摘要：注塑机应用越来越广泛的同时，安全生产成为一个必不可少的重要因素。这既对操作人员有要求，对注塑机的硬件指标也是一个考验。在要求生产效率的同时，安全生产越来越引起人们的重视。
关键词：安全继电器；注塑机I/O模块；功能融合；
注塑机通常都处在温度高、速度快、压力大的工况下运行，如果在日常工作中，没有认真细致地对注塑机的机械进行日常检查与维护，没能有效加强对注塑机各个设备的安全与防护工作，那么势必为安全生产带来安全隐患，确保注塑机安全运行与人身安全是注塑机在安全生产中的重中之重。
一、注塑机的概况
1.注塑机的运行原理。注塑机被普遍运用在汽车、家用电器、家具等工业生产中，它对塑料成型这一生产技术领域起到了巨大影响，通过注塑机制造的商品拥有相同性高、样式多样、生产数量大、效率高和消耗能源较低等方面的优点，拥有很大的发展空间，注塑机的主要功能是把热固塑料和热塑塑料通过高温，在相应的压力下使加热的塑料液体进入模具中，然后通过冷却固化制造出拥有指定几何样式和标准的塑料商品的成型机械，注塑机通常都处在温度高、速度快、压力大的工况下运行，塑料在高温的形态时会产生对生物有害的气体和易爆性气体，因此对注塑机的安全要求比较严格。
2.注塑机的构造。注塑机的构造是由机械、液压和电气三个部分组成，其中机械主要由调模结构、锁模结构、注射部分组成；液压主要是由液压站和控制油路的阀门组成，电气是注塑机的控制部分，它可以操作注塑机进行多种多样的动作，让机械设备可以依据设置的步骤进行压力、速度、位置变换等机械动作，控制设备和液压设备的共同操作，能够使注塑机的运行实行准确的操作，随着计算机网络技术的广泛应用，目前很多注塑机普遍运用了计算机监控设备，有的注塑机有故障查找装置、模具低压保护装置、电力数据分析仪以及自动上料装置等，先进的科学技术应用到注塑机设备中，进一步完善了注塑机的功能[2]。
二、不足之处
基于对注塑机的安全生产，对安全电路的设计有了更严格的要求。这些安全隐患可以通过PLC软件和电气线路得以完善，在I/O模块上加入这一系列的保护就是更加直观和保险的措施。现有做法是在I/O模块和设备之间接入安全继电器，借助外加电器元件保证安全操作。即在设备信号进入I/O模块之前，过滤掉一些安全隐患，起到双重保险的作用。主要目标在于保护暴露于不同等级危险性的机械操作人员。这里提到的安全继电器是由数个继电器与电路组合而成，为的是能互补彼此的异常缺陷，达到正确且低误动作的继电器完整功能，使其失误和失效值愈低，安全因素则愈高，因此需设计出多种安全继电器以保护不同等级机械。所谓“安全继电器”并不是“没有故障的继电器”，而是发生故障时做出有规则的动作，它具有强制导向接点结构，万一发生接点熔结现象时也能确保安全，这一点同一般继电器完全不同。当紧急停止解除时，机器不能出现突然再启动。万一机器安全电路发生故障时，可以停止机器动力电源。安全电路发生故障时，机器不能再启动。怎样才能做到安全电路呢？是否双重电路就可以了？双重化是必要的，但是除此之外，必须具备如下几个条件：双重化电路的互相检查；确认所有安全电路已经断开一次；必要时由作业者操作便可以启动等条件。
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三、安全继电器与注塑机I/O模块功能融合
1.因为前安全门、后安全门、急停、安全踏板的安全防护等级不同，且每个故障发生时所要限制的动作不同，所以这四个功能的限制要经过四个安全继电器的信号确认。运用在注塑机上的安全保护有前安全门、后安全门、急停开关、安全踏板等。推动杆的右侧固定设置有马达，电器箱与机架相连接，且机架上固定安装有操作面板，机架的下方固定设置有成品放置处，且成品放置处的正上方
