6ES7288-3AR04-0AA0西門子PLC模塊

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SIMATIC S7-200 SMART， 模擬輸入 SM AR04 RTD， RTD溫度傳感器模塊 4個模擬輸入

1. 安全電路設(shè)計準(zhǔn)則

??(1) 安全性標(biāo)準(zhǔn)。電氣設(shè)備的安全性，在所有機(jī)電設(shè)備中占有至高無上的地位，必須引起設(shè)計人員的高度重視。為了統(tǒng)一設(shè)備的安全性標(biāo)準(zhǔn)，1995年歐洲共同體頒布了"89/392/EWG有關(guān)成員國設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)傾向統(tǒng)一的法令"，即zhuming的"設(shè)備法令"。該法令從1995年1月1日起，開始對歐洲共同體流通的所有設(shè)備具有約束力，它是所有生產(chǎn)制造商必須執(zhí)行的基本安全要求，以法律形式進(jìn)行強(qiáng)制。所有生產(chǎn)制造商必須聲明其產(chǎn)品符合"設(shè)備法令"中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并對此負(fù)法律責(zé)任。設(shè)備必須配有"CE"標(biāo)志，表明設(shè)備已經(jīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。

??在89/392/EWG"設(shè)備法令"中，對安全性的定義是"……在實現(xiàn)設(shè)備功能的過程中，不引起傷害或有利于健康……”。設(shè)備安全性標(biāo)準(zhǔn)分以下3類：

??1) A類標(biāo)準(zhǔn)：安全基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。它涉及設(shè)備安全性、基本概念等，是適用于所有設(shè)備的通用設(shè)計導(dǎo)則。主要標(biāo)準(zhǔn)有EN292-1、EN292-2、EN1050等。

??2) B類標(biāo)準(zhǔn)：安全類組標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)分類、分組規(guī)定了安全性設(shè)計的具體要求，分為B1和B2兩類。B1類主要是特殊成套裝置的安全性標(biāo)準(zhǔn)，如EN60204-1"設(shè)備的安全，電氣配套裝置"等；B2類主要是安全操作裝置及設(shè)計方面的具體要求，如EN547"雙手操作的電路"，EN418"緊急分?jǐn)嘌b置"等。

??3) C類標(biāo)準(zhǔn)：安全產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。它針對特殊產(chǎn)品的安全性標(biāo)準(zhǔn)，如prEN616~620“手動操作裝置與系統(tǒng)”的安全性；prEN692"機(jī)械式壓力機(jī)"的安全性；prEN693"液壓式壓力機(jī)"的安全性等。

??"設(shè)備法令"強(qiáng)調(diào)"設(shè)備設(shè)計人員的職責(zé)是：從一開始就應(yīng)選擇合適的結(jié)構(gòu)特征來避免設(shè)備的危害性，或者降低這種危害性"；"控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)做到：不允許個別故障而引起的安全功能的喪失，必須識別故障，不允許設(shè)備繼續(xù)運行”。

??(2) 安全觸點的使用。電氣控制系統(tǒng)中用于安全回路的“主令元件”類(如緊急分?jǐn)喟粹o、超程保護(hù)開關(guān)等)觸點元件，必須滿足EN(IEC947-5-1)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

??應(yīng)特別注意標(biāo)準(zhǔn)中的"強(qiáng)制釋放"要求，即安全觸點"必須依靠形位配合，不能用彈簧零件"使其動作。就是說用于緊急分?jǐn)?、超程保護(hù)的按鈕、開關(guān)，必須使用由操作件或手動直接作用的“動斷”觸點，而不可以使用動合觸點信號。

??采用“動斷”觸點的優(yōu)點是：觸點發(fā)生“熔焊”，通過直接作用力產(chǎn)生的機(jī)械變位，仍然可以有效斷開"熔焊"，保證安全回路的正常動作。

??標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定"用于緊急分?jǐn)嗟牟僮骷?，必須能保持在操?緊急分?jǐn)?的位置上；只允許使用手或者工具直接作用于緊急分?jǐn)嗖僮麟娖魃?，才能解除操?，也就是說，不允許使用自動"復(fù)位"的普通按鈕和限位開關(guān)。

