联系方式
浅析安全光幕的安全功能与国际标准
来源：未知 日期：2017/05/22 浏览量：次
SCHMERSAL（施迈赛）公司是一家专业生产工业低压开关和机器控制元器件公司。经过数十载的技术和产品不断开发创新，施迈赛公司现已发展成为一个全球性集团公司，旗下拥有:施迈赛工业开关制造（上海）有限公司、埃朗（Elan）开关控股股份有限公司、 巴西ACE施迈赛电子工业有限公司。施迈赛工业开关制造（上海）有限公司，引进先进的生产设备，采用与总部相同的生产工艺和原材料，按照施迈赛的产品质量标准在上海进行组装部分产品，可及时快捷灵活地给用户供货。
锝秉工控为企业提供生产过程自动化、设计，安装，调试，现场技术服务和自动化工程项目改造。经营且代理进口编码器,安全栅，传感器，编码器，可编程控制器（PLC)，变频器等自动化产品。可直接国外订购，可直接报关，货期可以缩短一半，价格更有优势可以为您争取更大的利润空间。
在现代工业生产中，一方面，生产的过程越来越复杂。其原因有两个：一是，客户的需求多样化、差异化导致工厂从大规模单一生产方式改变为小批量多品种生产方式；二是，用于生产产品的生产设备越来越精密复杂，也越来越高度自动化，这些都导致了生产过程复杂化。另一方面，随着社会的进步发展，"以人为本"的人文精神日益深入人心，客观上将导致在法律法规上对于安全的要求越来越严格。
生产过程复杂化导致人们在常规安全措施中对于机械安全的控制能力越来越力不从心，而提高机械安全性，又是社会发展的必然的急迫要求，两者的矛盾越来越突出，于是人们都提出这样一个问题：有没有可能在生产中做到生产效益和机械安全兼顾呢？
在实际应用中，大多数安全产品都很好地解决了这个问题，例如：在安全产品家族中，安全光幕是在"安全和生产兼顾"应用中最具有代表性和典型性的例子。
一、安全光幕
在高速运转的较为危险的机器上不停地送进送出加工零件时，就需要设置开口部位，如果在此处设置防护门，将严重影响生产，也势必不能兼顾生产和安全。安全光幕就宜设置在这些开口部位，通过光束进行防护的装置。这是一种由上到下安装一排排对射性光电开关的传感装置。它监视一定幅度范围，机器运行中当有人体闯入时会截断光线，使机器停止，来达到保护人身安全的目的，但是有加工零件不停送进送出通过光幕时，却不会引起机器停止运转。这样，在不影响生产的同时，有效地保护操作人员不受伤害。
二、安全光幕和普通光电开关、区域传感器、普通光幕的区别
普通光电开关、区域传感器以及普通光幕通常都存在检测盲区，这主要由于它们没有故障自检功能，在发生故障时不能保证安全。而安全光幕不存在检测盲区，在发生故障时由于具备了故障自检功能可以保证安全。
三、 安全光幕在生产中的作用
从安装角度看，安装比较便利，安装灵活（可有若干套光幕无盲区串接），还可节省布线，使安装变得非常轻松。
从使用角度看，由于生产过程复杂化，现场生产的产品型号经常发生变更，此时对安全光幕的设置要求也是不同的。安全光幕配有灵活可变的相关软件，根据客户各种现场需求可轻松通过软件变更屏蔽和消隐效果，大大减少了再布置、重新接线的时间。
从检修维护看，安全光幕具有现场维护、调试的便利性，有各种指示灯，指明其工作状态，故障状态。若干个红色LED故障原因指示灯，通过不同的组合，快速查明故障原因，并给出解决对策。
四、安全光幕的安全特性
从安全回路上看：故障检测能力是划分安全光幕的最重要的标准，因此光幕等级根据其故障检测能力划分为1，2，3，4级。同时，安全光幕除了具有复位功能，还具有联锁功能，即：在电源通电时或者遮光时使控制输出OFF，并保持这种状态，直到复位信号输入。有的安全光幕除了具有外部测试功能外，还具有外部继电器EDM监控功能，以便检测控制机器危险部的外部继电器（或者接触器）诸如接点熔接等动作不良的功能。
从标准上看，安全光幕是按国际标准制造，并且都要取得第三方认证，而不是仅仅声称满足国际标准。
五、安全光幕的安全功能
一方面，当AGV（自动导向车）把工件送入危险区域内进行加工时，机器人的机械手照常工作，并不影响其效率。另一方面，当操作者进入时，安全光幕应能够检测到操作者，并控制机械手，使其停止运转从而保证操作者的安全。
因此，根据AGV进入危险区域的不同方式，把安全光幕的安全功能分为：
屏蔽：屏蔽功能就是使安全光幕的安全功能暂时无效，即使在遮光状态下，也能使控制输出保持ON的状态的功能。这就解决了因为AGV要通过而不能设置光幕的课题，能兼顾安全性和生产性。当然，屏蔽还有部分屏蔽和位置屏蔽等具体情况。屏蔽过程中，为了让周围的人知道安全功能暂时无效，还可在所有操作位置都能确认的地方使用屏蔽指示灯（外部指示灯）来加以警示。
