ISO 13849合规的螺旋电缆可用于安全控制回路,但需满足以下条件:
一、ISO 13849标准对安全控制回路的核心要求
ISO 13849标准通过性能等级(PL)和安全类别(Category)量化评估安全控制回路的风险降低能力,要求回路设计满足以下核心参数:
性能等级(PL):分为a至e五级,e为最高,需根据风险评估确定所需等级(PLr)。例如,AGV(自动导引车)运行前方区域因存在碾压风险,需达到PLr=d或e。
安全类别(Category):分为B、1、2、3、4五类,类别越高,冗余和容错能力越强。例如:
Category 3:双通道结构,单一故障不会导致安全功能丢失。
Category 4:在Category 3基础上增加故障检测功能,未检故障累积不会导致安全功能丧失。
其他参数:包括平均危险失效时间(MTTFd)、诊断覆盖率(DC)、共因失效(CCF)等,需通过计算确保回路整体PL≥PLr。
二、螺旋电缆在安全控制回路中的适用性
螺旋电缆若需用于安全控制回路,必须满足以下条件:
集成安全元器件:
螺旋电缆本身需集成或连接符合ISO 13849要求的安全元器件,如安全传感器(如避障激光雷达、安全触边)、安全开关(如急停按钮、安全门开关)、安全PLC等。
例如,AGV的安全回路可能包含螺旋电缆连接的避障雷达和安全触边,当检测到障碍物时,通过螺旋电缆传输信号至控制器,触发紧急停止。
符合性能等级要求:
螺旋电缆需与回路中其他元器件协同工作,确保整体PL≥PLr。例如,若回路需达到PLr=d,螺旋电缆连接的传感器和控制器需分别满足PL=d要求,且回路结构(如Category 3或4)需通过计算验证。
冗余与容错设计:
在高风险场景(如注塑机合模区),螺旋电缆需参与双通道冗余设计。例如,前门和后门的安全开关通过螺旋电缆连接至双通道安全继电器,确保单一故障不会导致安全功能丢失。
三、实际应用案例
AGV安全回路:
场景:AGV运行前方需安装避障雷达和安全触边,通过螺旋电缆连接至控制器。
要求:根据风险评估,该区域需达到PLr=d或e。
实现:选择PL=d的避障雷达和安全触边,螺旋电缆需满足耐弯曲、抗干扰等特性,确保信号稳定传输。回路结构采用Category 3或4,通过SISTEMA软件计算验证PL≥PLr。
注塑机合模区安全回路:
场景:合模机构运动可能造成挤压危险,需通过安全门监控防护。
要求:根据风险评估,该区域需达到PLr=d或e。
实现:采用双通道非接触式磁性开关(如Pilz PSEN mag系列)作为安全门传感器,通过螺旋电缆连接至安全PLC(如Pilz PNOZmulti系列)。回路结构采用Category 4,确保故障检测和冗余功能。
四、关键注意事项
元器件选型:
螺旋电缆需与回路中其他元器件(如传感器、控制器)的性能等级匹配,避免因单一元器件不达标导致整体PL不足。
回路结构验证:
需通过SISTEMA等安全计算软件,根据元器件参数(如MTTFd、DC)和回路结构(如Category)计算整体PL,确保≥PLr。
环境适应性:
螺旋电缆需适应工业环境(如耐油、耐温、抗干扰),避免因环境因素导致信号失效或电缆损坏。
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