01、對危險的識別及防護的設計   

機器設備運行中，因其相關部件對操作者產生了傷害（如注塑機、液壓機合模動作時的模板對操作者身體的擠壓傷害），把這種現象的存在稱之為危險，把該部件所在的區域稱之為危險區域。并根據這些危險導致的傷害程度、操作者在操作設備時面臨這些危險的時間和頻率以及避免這些危險的可能性，可對危險確定等級。

在完成一臺機器的風險識別和確定其危險等級后，就必須采取相應的措施來降低風險，如結構設計改進、安全防護措施增加等。

與危險等級相應，采取的措施也需達到相應的安全等級，才能真正降低風險的發生，實現安全。

對一臺具體的設備，其所存在的危險、危險等級，應采取的安全措施以及這些措施應達到的安全等級在相應的安全標準中都有明確的規定，以液壓機為例，一臺四柱壓力機存在哪些危險、應采取哪些措施參照《GB28241-2012 液壓機 安全技術要求》標準內容4 風險評價5 安全要求和措施 ，基本就能搞清楚，生產廠家只需嚴格參照執行就可以了。是否按標準要求做了，做的是否規范，監督檢驗機構將按   《GB28241-2012 》標準內容 6 安全要求和/或措施的檢驗條目進行檢驗，其檢查的項目、內容、方法在標準中都有列明，檢查結果將非常明了。

基于以上描述，生產企業確需研究、吃透標準，以標準引導設計，實現機器的安全！

 02、具體的技術方案   

標準中明確了危險、危險區域和應采取的防互措施，但并沒有規定實施這個措施具體的技術方案，這需要設計人員根據設備的實際情況進行方案設計。

在注塑機安全標準和液壓機安全標準中，都明確模具區域是危險區域，對該區域須采取防護措施，但由于加工工藝的不同，顯然設計方案是不同的。

2.1 在注塑機行業中，對此區域的防護措施是加裝移動屏蔽門。

確認屏蔽門關閉，合模動作才能啟動，屏蔽門打開，不能執行合模動作。

技術設計的核心是：屏蔽門關閉狀態如何真實的被確定

A:電氣安全回路

具體的做法是在門的兩端加裝兩個行程開關，其動作模式為

一個正動作：滾輪被壓，信號系統由斷開狀態變為閉合狀態

一個負動作：滾輪釋放，信號系統由斷開狀態變為閉合狀態

此兩路信號被輸入到雙通道、四級安全模塊中進行判斷確認。

這樣門的狀態就被兩路獨立的信號所確定：只有兩路信號同時閉合時，門才被確認是關閉的，由安全模塊輸出信號（系統安全）給控制系統，此時安全回路處于安全待機狀態，若控制系統給出合模動作指令，則合模動作啟動，完成工藝作業。

除此之外的任一組合均視之為門未關閉之危險狀態（無論是門確實被打開了、其中任一行程開關故障了，還是安全模塊本身出問題了），安全模塊均不會輸出安全信號（4級安全模塊自身具有雙路冗余，交叉檢查功能），此時安全回路是斷開狀態，即使控制系統發出合模指令，執行機構也不能啟動合模動作，從而保證操作者的安全。

此設計充分考慮了雙路信號冗余、交叉檢查的安全設計理念，安全水平符合標準要求之II型安全模式。

但在實際中，依然可能存在安全漏洞：在本次屏蔽門關門后，合模作業完成。本輪循環安全。

此時由于種種原因，出現了兩個行程開關的觸點同時粘連的現象。

打開屏蔽門，本應斷開安全回路，但由于雙路信號仍然保持閉合，安全模塊會誤判為系統安全，保持安全回路的待機狀態，此時，若有人啟動合模指令，危險就會發生，進而釀成重大安全事故。

為避免這種事件的發生，標準中要求：對像合模區域這樣的高危區域必須有獨立于電氣系統的液壓安全回路來冗余，并實現和電氣安全回路的互檢！

B：液壓安全回路

具體的做法是在門閉合端加裝一個行程開關，其動作模式為

滾輪被壓，信號系統由斷開狀態變為閉合狀態

此信號被輸入到帶位置檢測功能的安全閥中進行確認判斷

其工作模式同安全模塊一樣，只是安全閥的安全輸出形式是：信號閉合，安全閥線圈得電，閥芯動作，油路打開，油路安全系統處于待機狀態。反之，閥芯退后，油路關斷，合模動作停止。

此設計安全水平為標準要求之I型安全模式

當然，這個系統中也存在行程開關的觸點粘連，導致安全功能失效的可能。

但系統通過電氣安全系統和液壓安全系統雙路冗余來保證屏蔽門這項安全防護措施的有效性，其安全性大大的提高了。畢竟三個行程開關同時粘連的概率比一個、兩個同時粘連的概率存在數量級的差別！

