眾所周知，歐共體通過機械指令(MD)2006/42/EC以及相關(guān)一系列的協(xié)調(diào)標準，創(chuàng)建了一套設(shè)計機械及工廠生產(chǎn)線的安全規(guī)則。近些年來，這套安全規(guī)則也逐漸被歐洲以外的市場所接受并推崇。當然，這些規(guī)則中也包含了對安全門防護進行設(shè)計所需要關(guān)注的內(nèi)容。
所謂安全門防護，即通過聯(lián)鎖裝置對安全門的狀態(tài)進行監(jiān)控，一旦安全門被打開，工作區(qū)內(nèi)設(shè)備即停止運行，防止對進入工作區(qū)的操作人員造成人身傷害。
最新發(fā)布的全球標準ISO 14119《機械安全——用于防護的聯(lián)鎖開關(guān)設(shè)備——設(shè)計及選型原則》對如何設(shè)計使用安全門的聯(lián)鎖防護進行了規(guī)范。2015年4月30日，ISO 14119將取代過去主要使用的歐洲標準EN 1088《機械安全——用于防護的聯(lián)鎖開關(guān)設(shè)備——設(shè)計及選型原則》，成為機械指令下的協(xié)調(diào)標準，而EN 1088則不再沿用。當然，作為全球標準，ISO 14119同樣適用于歐洲以外市場。
首先，為何要依照標準進行安全門防護的設(shè)計及安裝?
隨著機械工業(yè)的發(fā)展，機器自動化程度越來越高，發(fā)生機械事故的概率也隨之增加，因此機械安全也越來越受到重視。而我國對于機械安全防護方面相對技術(shù)相對薄弱，在機械設(shè)計當中，設(shè)計人員往往有意識增加相應(yīng)的聯(lián)鎖防護措施，但是由于防護措施的設(shè)計和現(xiàn)場的安裝不符合標準要求，帶來了新的危險或者起不到防護作用，ISO 14119為機械設(shè)計人員，制造人員提供了設(shè)計和制造安全門防護的重點注意事項，也可以為機器使用者進行新機器驗收，舊機器改造提供技術(shù)支持。
相比原先的EN 1088， ISO 14119 的新增內(nèi)容有哪些?
在最新的ISO 14119標準發(fā)布之前，EN 1088都是作為機械指令下的協(xié)調(diào)標準。而如今，ISO 14119已取代EN 1088的位置。那兩者之間有何區(qū)別呢?請看以下流程圖：
*章節(jié)號并不完全對應(yīng)
比較上表我們發(fā)現(xiàn)，ISO 14119首次對聯(lián)鎖裝置的種類進行了區(qū)分，分成了四種不同類型。新增了使用RFID技術(shù)以及電磁鎖定技術(shù)的開關(guān)類型，并考慮了新技術(shù)的優(yōu)缺點。
另外，新標準對防止誤操縱(人為操縱)提出更高要求。何為誤操縱?即“操作人員，出于操作方便等目的，通過人為手段，旁路安全開關(guān)的功能，從而使安全防護失效的危險行為”。新標準引入了一套減少誤操縱的標準流程(見下一章節(jié)圖)，并羅列出一系列額外措施，以可預(yù)見的合理方式最大程度減少聯(lián)鎖裝置的誤操縱。
比較上表我們發(fā)現(xiàn)，ISO 14119首次對聯(lián)鎖裝置的種類進行了區(qū)分，分成了四種不同類型。新增了使用RFID技術(shù)以及電磁鎖定技術(shù)的開關(guān)類型，并考慮了新技術(shù)的優(yōu)缺點。
另外，新標準對防止誤操縱(人為操縱)提出更高要求。何為誤操縱?即“操作人員，出于操作方便等目的，通過人為手段，旁路安全開關(guān)的功能，從而使安全防護失效的危險行為”。新標準引入了一套減少誤操縱的標準流程(見下一章節(jié)圖)，并羅列出一系列額外措施，以可預(yù)見的合理方式最大程度減少聯(lián)鎖裝置的誤操縱。
