安全，快速清除堵塞

对于使用自动化木工机械的公司来说，一个挑战是帮助操作人员快速清除堵塞，而不会暴露在潜在危险的机器运动中。

简单地打开机器清除堵塞会冒着储存的电能或液压能量可能导致机器移动的风险。另一方面，执行锁定/标记操作以使机器处于可验证的安全状态需要相当多的时间。为了开发一种新的保护系统，位于田纳西州Soddy Daisy的Hasko Machines与位于加利福尼亚州阿纳海姆的机器和过程保护产品制造商欧姆龙机器服务公司合作。结果是一个基于继电器的系统，可以在大约10秒内自动关闭并锁定Hasko FSM MatchMaster地板机，从而能够快速清除堵塞的库存。

Hasko FSM MatchMaster每班可生产超过200,000线性英尺的舌槽硬木地板。本机具有直接对置的侧边，内置顶部和底部接头，可编程逻辑控制器(PLC)和电动机断路器。

操作员需要定期停止机器并移除卡板，对机器进行调整或执行类似的任务。因此，哈斯科开发了一种独特的工艺，可以清除机器上任何地方的堵塞，并在一分钟或更短的时间内将机器重置到准确的位置。

机器有一系列的按钮，可以按下打开各个部件上的保护装置，以便快速进入。但即使在机器断电后，液压或电力系统中的势能也有可能使操作人员暴露在危险的运动中。典型的锁定/标记程序包括关闭控制面板上的电源，并将挂锁放在开关上，以防止它在工作完成之前被打开。这个过程大约需要15分钟，比清除实际堵塞的时间长很多倍。

哈斯科确定，清理机器属于OSHA锁定/标记例外(OSHA 29 CFR 1910.147(a)(ii)(B))，这使得可以利用替代措施提供保护。

符合安全标准

Hasko着手开发一种机器控制系统，该系统将保持其快速清除方法的速度，同时结合符合ANSI/ASSE Z244.1-2003中描述的替代测量标准的保障措施和电路，特别是第5.4.3.2条，其中描述了控制电路的完整性水平。

“我们决定在这个项目上与欧姆龙机器服务公司合作，”它提供产品和系统集成服务，Hasko的技术运营经理Wayne Abston解释说。Abston说，零速度传感器与用于控制机器电机的逆变器兼容，从而消除了对运动检测传感器等外部硬件的需求。

Hasko和欧姆龙机械服务工程师共同开发了一种方法，可以在几秒钟内将机器置于安全模式，这样操作员就可以在不到一分钟的时间内清除堵塞。新的保护系统包括使用欧姆龙STI双通道监控继电器(型号SR208AD)的联锁屏障保护。3个SR122E扩展模块提供6个欧姆龙STI锁定联锁开关(型号TL4019)的双通道监控。使用5个欧姆龙STI定格SR125SMS监控继电器，每个电机驱动器一个。当操作员按下停止信号时，监控继电器检测电机的反电磁力(EMF)，并感知运动何时停止。

一旦驱动器减速电机并停止刀盘，SR208AD继电器的延迟输出用于从刀盘驱动器移除电源。然后继电器发出信号保护锁定开关解锁保护，允许安全进入机器。

Abston表示，这种带有锁定联锁屏障防护监控电路的双通道符合ANSI B11.19和ANSI/INFPA 79的联锁防护标准，其中危险运动可能有过多的停机时间，操作员可能在运动停止之前到达危险区域。

减压液压系统

液压回路还采用了一个ANSI阻断电磁阀，当主供应歧管不通电时，将压力从主供应歧管倾倒到油箱。该阀的阀芯位置监控连接到安全电路监控回路中，以确保液压进给马达和封头在需要的安全和紧急停机期间与液压隔离。根据Abston的说法，带有线圈位置监控的液压阀冗余符合ANSI B11.19的意图，用于直接控制操作点危险的液压元件的单元件故障。

紧急停止电路包括一个欧姆龙STI双通道监控继电器型号SR208AD，提供所有紧急停止按钮的双通道监控。该电路提供由继电器监控的双通道力导继电器的触点。

然后将触点连接到PLC。所有PLC输出都中断，除了那些必要的，允许打开机器的进料辊清除堵塞的库存。Abston说，使用冗余监控联锁电路意味着在安全控制系统中可以检测到所有单个故障，而不会损失安全功能。

Abston说，新的集成安全系统提高了现有机器的安全性和产量。Hasko提供新机器保护作为一种选择，其成本约为机器总成本的5%。清除堵塞的时间从超过15分钟减少到不到1分钟，在不到一年的时间内就收回了安全功能的额外成本。Abston补充说，执行其他常见操作(如检查底部封头高度)的时间也减少了类似的数量。

Abston总结说，客户和系统集成商之间的合作产生了一个“在生产力和安全性方面都有实质性改进的系统”。“新的安全系统非常成功，我们正在将其功能整合到其他机器中，例如我们刚刚开发的新劈锯。新的安全系统使我们比竞争对手具有相当大的优势。”

作者信息

Mark Nehrkorn是欧姆龙STI机器服务的安全集成部门经理。

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