固定设置有模具型腔。当前安全门信号与前安全门限信号先有效，复位信号后有效时，才可以允许控制器对调模前进信号、锁模前进信号、射台前进信号、射胶信号以及熔胶信号输出，否则禁止。当后安全门信号、后安全门限信号、急停信号、安全踏板信号先有效，复位信号有效，才能允许控制器对电机启动信号输出，否则禁止。当前安全门信号或前安全门限信号发生异常时，立刻停止控制器对调模前进信号、锁模前进信号、射台前进信号、射胶信号以及熔胶信号输出，异常处理完毕后，需按复位按钮，才可以允许控制器对调模前进信号、锁模前进信号、射台前进信号、射胶信号以及熔胶信号输出。当后安全门信号、后安全门限信号、急停信号、安全踏板信号任意一个发生异常时，立刻停止控制器对电机启动信号输出，异常处理完毕后，需按复位按钮、复位按钮，控制器才能对电机启动信号输出。以上电路的改进已符合安全生产的标准。但在实际运用中却有一些弊端：接线复杂，每台注塑机都要在线路上重新设计；成本较高，市面上安全继电器价格从几百到上千不等，且一台机器需增加4个安全模块；通用性不强，每款控制器配套的I/O板不同，最终接收的信号还是由I/O模块传递给PLC。
2.当前安全门开关、前安全门限开关任意一个无效时，逻辑门立刻使开关管TR1关断，禁止控制器对调模前进信号、锁模前进信号、射台前进信号、射胶信号以及熔胶信号输出，同时相应的触发器被清零。当外部异常处理完毕，即前安全门和前安全门限开关处于关门的正常模式，此时，必须按下复位按钮，才允许控制器对调模前进信号、锁模前进信号、射台前进信号、射胶信号以及熔胶信号输出。同样的，当后安全门开关、后安全门限开关、急停开关、安全踏板开关中任意一个处于异常状态时，逻辑门立刻使开关管TR2断开，禁止控制器对电机启动信号输出从而停止电机工作，同时相应的触发器被清零。当外部异常处理完毕，即后安全门开关和后安全门限开关处于关门的正常状态，急停开关闭合，安全踏板开关闭合，才允许控制器对电机启动信号输出。
3.防护措施。防护装置所处方位、构造形式应该执行即时性管理，安全防护装置周围要时刻保持整洁干净，操作现场周围也要按即时性管理随时随地的检查，不准随意堆放物品，坚持通道的畅通，吊机的安全使用要依据专用设备管理制度要求严格落实，必须严格按照安全操作规程，科学合理运用机械设备，确保各安全防护装置安全可靠，杜绝安全隐患。要始终保持注塑机机械运动机构的运行良好，润滑正常，要及时加油和换油，运动机构的注油位置时刻保持有油，油压正常，油标干净，油路通顺，油质合乎标准，油枪、油杯、油毡干净，注油器物无油污，要做到“四定”即：“定点”确定需要润滑的位置和需要的油量，“定质”确定各个加油位置的润滑油规格型号，“定时”确定什么时候加油、什么时候换油，“定人”确定加、换油位置与数量的责任人，注塑机机械运动机构结合件位置要保持没有工业杂物，无锈蚀。
市面上运用于注塑机的控制器种类繁多，因各款控制器的编程语言不同，对I/O模块的信号有不尽相同的处理方式。因软件系统的不稳定照成的安全事故不可避免，所以在I/O模块上优化这个安全模块的电路，就比较经济实惠地起到了双重保险的作用。
参考文献：
[1] 朱立强，吴锋，赵家辉.单元化柔性制造系统集成开发的模块化方法[ J] .工业工程与管理，2017，（4）：5 ～ 9 .
[2]王晓君，陈子辰.XH754 系列加工中心的模块化设计[ J] .机床与液压，2016，（3）：46 ～ 47 .
论文作者:张传勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：信号论文; 注塑机论文; 安全门论文; 继电器论文; 门限论文; 控制器论文; 模块论文; 《基层建设》2019年第1期论文;