防誤操縱的流程：
1. “實施基礎(chǔ)措施”：如確保開關(guān)及操作頭的安裝牢固可靠，若要拆卸開關(guān)或操作頭，需使用工具、防止私自拆卸開關(guān)、考慮外部力量對開關(guān)造成損壞、聯(lián)鎖開關(guān)不可作為機械擋塊等
2. 在“實施基礎(chǔ)措施”后，判斷是否仍有“人為操縱開關(guān)的動機”(如為了操作方便或調(diào)試機器)，若有則繼續(xù)判斷“是否有可能消除或最小化誤操縱動機”。若有可能消除動機，則“通過機器設(shè)計或設(shè)置不同機器操作模式的方式，消除或最小化誤操縱動機”，并返回上一級，再次判斷“是否有誤操縱動機”。若無可能消除誤操縱動機，則“實施額外措施”。
3. “實施額外措施”：通過額外措施，避免人為操縱。
額外措施包含(四種)：
a) 聯(lián)鎖開關(guān)安裝在人員無法觸及的地方(如聯(lián)鎖開關(guān)外面做保護罩或隱蔽安裝)，如下圖：
說明：
1.移動防護(未關(guān)閉) 2.保護罩(固定部分) 3.聯(lián)鎖開關(guān)
4.操作頭 a.防護關(guān)閉方向
b) 使用高編碼等級開關(guān)，防止通過其他操作頭旁路安全門監(jiān)控功能。
所謂高編碼等級，即操作頭內(nèi)部是含唯一編碼的，一個開關(guān)只可與一個操作頭對應(yīng)，其他操作頭無法觸發(fā)開關(guān)信號。相對應(yīng)，低編碼等級，意味著一個開關(guān)可與多個操作頭對應(yīng)。
下圖示例為使用其他操作頭(低編碼等級)與開關(guān)捆綁，從而旁路安全門監(jiān)控功能：
若使用高編碼等級的安全開關(guān)，如采用RFID編碼技術(shù)的PSEN code系列，則無此問題。
下圖為Pilz安全開關(guān)產(chǎn)品，種類豐富，涵蓋編碼等級低至高所有產(chǎn)品類型，從編碼等級較低的機械開關(guān)、磁性開關(guān)、鉸鏈開關(guān)，到編碼等級中或高的RFID編碼開關(guān)、安全門系統(tǒng)(帶鎖定功能)，滿足各行業(yè)對安全防護的不同需求。當然，若使用編碼等級較低的安全開關(guān)，建議使用輔助手段，防止誤操縱。
c) 使用開關(guān)及操作頭不可拆卸的安裝方式(如焊接、粘合、單向螺絲等)。如下圖所示螺絲，為Pilz專門用于防止誤操縱的單向安裝螺絲，螺絲只可擰緊，不可反向拆卸。
d) 通過安全控制系統(tǒng)對可能發(fā)生的誤操縱進行監(jiān)控，主要有兩種方式：
1)狀態(tài)監(jiān)控：如在一個機器運行周期中，根據(jù)生產(chǎn)工藝流程，會有一次安全門打開的情況，安全控制系統(tǒng)應(yīng)收到一次開門信號。若整個周期結(jié)束，都未收到開門信號，則系統(tǒng)認為可能發(fā)生誤操縱。
2)周期性測試：在一個周期中，安全控制系統(tǒng)會要求操作人員打開關(guān)閉一次安全門，來檢測聯(lián)鎖功能是否有效。若測試中，控制系統(tǒng)未收到開門信號，則系統(tǒng)認為可能發(fā)生誤操縱。
下圖從左依次為Pilz的最新一代可配置安全模塊PNOZmulti 2及自動化控制系統(tǒng)PSS4000，它們都可安全監(jiān)控聯(lián)鎖開關(guān)的信號，并且監(jiān)控是否發(fā)生了誤操縱。
結(jié)束語
如同法律離開了執(zhí)行力，將毫無意義;安全保護裝置若被誤操縱，也將成為機器上的擺設(shè)，即使當初宣稱保護裝置的功能是如何如何強大或可靠。最新發(fā)布的ISO 14119，給出了防誤操縱的措施流程，不僅僅是約束或法律，更是一種指引，讓我們的機器變得更安全。
（轉(zhuǎn)載）
