了就是把2-4個(gè)繼電器混在了一起，各自的觸點(diǎn)很多是互鎖的，這樣就可以有效地監(jiān)控外部回路的觸點(diǎn)是否熔接，或者有沒(méi)有短路等現(xiàn)象。實(shí)際上，為了方便安全電路的構(gòu)成，將安全繼電器和其他組件組合配套，把基本的緊急停止電路、安全電路組成電路模塊的產(chǎn)品稱為安全繼電器模塊。下面以pilz公司生產(chǎn)的PNOZ x1型急停繼電器為例來(lái)介紹安全繼電器的使用，其外形圖如右圖所示。PNOZ x1型緊急停止繼電器的特性是單通道操作、工作電壓為24VAV/DC、具有3個(gè)常

7、開(kāi)和一個(gè)常閉觸點(diǎn)輸出。一般用于連接E-STOP按鈕和復(fù)位按鈕，可以外接成自動(dòng)復(fù)位或者手動(dòng)復(fù)位。以下為其內(nèi)部接線圖外部接線示例1 單通道E-STOP接線，手動(dòng)復(fù)位，如下圖： 圖中S1：急停按鈕 S3：復(fù)位按鈕當(dāng)急停按鈕S1按下后常開(kāi)觸點(diǎn)13-14、23-24、33-34都會(huì)斷開(kāi)，輔助觸點(diǎn)（常閉）閉合，即使急停按鈕松開(kāi)后以上觸點(diǎn)都會(huì)保持目前狀態(tài)，除非按壓一次復(fù)位按鈕S3。外部接線示例2 單通道 E-STOP接線，自動(dòng)復(fù)位，如下圖： 同上，當(dāng)急停按鈕S1按下后常開(kāi)觸點(diǎn)13-14、23-24、33-34都會(huì)斷開(kāi)，輔助觸點(diǎn)（常閉）閉合，但當(dāng)急停按鈕復(fù)位后，以上觸點(diǎn)馬上改變狀態(tài)。（二） 電路分析卷接包設(shè)備

8、中關(guān)于安全連鎖使用最為廣泛的就是緊急停止按鈕電路和防護(hù)連鎖電路，下面以包裝設(shè)備中廣泛使用的ZB45為例來(lái)講解安全連鎖回路。1. 緊急停止按鈕電路ZB45包裝機(jī)組所使用的急停按鈕有兩對(duì)常閉觸點(diǎn)（21、22和11、12），如下圖所示，所有急停按鈕的其中一對(duì)觸點(diǎn)（即21、22）首尾相連，提供動(dòng)力開(kāi)關(guān)Q2的線包電壓；急停按鈕的另一對(duì)觸點(diǎn)（即11、12）分別輸入到控制系統(tǒng)以分辨是哪一個(gè)急停按鈕被按下了。包裝機(jī)包括有X2操作臺(tái)急停S121、X2商標(biāo)紙部件急停S413、X2出口部件急停、CH控制面板急停和CV按鈕板急停S524共5個(gè)急停按鈕，這里選取輔機(jī)的S271和S524急停按鈕電路作分析，該分析也同樣適

9、用主機(jī)部分。如圖+24V電源（421線通過(guò)電控柜急停按鈕和主機(jī)急停按鈕送到276線）通過(guò)s271和s524的21、22腳相串聯(lián)的線路給Q2和K12的線包供電，只要其中之一的21、22腳斷開(kāi)（即按鈕按下），K12(急?；芈罚┎晃?，Q2（動(dòng)力開(kāi)關(guān)）就會(huì)斷開(kāi)或合不上，避免電機(jī)等執(zhí)行件意外動(dòng)作造成事故。如圖 s271和s524的11、12腳串聯(lián)線路到卡板N7的24腳，一旦按壓其中之一的按鈕，對(duì)應(yīng)的24腳指示燈都會(huì)熄滅，指示出是什么急停按鈕按下了，方面操作和維修。如果K12得電，而系統(tǒng)接收到有某個(gè)急停按鈕按下了，或者是系統(tǒng)沒(méi)有收到有急停按鈕按下的信號(hào)，而K12的常開(kāi)觸點(diǎn)沒(méi)有閉合（K12沒(méi)有得電），那么

10、系統(tǒng)就會(huì)顯示“急停線路故障”，同時(shí)系統(tǒng)斷開(kāi)K2的線包，使得Q2不能和上。另外，在維修中如發(fā)現(xiàn)K12吸合了，但Q2合不上的情況，就要查K2(線圈保持）、K3（看門狗）相關(guān)電路，或者是Q2本身已經(jīng)壞了。7 / 72. 防護(hù)連鎖電路(1) 防護(hù)連鎖開(kāi)關(guān)基本分為兩類，即帶鎖限位開(kāi)關(guān)和不帶鎖限位開(kāi)關(guān)帶鎖限位開(kāi)關(guān)顧名思義就是限位開(kāi)關(guān)與帶電磁線圈的鎖組成一體，在包裝機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，由于電磁線圈處于失電狀態(tài)，它將相關(guān)的防護(hù)罩鎖住，防護(hù)罩將不能打開(kāi)，必須在停機(jī)的狀態(tài)下，此時(shí)電磁線圈得電，該開(kāi)關(guān)解鎖，方能打開(kāi)防護(hù)罩。該開(kāi)關(guān)原理圖如圖 ，由于該開(kāi)關(guān)主要用于ZB47,在此不做電路分析。ZB45上防護(hù)連鎖使用的限位開(kāi)

11、關(guān)都是不帶鎖的，內(nèi)部就是一對(duì)常閉觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)，沒(méi)有帶鎖，比較簡(jiǎn)單，該開(kāi)關(guān)原理圖如圖 ，(2) ZB45防護(hù)連鎖電路分析ZB45機(jī)組包括X2后部電機(jī)防護(hù)罩2S110、2S111、X2翻包器防護(hù)罩2S113等共計(jì)14個(gè)主機(jī)防護(hù)罩聯(lián)鎖和YB55左前防護(hù)罩3S213、YB55喂料防護(hù)罩3S215等共計(jì)8個(gè)輔機(jī)防護(hù)罩聯(lián)鎖，這里選取X2出口皮帶防護(hù)罩2S520和X2前部防護(hù)罩2S513組成的與2K20直接相連的電路作分析。電路如圖 所示。各連鎖開(kāi)關(guān)常閉觸點(diǎn)21、22腳控制2K20（防護(hù)罩檢測(cè)）吸合，各常開(kāi)觸點(diǎn)13、14腳入卡板顯示是哪一個(gè)防護(hù)罩打開(kāi)了，方便操作和維修。2K20常開(kāi)觸點(diǎn)1、3腳入卡板N10的19腳，燈亮表示防護(hù)罩都關(guān)閉，可以開(kāi)機(jī)運(yùn)行，常開(kāi)觸點(diǎn)9