11月初發(fā)生在重慶萬州的公交墜江事故，在社會上引起了廣泛關(guān)注，根據(jù)公安機關(guān)還原的事件真相，事故起因是乘客和駕駛員之間發(fā)生了激烈的肢體沖突，導致車輛失控，最終釀成悲劇。

如果那位乘客能夠保持理智，如果那位駕駛員心里有一盞安全的警示燈，也許悲劇就不會上演。但是寄希望于人能夠及時控制自己的行為，避免事故的發(fā)生，顯然是不靠譜的。在司機位增加防護隔離裝置，可能是當前最直接且有效的一種解決辦法。

安全防護應該怎么做？

不管是在生活中，還是在工業(yè)生產(chǎn)中，對潛在的風險進行充分的評估，采取必要的措施，比如安裝合適的防護設(shè)備，設(shè)計安全控制系統(tǒng)等來降低風險，都是十分必要的。

看似簡單的安全防護，其實有大學問。

圖1，防護裝置提高生產(chǎn)安全性

“固定防護？可移動防護？”

防護，顧名思義，就是用來保護人們免受機器的傷害。在一些情況下，防護措施也可以同時保護機器的生產(chǎn)過程，不被人為干擾。比如，避免靠近機器的人隨意中斷時間要求苛刻的生產(chǎn)過程。

對于工廠新購置的機器，到底是加裝固定的防護還是可移動的防護呢？主要決定因素是人員出入危險區(qū)的頻率。

如果僅需要在維護和過程校正階段進入危險區(qū)，并且防護裝置的拆除和更換也比較容易，這種情況適合安裝固定的防護裝置；

如果生產(chǎn)過程需要干預，而且可預見的人員進出頻率高于一周一次，或者固定防護裝置的拆除和更換比較困難，則應安裝可移動的防護裝置。

不同類型的防護設(shè)備適用情境不同，成本也有差異，應根據(jù)現(xiàn)場情況“因地制宜”，選擇合適的防護設(shè)備。

圖2，安全門防護裝置

防護裝置的安全控制

根據(jù)評估，如果確定要安裝的是可移動的防護裝置，那么接下來就需要根據(jù)EN62061或ENISO13849-1確定相應聯(lián)鎖的安全等級（SIL或PLr），然后設(shè)計控制系統(tǒng)，并進行驗證。

傳感器比如帶有防護鎖定的安全聯(lián)鎖開關(guān)作為控制系統(tǒng)的輸入，用來檢測防護裝置的位置。防護鎖定功能會根據(jù)檢測結(jié)果做出判斷，當危險的動作停止后，防護裝置才能開啟。防護裝置可與聯(lián)鎖裝置相關(guān)聯(lián)，當安全門被打開時，連鎖裝置確保危險的機器功能停止并有效防止意外重啟。

需要注意的是，如果通過風險評估確認存在人員受困的風險，那么安全門的防護鎖定裝置必須帶有逃生釋放功能，避免在電源供應失效等故障時無法打開安全門。電源失效期間，如安全門處于關(guān)閉狀態(tài)，控制系統(tǒng)無法發(fā)出解鎖命令，身處危險區(qū)的人可以通過主動操作打開防護鎖定裝置，當然，前提是操作員必須經(jīng)過培訓，并清楚如何操作機械釋放的功能。

故障屏蔽

當采用傳感器監(jiān)控移動防護裝置時，需要關(guān)注的問題是當傳感器串聯(lián)到診斷評估設(shè)備，是否串聯(lián)數(shù)量越多，達到的診斷覆蓋率就越高？

來看如下案例：

1.三個安全門傳感器串聯(lián)到一個評估設(shè)備上，初始狀態(tài)所有安全門都在關(guān)閉狀態(tài)，繼電器輸出為“on”，機器開始運行。

2.左側(cè)的安全門與N/C觸點的開關(guān)線路發(fā)生短路，此時，故障不會被檢測到，機器繼續(xù)運行。

3.左側(cè)的安全門被打開，向繼電器發(fā)出信號。在信號的切換比較期間，繼電器發(fā)現(xiàn)了信號不一致，切換到故障狀態(tài)：安全門關(guān)閉，機器無法重新啟動。

4.如果最右側(cè)的安全門被打開，繼電器檢測到條件正常，故障狀態(tài)被重置，安全門依次關(guān)閉，機器準備就緒處于可啟動狀態(tài)。但是短路的故障依然存在。

以上描述的是安全電路中無法檢測的故障，專業(yè)術(shù)語叫故障屏蔽。此時，如果安全電路中故障增多，整個安全門系統(tǒng)就會失效。

機械開關(guān)和磁性接近開關(guān)必須考慮此類故障屏蔽，受限于故障屏蔽的可能性，開關(guān)能達到的最大診斷覆蓋率（DC）也是受限制的，從而影響了安全功能以及可達到的性能等級PL。

一對獨立接入安全控制器的聯(lián)鎖開關(guān)，其最高診斷覆蓋率可達99%。根據(jù)ISO/TR24119，一組串聯(lián)的開關(guān)其最大診斷覆蓋率，則取決于開關(guān)的數(shù)量以及它們的操作頻率。

只有具有內(nèi)部診斷回路以及基于RFID技術(shù)帶有OSSD輸出的開關(guān)，才能免除故障屏蔽的影響。比如，安全功能要求達到PLe級，則必須采用具有一體化故障檢測技術(shù)的開關(guān)，才不會發(fā)生故障屏蔽現(xiàn)象，串聯(lián)的安全開關(guān)組成的安全回路，其DC和PL也不會受影響。

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