??簡言之，用于設(shè)備緊急停止的按鈕、超程保護(hù)的開關(guān)等，只能使用"動斷"觸點；緊急停止的按鈕、超程保護(hù)的開關(guān)必須具有“自鎖”功能，即應(yīng)采用具有安全功能的行程開關(guān)(如Siemens SIGUARD 3SE2/3SE3系列行程開關(guān)，見圖5-6)和旋轉(zhuǎn)復(fù)位或拉/壓復(fù)位的"急停"按鈕(見圖5-7)。

??(3) 雙手操作電器的使用。機(jī)械設(shè)備中有可能對人體產(chǎn)生傷害與危險的部件(如夾具等)，在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計中，必須采用“雙手操作”的電器與控制電路，以確保操作人員能將自己的雙手遠(yuǎn)離危險區(qū)域(相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：EN547，DIN24980，VDI0113，EN/97，IEC204-11/98)。

??“雙手操作”的電路設(shè)計應(yīng)達(dá)到以下要求；只有通過“雙手”操作，使得兩個按鈕的觸點接通并保持0.5s以上，才能使得信號輸出動作；釋放任意一個(或者兩個)按鈕，即可使輸出中斷。只有在釋放了兩個按鈕后，才允許進(jìn)行輸出。從而使得操作者使用“單手”或“單臂”操作不僅不允許，不可能。

??圖5-6 具有安全功能的行程開關(guān)

??圖5-7 雙手操作按鈕組合件

??“雙手操作”一般都需要特殊的控制繼電器，按鈕可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行布置，或采用圖5-7所示的Siemens公司的SIGUARD3SB38系列雙手操作按鈕與“急停”按鈕的組合產(chǎn)品。用于“雙手操作”控制的繼電器典型產(chǎn)品有Siemens公司的3TK2811/3TK2834“雙手”接觸器安全組合裝置，PLC公司的P2HZX系列“雙手操作”控制繼電器等。

??(4) 控制線路的“互鎖”。當(dāng)兩個電器執(zhí)行元件(如電動機(jī)正/反轉(zhuǎn)控制接觸器)動作、可能引起串源短路、機(jī)械部件損壞的，為了保證控制系統(tǒng)的工作可靠性，在繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中，需要通過接觸器觸點進(jìn)行可靠的電氣“互鎖”。

??在使用PLC控制的系統(tǒng)中，如果這些執(zhí)行元件是通過PLC的輸出進(jìn)行控制的，那么在設(shè)計時不僅要在PLC程序中保證這些執(zhí)行元件不可能動作，而見還必須通過線路中的電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)(或機(jī)械連鎖架置)進(jìn)行電氣(或機(jī)械)"互鎖"，保證這些執(zhí)行元件不存在動作的可能性(見圖5-8)。

??圖5-8 “互鎖”設(shè)計的要求

??(5) 緊急分?jǐn)?。根?jù)EN60204-1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用于工業(yè)設(shè)備的電氣控制裝置，在出現(xiàn)危險情況時必須能通過緊急分?jǐn)嚯娐?，盡快地使主機(jī)停止運行，以免造成對人員或設(shè)備的傷害。

??標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，緊急分?jǐn)嗟膶崿F(xiàn)方法可以有如下兩種：

??1) 通過安裝緊急分?jǐn)嚅_關(guān)分?jǐn)?。用于緊急分?jǐn)嗟拈_關(guān)可以是手動的，也可以是通過控制回路的分?jǐn)噙M(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。

??2) 經(jīng)過控制電路的設(shè)計，使得緊急分?jǐn)嗫梢酝ㄟ^唯一的主令開關(guān)，就能分?jǐn)嗳坑嘘P(guān)的主電路。作為緊急分?jǐn)嗟牟僮鞑考腥缦乱螅?/p>

??●用于緊急分?jǐn)嗟牟僮髟仨毮軌虮３衷凇熬o急分?jǐn)唷钡奈恢?，且只能通過手動或工具(例如通過旋轉(zhuǎn)復(fù)位、拉拔復(fù)位、使用鑰匙等)直接作用于操作元件才能進(jìn)行解除。

??●緊急分?jǐn)嗖僮髟膭雍?、動斷觸點必須滿足"強(qiáng)制執(zhí)行"條件，即動合、動斷觸點不允許有"重疊接觸”的現(xiàn)象。

??●緊急分?jǐn)嗖僮髟?動斷"觸點至少已經(jīng)獲得最小的斷開間隙(完全斷開)，且可能的"動合"觸點都已經(jīng)處于閉合狀態(tài)，連鎖才能生效。