当门或盖板是通往危险部件的入口时,安全门开关可帮助控制系统识别门的状态,并命令机器进入安全状态。本文解释了安全门开关的工作原理、有无锁定功能的选择,以及需要与机器控制系统一起检查的事项。

安全门开关和用于安装在门上的触发器

什么是安全门开关?

安全门开关(Safety Door Switch)是一种安装在可开启的门或盖板上的互锁装置。开关将门的位置报告给安全控制系统。当门打开时,系统将防止危险功能的启动,或根据设计停止正在运行的功能。

安装在机器门上的开关和触发器

安全门开关的工作原理

原理是评估门的位置和带门锁定功能型号的锁定状态。一些机械开关使用强制开启的安全触点,而一些电子传感器则通过安全输出信号(OSSD)发送信号。

门关闭时的工作状态

当门关闭时,开关或传感器会根据该型号的输出类型发送状态。如果安全功能规定必须锁定门,系统必须确认已锁定。仅关闭门不应导致机器意外启动。

门打开时的工作状态

当门打开时,互锁装置会改变状态,以使安全电路命令停止相关危险功能。运动可能仍处于停止状态。如果在危险点可被访问之前风险尚未消除,请评估使用门锁定功能。

系统的处理过程

安全控制器或安全继电器接收信号,并根据设计的安全功能向终端设备发出指令。必须确认从传感器到停止和防止意外启动的整个信号路径的运行情况。

安全门开关有几种类型?

在工业领域中常用的门安全开关已开发出多种类型,以满足不同机器上的安装需求,主要分为以下4种类型:

Safety Interlock Switches (使用钥匙或插销式)

插销式开关使用与门连接的触发器,当门开启或关闭时,插销的移动会使开关改变状态,安全电路将根据设计处理该状态。

Hinge Operating Safety Switch (安装在铰链上)

此类设备通过测量门的开启和关闭角度来安装,以替代门铰链。当门按照预设角度移动时,安全接触点内部的状态会改变。这种设计可以有效解决门下垂导致无法正确闭合的问题。

Non-Contact RFID Safety Sensor (非接触式 RFID)

RFID 传感器通过无需接触即可检测编码的触发器,有助于减少机械磨损,并通过选择适当的编码级别和按照手册安装,降低其他触发器干扰系统的可能性。

Magnetic Safety Sensor (磁性非接触式)

磁性安全开关在卡片进入工作范围时检测触发器,选择制造商指定的传感器和触发器组合,并确保与安全评估电路的兼容性。

安全门开关的维护

请负责人根据所使用型号的说明书和风险评估计划,安排检查和测试功能。任何需要进入危险区域的检查或维护工作,应按照工厂的隔离和能量控制程序进行。

定期清洁传感器和锁扣

工厂中的灰尘或油污可能会积累并干扰安全联锁开关的正常工作。技术人员应定期用干净的布擦拭设备。保持清洁有助于减少向安全控制器发送错误信号的问题。

检查安装固定点的紧固性

随着时间的推移,机器的振动可能导致安全门开关的螺钉松动。应检查所有安装点的紧固性,以防止锁扣与开关错位。牢固安装设备有助于保持安全水平。

按照计划测试安全功能

请有资质的人员按照经确认的计划、所使用型号的说明书和工厂区域控制程序测试联锁和防护锁定功能。根据使用情况和系统要求设定测试周期。在设备修复或更换后,恢复生产前应重新检查测试结果。

检查电线和接线端子状况

热量和湿度可能导致传感器的电线绝缘层老化。应检查连接到控制系统的信号线是否有裂纹或松动的接线端子。立即更换损坏的电线有助于防止生产线中发生短路。

配备安全门开关的机器卡片

安全门开关在工业中的应用

安全门开关已成为现代工业工厂中不可或缺的标准安全设备,其使用形式必须与各类机器的风险相匹配

铰链/舌操作机制的使用方式

插舌式互锁装置可安装在可移动开启的卡片或门上,当门打开时,信号状态会改变,以便控制系统按照设计停止危险功能

带防护锁定的使用方式

防护锁定适用于需要保持防护门关闭直到风险结束的工作,例如在停止命令后机器仍继续旋转的情况,解锁条件必须与停止时间和机器的实际危险相匹配

无接触安全开关的使用方式

无接触传感器技术通过电磁波编码工作,设备具有防尘、防水和高抗震性,适用于需要定期用高压水清洗机器的食品工业应用

Safety Door Switch 的优点

安装 Safety Door Switch 可以从根本上解决工作场所的事故问题。根据 SCMA 工程师团队的实际经验,我们发现它对工厂有以下积极影响:

