安全控制單元在板坯連鑄機(jī)電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

郭蕊

【摘要】連鑄是把液態(tài)鋼用連鑄機(jī)澆鑄、冷凝、板坯直接切割不僅是節(jié)約能源、提高產(chǎn)量的重要措施，也是實(shí)現(xiàn)煉鋼、鑄造的連續(xù)性和自動(dòng)化、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善環(huán)境的重要措施。它是煉鋼生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，提高板坯連鑄機(jī)電氣自動(dòng)化水平，可以有效地提高工作效率和安全性。

【關(guān)鍵詞】安全控制裝置；安全繼電器；安全控制

隨著我國(guó)現(xiàn)代化生產(chǎn)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)安全越來越受到重視。除制定安全生產(chǎn)制度和規(guī)章制度，規(guī)范安全生產(chǎn)程序外，在生產(chǎn)過程中還應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)電安全保障措施，建立保障人身安全的綜合安全體系。NEL和設(shè)備。過去，人們一直依靠對(duì)操作人員的安全教育來保證生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全，但現(xiàn)在越來越難了。因此，在設(shè)備控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，安全考慮是非常重要的。

一、電氣安全控制的組成

在評(píng)價(jià)設(shè)備質(zhì)量時(shí)，除了要考慮自動(dòng)化程度外，還要注意設(shè)備的安全性。在裝置的設(shè)計(jì)、制造和使用過程中，安全是一個(gè)不可缺少的重要內(nèi)容?，F(xiàn)今，任何進(jìn)入市場(chǎng)的機(jī)器都必須標(biāo)上CE，以證明其符合說明書和安全要求。設(shè)備的安全性能包括機(jī)械安全防護(hù)和電氣安全控制系統(tǒng)。電氣安全控制系統(tǒng)必須提供高度可靠的安全防護(hù)手段，以最小化機(jī)器的不安全狀態(tài)，保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備和人身安全，防止惡性事故的發(fā)生，減少損失。安全控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備行駛、停車和正常維護(hù)運(yùn)行過程中提供安全保護(hù)。

典型的電氣安全控制系統(tǒng)由安全輸入信號(hào)、安全控制模塊和控制輸出組件組成。為了達(dá)到相應(yīng)的安全水平，必要的安全元件和安全管線是必不可少的。常見的安全元件包括緊急停止按鈕、雙手按鈕、安全門開關(guān)、安全光柵等。這些元件通過電路連接到安全控制核心。如果在一臺(tái)具有安全要求的機(jī)器上，使用普通繼電器或通用PLC作為控制模塊來監(jiān)控安全功能，從表面看，這樣的機(jī)器也能保證在一定條件下的安全。然而，當(dāng)普通繼電器和PLC由于自身的缺陷或外部原因而失效時(shí)，它們將失去安全保護(hù)功能，從而無法及時(shí)處理事故。安全繼電器與一般繼電器的主要區(qū)別在于所謂的“安全繼電器”不是“無故障繼電器”，而是一種具有自檢功能的特殊繼電器，在發(fā)生故障時(shí)具有必要的動(dòng)作。安全線一般采用雙環(huán)控制，即使一根線路發(fā)生短路，仍能防止設(shè)備在不滿足要求的條件下運(yùn)行。普通繼電器在長(zhǎng)電弧的作用下可能具有觸點(diǎn)粘著性，而安全繼電器由于其特殊的結(jié)構(gòu)，在電路不滿足條件時(shí)，可以保證觸點(diǎn)的強(qiáng)制斷開。對(duì)于安全控制模塊，由于其冗余和多樣化的結(jié)構(gòu)，并具有自檢和監(jiān)控、可靠的電氣元件、反饋回路等安全措施，確保在自身缺陷或外部故障的情況下，仍能保證安全功能；并及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，防止將來發(fā)生事故。從而最大限度地保證了整個(gè)安全控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保護(hù)人和機(jī)器的安全

二、安全繼電器在板坯連鑄機(jī)緊急停車回路中的應(yīng)用

為保證人員及設(shè)備的安全，在現(xiàn)代化的板坯連鑄機(jī)電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)該滿足如下安全電路的功能要求：

（1）安全回路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該采用模塊化、區(qū)域化的設(shè)計(jì)理念，將控制設(shè)備劃分為多個(gè)子系統(tǒng)，然后根據(jù)生產(chǎn)過程的關(guān)聯(lián)性，將子系統(tǒng)合并到不同的區(qū)域，從而構(gòu)成一個(gè)操作靈活、保護(hù)全面的安全控制系統(tǒng)；

（2）當(dāng)按下緊急停止按鈕時(shí)，機(jī)器必須可靠地停止，并且不能自動(dòng)重新啟動(dòng)緊急停止按鈕。當(dāng)機(jī)器安全電路發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)切斷機(jī)器危險(xiǎn)部位的電源；

（3）在確認(rèn)安全電路之前，機(jī)器不能重新啟動(dòng)。為滿足以上要求，我們?cè)诎迮鬟B鑄機(jī)電氣控制系統(tǒng)中，先劃定鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)、一號(hào)中間罐車、二號(hào)中間罐車、液壓站、扇形段、引錠桿、切割前/切割下/切割后輥道、輸送/出坯輥道等作為獨(dú)立的安全控制回路，當(dāng)發(fā)生人身傷害或設(shè)備損壞的緊急情況時(shí)按下相應(yīng)的急停按鈕可以緊急停止相應(yīng)區(qū)域的設(shè)備。鋼包回轉(zhuǎn)操作臺(tái)急停按鈕可停止回轉(zhuǎn)電機(jī)；一號(hào)中間罐車現(xiàn)場(chǎng)操作箱急停按鈕可停止車的行走電機(jī)：二號(hào)中間罐車現(xiàn)場(chǎng)操作箱急停按鈕可停止車的行走電機(jī)；液壓站現(xiàn)場(chǎng)操作箱急停按鈕可關(guān)閉相關(guān)液壓站內(nèi)主泵、循環(huán)泵、電加熱器的A C220V控制電源達(dá)到停止相關(guān)設(shè)備的主電源回路；現(xiàn)場(chǎng)扇形段驅(qū)動(dòng)控制箱急停按鈕可控制扇形段驅(qū)動(dòng)電機(jī)的A C220V/D C24V控制電源進(jìn)而停止主電源回路；若在澆鑄平臺(tái)上的澆鑄箱按下急停按鈕除可控制扇形段驅(qū)動(dòng)電機(jī)的A C220V/D C24V控制電源停止主電源回路外同時(shí)停止結(jié)晶器振動(dòng)控制電源；其余安全回路控制系統(tǒng)同理。在此套板坯連鑄機(jī)的安全回路控制系統(tǒng)中，我們選用了Pilz的安全繼電器PNOZ是一種模塊化的安全繼電器，具備內(nèi)部接線執(zhí)行聯(lián)鎖和安全驗(yàn)證功能，通過相關(guān)檢測(cè)及執(zhí)行器件的組合，能夠滿足安全要求。

在連鑄機(jī)生產(chǎn)過程中，安全控制電路逐漸引入了安全控制的概念。安全元件和安全繼電器在連鑄機(jī)緊急停車回路中逐步得到應(yīng)用。隨著以人為本理念的進(jìn)一步實(shí)施和企業(yè)對(duì)系統(tǒng)安全要求的提高，相信安全控制在未來冶金工業(yè)生產(chǎn)中將得到更廣泛的應(yīng)用。