中安系統的機械製造

1引言

隨著現代工業生產自動化程度的加快，更多的機械加工過程中可能出現一些安全事故，威脅到操作者的使用安全，因此在製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的控制系統來實現控制。當出現違反安全操作的行為或者苗頭的時候，安控制系統第一時間做出反應，停止機器，避免造成安全事故。

2機械製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製造裝置中的一些安全隱患設計相關的安全保障措施，實現一種自動化的控制，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作，從而降低安全事故的後果，安全控制響應時間是其效能好壞的重要指標，因為第一時間響應降低安全事故造成後果的嚴重程度。因此設計者在設計安全控制系統的時候，將安全響應時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方面的組成，實現一個閉合的邏輯鏈條。這三個組成部分分別為：訊號輸入，邏輯判斷，訊號輸出。所謂的訊號輸入就是在機械製造裝置中的一些關鍵環節、可能出現安全事故的部件上設定相關的感測器，可能是光學感測器、也可能是溫度感測器等，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感測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進行安全邏輯判斷的裝置，它可以實現對感測器接受的訊號進行安全事故判斷，當沒有安全威脅的時候，可以輸出安全訊號，當出現安全威脅的時候，第一時間輸出安全威脅訊號。所謂的訊號輸出就是將邏輯判斷出的相關指令訊號傳輸到相關的裝置上，當沒有安全威脅的時候，為空指令，機械製造系統進行正常工作，當出現安全威脅的時候，輸出相關的停止指令，實現機械製造系統的第一時間停止工作。

2.3安全控制系統的可靠性

安全控制系統是對機械裝置的安全作業做出及時響應的，因此機械裝置的安全事故可以有效反應出來，但是安全控制系統也是一種機械裝置，在長期工作之中也可能出現可靠性問題，造成安全事故的誤判斷，最終影響機械裝置的生產。常見的安全控制系統的問題為：訊號傳輸的問題，邏輯判斷沒有按程式執行等。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的最終保障。

3安全控制系統的邏輯運算裝置

整個安全控制系統中，做出邏輯判斷的裝置是最為關鍵、核心的裝置，對輸入來的資訊（機械製造裝置的安全性）進行邏輯判斷，同時還發出相關的指令，對機械裝置的工作做出相關的.動作（繼續動作或者停止工作）。目前，國內機械裝置中的安全控制系統的核心邏輯運算裝置有：安全繼電器、可程式設計控制器、匯流排控制系統[2]。

3.1安全繼電器

安全繼電器是最為簡單的邏輯判斷裝置，通過冗餘輸出和自我檢查，有效提高輸出控制訊號的有效性，更加準確的輸出相關訊號。一般的安全繼電器有兩個以上的輸出訊號源，可以與不同常開的繼電器串聯。這樣就可以實現有效備份輸出控制訊號，當一個安全輸出源出現問題之後，可以啟用另一個安全輸出訊號源，從而實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題，這種自檢功能可以實現安全繼電器的可靠性。

3.2可程式設計控制器

可程式設計控制器屬於一種較為複雜的處理器，也是最為常見的安全控制系統的邏輯中央。很多的可程式設計控制器企業設計了專門用於安全控制的型號，這種安全控制器與一般的可程式設計控制器有著一定的區別，就是當一些處理器出現問題的時候，還有其他的處理器可以正常實現安全控制。目前的可程式設計控制器可以可靠性最強的就是三重冗餘系統。當感測器將相關的訊號收集到可程式設計控制器中，該控制器開始實施冗餘控制，即多個處理器同時對相關訊號進行邏輯處理，然後將處理出來的指令存入相關的暫存器中，實現多通道的訊號輸出，這些輸出訊號進行相互比較，當出現不一致的時候，就認為該控制器出現問題，需要進行安全問題排除。這種控制器的速度在每毫秒千條指令，處理的速度驚人，可以有效滿足安全控制的響應時間要求，同時該系統自檢能力也是較強，是最為常見的安全控制系統中的邏輯運算裝置。

3.3匯流排控制系統

這種控制主要將整個安全控制系統設計成相對離散的系統，通過現場的資料匯流排進行相互連線，這種系統也可以實現相對比較可靠的安全控制效果，因為它也擁有大量的冗餘元器件，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製造過程中的具體應用案例分析

汽車生產已經實現的流水化作業，需要加工的原件被吊裝在工位上，實現有效衝壓成型、焊接等工藝，在衝壓成型的工藝中，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，機械製造系統中需要設計安全係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。這是一個十分重要的功能。當出現一些錯誤的啟動機器的操作時，沒有按照這一安全系統的機械將出現重新啟動裝置，這樣就可以造成人員事故，設計了這一安全緊停系統之後，系統檢測到切刀附近還有人手的時候，將立刻提出指令，機械將第一時間相應實現緊停指令，從而避免出現人員事故。

5結語

安全控制系統是保障機械製造過程中操作者安全的重要屏障。冗餘設計理念可以實現該系統的可靠性提升，從而保證整個安全控制系統正常工作。目前電子資訊科技還在不斷髮展，今後的安全控制系統將實現工作穩定性的進一步提升，從而保證機械加工過程中人員安全。

作者:麻曉燕 單位:延長石油（集團）管道運輸公司第三分公司姚店聯合站