皮尔磁：如何选到合适的联锁开关？

皮尔磁 2024-01-18

皮尔磁PILZ能够为用户提供一站式的服务，协助用户选择合适的联锁装置、选择适合的控制器、故障诊断系统等，最新的解决方案中还可集成进入权限管理。

联锁装置是机械设备上除了急停外最常用的安全功能，其种类繁多，使用的场景也是五花八门，如何选到合适的联锁装置，从而可靠地保护人员和设备，这个问题有时候的确挺让人头大的。

联锁装置功能

联锁装置具有防护位置监控功能，可感应防护装置是否关闭，并在防护装置不在关闭位置时发出停止命令。联锁装置还可用于控制其他功能，例如，在进入危险区域之前应使用制动器以限制危险源的出现。一些联锁装置还具有防护锁定功能，以保持存在危险伤害时防护装置处于锁定状态。防护锁定装置的状态监控功能可以监控防护锁定装置是否接合或释放，并给出适当的输出信号。

依据EN ISO 14119 《机械安全—与防护装置相关的联锁装置—设计和选型原则》这一标准的4.1章节，我们知道联锁装置分4类（Type1~4）, 这4种类型的联锁装置的正确应用将取决于针对特定机器进行的风险评估。

防护锁定(guard locking)

是否需要选择防护锁定的功能取决于停机时间。如果安全门打开，在操作员到达危险区域之前无法及时消除危险源，则应使用带防护锁定（guard locking）的联锁装置，也就是说如果人员介入的时间短于停机时间，则需要安全防护锁定（也称为人员保护）。其余情况，选择联锁装置应该就够了。当然，考虑到现场的一些实际情况，比如无法准确确定停机时间、人员的移动速度不明等，使用具备防护锁定装置的联锁开关是比较稳妥的选择。

防护锁定原理

EN ISO 14119 里包含四种不同的防护锁定装置操作原理

a)Spring applied – Power-ON released

“弹簧施加-通电释放”原理意味着在断开电源时，防护锁定装置通过弹簧移动到“锁定”位置。接通电源时，防护锁定装置处于解锁释放状态。类似咱家的PSEN me5S系列产品。

b)Power-On applied – Spring released

“通电施加-弹簧释放”原理与上一段原理以相反的方式工作。接通电源时，防护锁定装置通过弹簧移动到“锁定”位置。断开电源时，防护锁定装置处于解锁释放状态。PSEN me5M系列产品完整地体现该原理的特性。

c)Power-On applied – Power-On released

“通电施加-通电释放”工作特性是指断开电源时是不会改变位置的。它被称为双稳态原理。必须再次接通电源才能将其更改为其他状态。由于断电不会改变防护锁定装置的位置，因此锁定功能带来的能耗得到大大的降低。PSEN sgate和PSEN mlock就是该原理的最佳性能代表。

d) Power-On applied – Power-OFF released

“通电施加-断电释放”原理一般应用于电磁铁装置（不存在弹簧件的机械结构），实现在断开电源时，锁定装置处于解锁释放状态；接通电源时，防护锁定装置实现锁定功能。PSEN slock2就是依据这一原理设计和生产的。

过程防护VS人员保护

选择哪种锁定原理的联锁开关，核心关键因素在于其应用场景是要实现“过程防护”还是“人员保护”。这两个术语都用于防护锁定装置。

在过程防护的应用场景中，锁定装置用于防止工作工程中的意外中断（如震动带来联锁装置的打开等），不是保护操作人员，不涉及安全功能，因此设计者可以自由决定选择哪种类型的防护锁定。标准中唯一的要求是：在用于过程防护的防护锁定装置上，联锁装置的安全性不得受影响而出现降低。

人员保护的应用场景相对复杂一些，用于人员保护的防护锁定装置可确保只要安全门隔离区域内部的机器存在危险，就会锁定安全门，从而保护操作员。在此类场景下，需要联锁装置在防护锁定功能上体现安全性能，通过与根据 ISO 13849-1 或 IEC 62061 设计的控制系统兼容的输出系统来监控接合位置（锁定能力的监控，包括锁定力是否正常），一般推荐使用上述锁定原理a或者c，除非风险评估结果表明这些原理不合适。如果在特定应用中使用其他锁定原理（例如原理b），那么也应该提供同等的安全水平。简而言之，涉及人员保护的锁定功能必须要具备安全性能等级。

客户的应用需求千变万化，皮尔磁PILZ的解决方案也是变化万千，这完全得益于我们的专业知识和完善的产品线，得益于我们一直在根据客户的需求不断地推陈出新。