液压板料折弯机SRP/CS冗余和监控要求的探讨

张钧懿

摘 要：本文从新标准GB 28243-2012中有关冗余和监控的条款入手，结合权威机构的声明，对要求使用该技术的SRP/CS系统进行说明，最后列举出企业采取的关于该技术的实例，对液压板料折弯机安全中冗余和监控要求进行探讨和研究。

关键词：折弯机 SRP/CS 冗余 监控

中图分类号：TH6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0073-01

2012年3月9日，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会发布了GB 28243-2012液压板料折弯机安全技术要求，本标准规定了液压板料折弯机的安全技术要求和措施，并于2013年1月1日起实施，代替行业标准JB/T 10148-1999板料折弯机安全技术要求。新标准相对旧标准在机械、液压及电气方面均有有若干重大更新。根据新国标的实施情况来看，多数液压板料折弯机的生产企业对该标准中冗余和监控的要求存在疑议。

1 定义

1.1 冗余技术

新标准中对于冗余技术的定义是：多重器件或系统，用于确保一路失效时，另一路能有效地执行所要求的功能。冗余技术可以大幅度提高系统可靠性，但同时也会增加设备的制造成本。

1.2 监控

新标准对监控的定义为：一种安全功能，如果一个部件（元件）不再能够行使其功能或由于加工条件的改变使再进行工作过程会产生危险时，发出安全信息。

2 标准条款解读

GB 28243-2012中§5.4.1.3规定：控制系统中用于滑块启动和停止功能的安全相关部件应符合GB/T 16855.1-2008中的4类要求（即应冗余和监控）。同时规定该条款不适用于只在自动循环工作中自动送料和出料并装有带防护锁的联锁防护装置的折弯机和设计为只用于与低闭合速度联合使用的进行止-动控制的折弯机。

控制系统中任何一个安全相关部件出现故障时，应符合下列要求：

（1）不能出现意外启动。

（2）安全防护装置的安全功能应保持。

（3）危险运行中应能停止折弯机。

（4）控制系统在危险的闭合行程时应能立即停止折弯机，但如果是在非危险的闭合行程时，或冗余控制系统中的一路出现故障，最迟可在操作循环结束后停止折弯机。

（5）控制系统在故障消除前应能防止下一个操作循环的启动。

SRP/CS（safety-related part of a control system控制系统中安全相关部件）指响应有关安全输入信号并产生有关安全输出信号的部件，其组成是以有关安全输入信号被触发为起始点（例如：光电保护开关等），以控制元件的动力输出（例如：接触器主触点等）为终止点。

全国锻压机械标准化技术委员会秘书处关于标准GB 28243-2012中5.4.1.3条款的解释：条款中所提到的控制系统是指电气控制回路相关部分，没有液压和气动要有冗余和监控的要求。

液压板料折弯机的SRP/CS在结构上应符合4类的指定结构，但是并不意味着所有部件都需要有物理上的冗余，而是需要有冗余的方法保证故障不能导致安全功能的损失。

3 某企业符合冗余和监控要求的设计实例

折弯机紧急停止按钮、侧防护门和后防护门采用双通道输入到安全继电器并需要单独复位后才能输出即机床才能启动，输出采用双通道输出。

脚踏开关均采用双通道，独立的常开、常闭出点输入到安全继电器上，安全继电器双通道输出到中间继电器，只有这两个中间继电器都动作了滑块才有动作。液压阀反馈信号到安全模块，如果发生阀卡死等情况，该安全继电器会接受到阀信号从而中断输出。

前防护采用激光对射或者光幕保护，同样是双通道输入，输出，复位采用自动复位，安全继电器和保护装置监控滑块快速闭合过程。

同样液压上也采用安全阀和上，下阀反馈信号监控液压动作并在电气中做了冗余设计。用两幅触点控制主压力阀，做了冗余处理，必须两幅触点都导通该阀才会有动作。

设置安全阀，在整个滑块上下动作中起到了冗余安全并且有监控的作用。滑块如果要向下安全阀必须要有动作并且安全阀反馈电信号到电气控制系统，一旦安全阀发生卡死情况，电气系统会接收到信号切断任何动作输出。

设置两个三位四通阀，控制滑块的上下，该阀同样具有监控功能，用于监控滑块的上下，只有该阀反馈正确的电信号给到电气控制系统，电气控制系统方能动作输出。比较以往普通液压系统就只有一个阀控制主压力，一个三位四通控制上下动作，企业使用的该阀组可以明显看出做了冗余处理并且能反馈信号给电气系统做到闭环处理。

油缸的支持也是采用了安全阀的双重保护。

安全阀经过安全继电器的双通道输出控制。安全等级达到了欧洲机械指令的4级要求。

4 结语

本文探讨了液压板料折弯机安全技术条件中冗余和监控要求，其涉及的概念、方法和实例对其它机械安全标准中的冗余和监控技术要求也有参考意义。

参考文献

[1] GB 28243-2012液压板料折弯机安全技术要求[M].中国标准出版社，2012.

[2] GB/T 16855.1-2008机械安全 控制系统有关安全部件第一部分：设计通则[M].中国标准出版社，2008.