宫晨 贾宗桥 张永鉴
山东中烟工业有限责任公司青岛卷烟厂山东青岛
摘要：为解决纸箱开包机操作人员打开安全护栏安全门进入危险区域手工处理异常时的设备不停止的问题，对安全门进行改造。增加安全连锁装置，修改PLC程序使得安全门打开时设备停止运行，优化操作屏幕报警显示功能，更有效地保障人员安全。
关键词：安全连锁；PLC程序修改；
一、引言：
安全联锁装置是一种保障安全的自动化装置，在生产过程中，为了保证正常工作的同时防止事故发生，广泛采用了联锁装置。安全联锁装置在工业安全领域应用非常广泛，工厂中大量的危险源，工人直接接触这类危险源，可能会导致安全事故。因而工厂会添加大量防护装置，如：防护罩、防护栏等。但是防护装置仍有可能暂时被拆除或打开，为了更有效保障人员安全，在防护装置上添加一种与设备的开关连锁的装置，可以实现当安全防护装置被打开或拆除时设备不运行。
卷烟厂制丝生产工艺中纸箱开包作为第一道工序为后续工序的生产起到了保障作用，其主要功能是代替人工将片烟与烟包分离，并将纸箱堆叠起来。纸箱开包系统机械部分由翻箱机、夹抱机、纸箱堆垛机三部分组成，电控系统由一套西门子S7-300系列PLC、一块西门子MP377系列触摸屏、分布式子站以及变频器等其他电控器件构成。其工作过程流程如图1所示。经实地观察发现，其运行过程中存在高空坠物、物体打击、机械伤害等安全隐患，目前已有的安全护栏虽然能起到一定阻隔作用，但当其安全门打开时，人员进入隔离区域内手工处理异常，又会接触到运行设备的危险部位，仍有遭受伤害的可能，因而考虑在安全门上增加安全连锁装置，使得安全门打开时，护栏内设备停止运行。
二、设计和选择依据
根据GB/T18831-2017《机械安全与防护装置相关的联锁装置设计和选择原则》、G/BT 15706-2012 《机械安全设计通则风险评估与风险减蟹结合现场设备情况，总结出此安全门连锁装置应满足以下条件：
①安全连锁装置可以防护到需防护设备的所有危险，实现触发时设备停止自动运转；
②安全连锁装置安装及其线路敷设应隐蔽、不妨碍设备正常运行、不新增安全隐患；
③安全连锁装置需牢固可靠，且仅能通过工具松开，并得到充分的保护，防止可预见的外部原因造成损坏；
④安装时应保证安全连锁装置在行程范围内动作；
⑤综合考虑动态力，如机器晃动、震动等，考虑温度、粉尘等环境因素影响；
⑥安全连锁装置复位后，经人工确认，设备方可自动运行；
三、安装应用过程
安装应用过程分为三个步骤，一是硬件的选择与安装；二是PLC程序修改与调试；三是OP操作屏报警显示的修改；
（一）硬件的选择与安装
1.位置开关的选择与安装
考虑满足使用需要及实际情况，选用施耐德SchneiderTelemecaniqueXCK-S系列限位开关，前后两侧护栏安全门处各安装一个。安装位置选择均在安全护栏内侧下部横梁处。钻孔攻丝用螺丝固定，接线。调试限位开关摆杆，使其在开门和关门时准确动作。
2.其他器件的选择与安装
线路采用三芯电缆穿管沿安全护栏内侧下部横梁敷设，再经现场桥架进入子站箱内；新增一块西门子分布式IO输入模块，并接入两限位开关的输入线路。
（二）PLC程序修改与调试
使用西门子STEP7编程软件组态新安装的输入模块，修改PLC程序，调试程序，使得当安全门打开时，限位开关动作，安全护栏内自动运行的设备停止运行；安全门重新关闭后，限位开关恢复原位，复位后，设备继续自动运行。
（三）OP操作屏报警显示的修改
使用西门子WinCCflexible组态软件对操作屏画面进行修改，增加报警提示，使得安全门打开，限位开关动作时，屏幕上提示红色"安全门打开"字样；当安全门关闭后，限位开关恢复原位，复位后，该提示消失。
四、结束语
在安全护栏门上加装安全连锁装置后，使得当安全门打开后，自动运行的设备即停止运行，避免了进入护栏内部人员遭受运行设备的伤害。同时，人员出来关闭安全门后，复位可让设备继续运行，保障了流水线生产的连续性。经实际使用验证，该套装置各项指标达到国家相关标准的要求，具有安装使用简单、可靠性高的特点，为解决类似问题提供了借鉴。
参考文献：
1 GB/T18831-2017《机械安全与防护装置相关的联锁装置设计和选择原则》
2 G/BT 15706-2012 《机械安全 设计通则风险评估与风险减蟹
论文作者:宫晨 贾宗桥 张永鉴
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/26
标签：装置论文; 安全门论文; 设备论文; 护栏论文; 联锁论文; 防护论文; 纸箱论文; 《中国西部科技》2019年第22期论文;