PLC的标准化应用:基于西门子OMAC的面向对象的编程方法
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2.2.3 安全接口

此处讨论的安全接口以紧急停止功能为例,且只讨论安全回路的规划,对于安全等级等内容请参考相关标准。

图2-7 控制电缆信号传递图示

图2-8 总线传递控制信号图示

对于一般的设备或者项目,都免不了要设置安全停止按钮,每一个按钮控制的安全停止的设备范围都不一样,根据工艺要求,有的安全按钮只负责停止部分设备,而有的安全按钮会令整个Area的设备都停止。

安全按钮的布置,也需要根据工艺和设计要求,每一种设备或工艺都可能不同,本节讨论一种分配安全按钮作用范围的思路。

参考前文的电源接口,我们知道整个设备或者项目被划分为不同的电源分组,每一个电源分组都通过一根电缆给所在电源分组的设备供电。安全按钮的作用范围就是基于电源分组来规划的,根据工艺和设计要求,可以将一个或者多个电源分组设置为一个安全分组,这个分组内的任何一个安全按钮激活都能将对应的这些电源分组的设备停止,将这样一个安全分组称之为Safety_Zone,如图2-9所示。

图2-9 Safety_Zone示意图

图2-9中,Safety_Zone1内任意一个安全按钮都能停止Power Group1和2内的所有设备,Safety_Zone2内的任意一个安全按钮都能停止Power Group3的所有设备。

除了各自Safety_Zone内的安全按钮以外,全局安全按钮也能停止所有电源分组内的设备。

对于安全的控制,当前主流的方式有两种:

1)安全继电器;

2)安全PLC和安全模块。

前者通过硬接线方式控制电源分组的接触器的吸合,后者通过软件程序的方式控制电源分组的接触器的吸合。

1.安全继电器

图2-10所示为典型的基于继电器的安全回路的设计示意图,全局安全按钮和Safety_Zone内的急停按钮串联接入安全继电器,然后通过输出一个继电器常开信号控制Safety_Zone内的所有电源分组的接触器的线圈,这样只要有安全按钮被激活,所有的KM就会断开,从而断开对应设备的电源;只有安全按钮复位后,通过复位回路的信号复位,所有设备的接触器才能重新吸合。

图2-10 安全继电器回路设计示意图

安全继电器方案性价比高,也能达到相应安全等级要求,但现场安全停止按钮的布线复杂,出现问题后的排查比较困难。

2.安全PLC和安全模块

安全PLC和安全模块相对于安全继电器来说,由于是通过程序来控制接触器的吸合,所以更容易实现对不同的Power Group的控制,甚至可以远程控制Power Group。但安全PLC价格昂贵,即使现场电缆更少,但也需要根据实际情况来决定采用的安全接口的方案。