固定消隐：使安全光幕的特定光轴无效。在这种情况下，无论在失效区域内是否存在物体，控制输出始终保持ON的状态。
浮动消隐：检测区域内存在不想检测的一定幅度的运动物体时，使检测功能失效。
六、安全光幕的使用注意事项
1、要注意安全距离的正确计算。在设置安全光幕位置时要综合考虑传感器的检测能力、机器停止时间、人体侵入速度等因素——以便使用计算式算出危险区域与设置部位的距离。
2、还应在安装和设置多套安全光幕时，考虑到光幕间的相互干扰问题，可采用自动抗干扰能力的光幕。安全光幕内置了干涉光回避算法，包括自身投光器在内即使有3套入光也可防止误动作发生，非常适合AGV等移动设备上的安全光幕和固定设备上的安全光幕之间无法通过接线方式防止干扰。
但是，设置的安全光幕数量过多时，仍然要采取防止相互干扰的措施：例如，通过设置遮光板，改变入光方向，使用设定工具，保持足够距离等方法避免相互干扰。当然，无论设置安全光幕数量的多少，其他防干扰措施也是必要的，例如：在使用反射镜时，不要把安全光幕设置成反射型结构（可用反射镜改变光线路径），在金属制成的墙壁、地板、天花板、工件等反射率较高的光泽面上设置时应参照使用手册考虑离这些光泽面的距离。
七、安全光幕的国际标准
在IEC61496-1（机械安全——光电保护设备——第1部分）和IEC61496-2（机械安全——光电保护设备——第2部分）以及其他国际标准对安全光幕等光电保护设备进行了详细的规定。例如，在IEC61496-2中就提出了光电保护设备在设计、制造、测试中的特殊要求。而和IEC61496-1相对应的EN61496-1则明确指出：其标准是适用于诸如区域传感器（安全光幕是其中的一种特殊区域传感器），以通过设计的电路检测操作者存在情况，输出一个控制信号，从而进行人身防护。
其中还规定了如下内容：故障检测性能、软件设计规定、耐热性能、EMC性能、耐振动和防触电性能、指示灯颜色、标签详情甚至操作手册。和IEC61496-2相对应的prEN61496-2也提出了相关最小检测物体，防干扰方面的要求。
由此可见，在以保护人身为目的使用光幕时，除了符合这一安全标准的光幕以外，其他不能随便使用。为此，生产安全光幕的厂家往往为了达到这些标准，还需要进行第三方安全认证，而不是仅仅自己声称生产"可以"达到相关标准的产品。
如果您对以上有兴趣或有疑问，请联系我们的在线客服或拨打021-39520660，上海锝秉工控专业的采购顾问将提供最优的采购咨询服务。
锝秉工控为企业提供生产过程自动化、设计，安装，调试，现场技术服务和自动化工程项目改造。经营且代理进口编码器,安全栅，传感器，编码器，可编程控制器（PLC)，变频器等自动化产品。可直接国外订购，可直接报关，货期可以缩短一半，价格更有优势可以为您争取更大的利润空间。
在现代工业生产中，一方面，生产的过程越来越复杂。其原因有两个：一是，客户的需求多样化、差异化导致工厂从大规模单一生产方式改变为小批量多品种生产方式；二是，用于生产产品的生产设备越来越精密复杂，也越来越高度自动化，这些都导致了生产过程复杂化。另一方面，随着社会的进步发展，"以人为本"的人文精神日益深入人心，客观上将导致在法律法规上对于安全的要求越来越严格。
生产过程复杂化导致人们在常规安全措施中对于机械安全的控制能力越来越力不从心，而提高机械安全性，又是社会发展的必然的急迫要求，两者的矛盾越来越突出，于是人们都提出这样一个问题：有没有可能在生产中做到生产效益和机械安全兼顾呢？
在实际应用中，大多数安全产品都很好地解决了这个问题，例如：在安全产品家族中，安全光幕是在"安全和生产兼顾"应用中最具有代表性和典型性的例子。
一、安全光幕
在高速运转的较为危险的机器上不停地送进送出加工零件时，就需要设置开口部位，如果在此处设置防护门，将严重影响生产，也势必不能兼顾生产和安全。安全光幕就宜设置在这些开口部位，通过光束进行防护的装置。这是一种由上到下安装一排排对射性光电开关的传感装置。它监视一定幅度范围，机器运行中当有人体闯入时会截断光线，使机器停止，来达到保护人身安全的目的，但是有加工零件不停送进送出通过光幕时，却不会引起机器停止运转。这样，在不影响生产的同时，有效地保护操作人员不受伤害。
二、安全光幕和普通光电开关、区域传感器、普通光幕的区别
普通光电开关、区域传感器以及普通光幕通常都存在检测盲区，这主要由于它们没有故障自检功能，在发生故障时不能保证安全。而安全光幕不存在检测盲区，在发生故障时由于具备了故障自检功能可以保证安全。