自动提升高级安全性

当门打开时,互锁装置会自动停止危险功能。风险控制还取决于停止时间、接近距离和防止机器重新启动。

提高工厂的国际标准

ISO 14119 设定了互锁装置的选择和设计原则,而 ISO 13849-1 用于设计与安全相关的控制部件,评估每个功能所需的性能等级,并检查电路结构、设备和诊断是否使系统达到该等级。声明使用 Category 4 需要提供实际架构的证据。

防止系统被篡改(防篡改)

加密触发器和限制访问的安装有助于减少规避系统的机会。根据规避动机和机器的实际使用模式选择相应的措施。

防止危险残留的锁定功能

当有 Guard Locking 保护人员时,应根据可检测的安全条件(例如危险部件的停止旋转)设定解锁条件,并确认系统响应正确。

安装和使用方便,适用于工业环境

Safety Door Switch 采用耐化学物质、抗冲击和恶劣环境的材料制造。该设备适用于需要频繁开启和检查的安全门,有助于维护团队更轻松地工作。

如何选购安全门开关

选购安全门开关时,要确保物超所值并满足使用需求,应主要考虑技术规范和现场环境条件

互锁类型:比较在发出停止指令后危险消失的时间与人员接触危险点的时间,然后根据评估结果判断是否需要防护锁定

防护等级IP:根据现场的灰尘、水和冲洗情况选择,检查实际型号的参数以及安装方式和接头的参数

性能等级:根据风险评估确定每个功能的PLr等级,然后检查开关的安全数据及其与整个系统设计电路的兼容性

考虑可靠品牌的附加功能: 选择带有清晰LED状态指示灯的型号,有助于维修人员更快地分析安全继电器的异常情况

安全门开关的初步故障排除技巧

如果发现异常,应按照工厂的步骤停止设备使用,并交由负责人进行诊断。修复后,必须确认安全功能按照设计正常运行后才能恢复设备使用

锁定系统无法解除:负责人应检查诊断代码和系统需要确认的安全状态,根据该型号的说明书进行解锁

门关闭时设备停止:维护团队应检查门的轨迹、触发器、工作距离和固定点,按照规定的能量控制步骤进行检查

状态指示灯不亮:负责人应检查诊断数据、线路状况和连接点,按照已批准的维护步骤进行检查

概述

Safety Door Switch 是工业工厂安全系统的核心,能有效防止机械设备造成的严重事故。如果您正在寻找高质量的门安全开关,以及安全控制器系统的设计, SCMA有限公司随时准备成为您的技术合作伙伴。我们拥有专业的工程师团队,为您提供咨询服务,以提升您生产过程的可靠性。

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常见问题

安全门开关与普通限位开关有何不同?

用于门的互锁装置具有制造商指定的安全特性,例如某些型号的强制开启接触面,或某些电子型号的OSSD输出。需要评估实际型号的资料及其与安全电路的配合情况。

可以将安全门开关用作紧急停止按钮吗?

互锁装置用于检测门的位置,而紧急停止按钮是人工触发的停止指令。应根据机器的风险评估,分别设定并验证这两种功能。

无触点安全门开关相比有触点的开关有哪些优势?

无触点传感器没有需要摩擦的机械部件,因此有助于减少磨损问题,具有更高的抗震性,且比有插槽的型号更容易清洁。

安全门开关的IP69K标准适用于哪些行业?

具有IP69K等级的型号可能适用于高压和高温清洗区域,根据测试条件,应检查材料与清洗剂的兼容性,以及接头和安装方式是否符合手册要求。

如果安全门开关损坏,应维修还是更换?

应停止使用受影响的设备,将设备送至制造商进行检查或更换为已批准的型号,然后由具备资质的人员在设备重新投入使用前测试安全功能。

参考资料

ISO 14119:2024 — 与防护装置相关的互锁装置

ISO 13849-1:2023 — 控制系统中与安全相关的部件

Pilz — PSEN ml b手册:检查和维护

Pilz — 选择门锁装置的原则