三、 安全光幕在生产中的作用
从安装角度看，安装比较便利，安装灵活（可有若干套光幕无盲区串接），还可节省布线，使安装变得非常轻松。
从使用角度看，由于生产过程复杂化，现场生产的产品型号经常发生变更，此时对安全光幕的设置要求也是不同的。安全光幕配有灵活可变的相关软件，根据客户各种现场需求可轻松通过软件变更屏蔽和消隐效果，大大减少了再布置、重新接线的时间。
从检修维护看，安全光幕具有现场维护、调试的便利性，有各种指示灯，指明其工作状态，故障状态。若干个红色LED故障原因指示灯，通过不同的组合，快速查明故障原因，并给出解决对策。
四、安全光幕的安全特性
从安全回路上看：故障检测能力是划分安全光幕的最重要的标准，因此光幕等级根据其故障检测能力划分为1，2，3，4级。同时，安全光幕除了具有复位功能，还具有联锁功能，即：在电源通电时或者遮光时使控制输出OFF，并保持这种状态，直到复位信号输入。有的安全光幕除了具有外部测试功能外，还具有外部继电器EDM监控功能，以便检测控制机器危险部的外部继电器（或者接触器）诸如接点熔接等动作不良的功能。
从标准上看，安全光幕是按国际标准制造，并且都要取得第三方认证，而不是仅仅声称满足国际标准。
五、安全光幕的安全功能
一方面，当AGV（自动导向车）把工件送入危险区域内进行加工时，机器人的机械手照常工作，并不影响其效率。另一方面，当操作者进入时，安全光幕应能够检测到操作者，并控制机械手，使其停止运转从而保证操作者的安全。
因此，根据AGV进入危险区域的不同方式，把安全光幕的安全功能分为：
屏蔽：屏蔽功能就是使安全光幕的安全功能暂时无效，即使在遮光状态下，也能使控制输出保持ON的状态的功能。这就解决了因为AGV要通过而不能设置光幕的课题，能兼顾安全性和生产性。当然，屏蔽还有部分屏蔽和位置屏蔽等具体情况。屏蔽过程中，为了让周围的人知道安全功能暂时无效，还可在所有操作位置都能确认的地方使用屏蔽指示灯（外部指示灯）来加以警示。
固定消隐：使安全光幕的特定光轴无效。在这种情况下，无论在失效区域内是否存在物体，控制输出始终保持ON的状态。
浮动消隐：检测区域内存在不想检测的一定幅度的运动物体时，使检测功能失效。
六、安全光幕的使用注意事项
1、要注意安全距离的正确计算。在设置安全光幕位置时要综合考虑传感器的检测能力、机器停止时间、人体侵入速度等因素——以便使用计算式算出危险区域与设置部位的距离。
2、还应在安装和设置多套安全光幕时，考虑到光幕间的相互干扰问题，可采用自动抗干扰能力的光幕。安全光幕内置了干涉光回避算法，包括自身投光器在内即使有3套入光也可防止误动作发生，非常适合AGV等移动设备上的安全光幕和固定设备上的安全光幕之间无法通过接线方式防止干扰。
但是，设置的安全光幕数量过多时，仍然要采取防止相互干扰的措施：例如，通过设置遮光板，改变入光方向，使用设定工具，保持足够距离等方法避免相互干扰。当然，无论设置安全光幕数量的多少，其他防干扰措施也是必要的，例如：在使用反射镜时，不要把安全光幕设置成反射型结构（可用反射镜改变光线路径），在金属制成的墙壁、地板、天花板、工件等反射率较高的光泽面上设置时应参照使用手册考虑离这些光泽面的距离。
七、安全光幕的国际标准
在IEC61496-1（机械安全——光电保护设备——第1部分）和IEC61496-2（机械安全——光电保护设备——第2部分）以及其他国际标准对安全光幕等光电保护设备进行了详细的规定。例如，在IEC61496-2中就提出了光电保护设备在设计、制造、测试中的特殊要求。而和IEC61496-1相对应的EN61496-1则明确指出：其标准是适用于诸如区域传感器（安全光幕是其中的一种特殊区域传感器），以通过设计的电路检测操作者存在情况，输出一个控制信号，从而进行人身防护。
其中还规定了如下内容：故障检测性能、软件设计规定、耐热性能、EMC性能、耐振动和防触电性能、指示灯颜色、标签详情甚至操作手册。和IEC61496-2相对应的prEN61496-2也提出了相关最小检测物体，防干扰方面的要求。
由此可见，在以保护人身为目的使用光幕时，除了符合这一安全标准的光幕以外，其他不能随便使用。为此，生产安全光幕的厂家往往为了达到这些标准，还需要进行第三方安全认证，而不是仅仅自己声称生产"可以"达到相关标准的产品。
如果您对以上有兴趣或有疑问，请联系我们的在线客服或拨打021-39520660，上海锝秉工控专业的采购顾问将提供最优的采购咨询服务。