C：冗余的兩套安全系統的互檢回路

在上述電器安全回路和液壓安全回路中，雙通道4級安全模塊、安全閥自身帶

有雙路互檢功能，以其為邏輯判斷中心搭建的安全回路自然也具備雙路冗余及互檢

的功能。

但電器安全回路和液壓安全回路這兩套獨立的安全功能系統如何實現互檢呢

技術上的做法是把一套系統安全功能的是否完好，作為下一次循環時，另一套安全

系統啟動的前置條件。

如：液壓安全回路在這此循環結束后，其安全閥閥芯應該退回初始位置，此狀

態信號一方面是液壓安全回路下一次的啟動條件，同時將此信號（一般取一個閉合

信號）接入安全模塊的啟動端，則安全閥安全功能是否完好就成了安全模塊啟動的

前置條件：只有安全閥安全功能完好，且安全屏蔽門關閉，電氣安全系統啟動，電

氣安全回路進入待機狀態。

如果在上一次循環中，液壓安全回路安全功能失效，則安全閥閥芯未回到初

始位置（無論是誤判，還是閥芯卡死），則電氣安全回路的啟動端不能閉合，本次

循環無法啟動，電氣安全回路處于開路狀態（此時液壓安全回路是否啟動均不能

影響電氣安全回路的狀態），合模動作無法啟動，安全得到保障。

反之，電氣安全回路對液壓安全回路的檢查原理一樣。

上述模式就是《GB22530-2008 橡膠塑料注射成型機安全要求》要求的III型

在具體實施中如何要求，要看檢查機構對危險評估的尺度把握。

3. 安全模式     

5.1.3.3III型保護裝置互鎖活動防護裝置上的兩個彼此獨立的互鎖裝置，其中一個裝置與二型保護裝置一樣，經由控制電路發生作用（電氣安全回路），另外一個互鎖裝置通過位置檢測器直接或間接作用于動力回路（液壓安全回路）。當關閉活動防護裝置時，位置檢測器應啟動動力回路：當打開活動防護裝置時，位置檢測器應準確直接地被活動防護裝置激活，同時由第二個切斷裝置中斷動力回路。活動裝置的每次動作，兩個互鎖裝置的作用是否準確至少被監控一次，因此兩個互鎖裝置中任何一個故障都將被自動識別，防止進一步發生危險動作(標準原文)。

這就是注塑機合模區域安全措施的具體實施方案，詳情見下圖。

-安全門監控電路（符合GB22530-2008標準Ⅲ型保護裝置要求）

SW1：安全門限位開關（強制斷開動作機構，正動作）

SW2：安全門限位開關（負動作）

SW3：第二個互鎖防護裝置（液壓閥）的位置檢測器K3、K4：接觸器K5：安全繼電器或具有強制斷開動作機構的繼電器（如TXAJ1-22）V4：安全閥 其監控信號為閥芯退至初始位置時（油路截止）輸出閉合PNP信號

在液壓機行業中，其合模區域的安全措施是通過加裝安全光幕來實施的其技術方案的核心為安全光幕未被遮擋如何得到真實的確認。同樣的，我們可以通過兩套安全功能彼此獨立、又具備互相檢查功能的，由電氣安全回路和液壓安全回路共同組成的安全系統來實現。具體做法可參照前述方案。

這里有兩點說明

A、安全光幕是否被遮擋，其輸出的狀態信號必須是彼此獨立的，而不是一個信號的多個抽頭，也就是說，通到安全模塊、安全閥上去的信號必須事實上是多個彼此獨立的信號，而不是一個事實信號的多個接點。這一點是整個系統安全性的基礎，否則，系統誤判的可能性將大大飆高！顯然一個信號故障的可能性要遠遠大于三個彼此獨立信號同時故障的概率！鑒別光幕輸出信號獨立性的辦法也很簡單：通光時，通過技術手段斷開一路輸出，看未操作的其他幾路信號輸出是否有變化，若有變化，則這些輸出事實是同一個信號，其安全等級是低的，是不能滿足標準要求的！若無變化，則輸出是彼此獨立的信號！

B、關于兩套獨立安全系統的互檢在《GB28241-2012 液壓機 安全要求》中的描述不同與《GB22530-2008 橡膠塑料注射成型機安全要求》：在注塑機安全標準中，是否具備互檢功能是以安全等級的形式提出的，而在液壓機的安全標準中，并未這樣提出。5.4.1.5 冗余和監控的液壓機控制系統應由兩套獨立的功能系統組成，每套系統都應具有獨立的停止危險運動的能力。一旦通過監控系統檢測到任一系統的失效，就應阻止行程動作；如果一套系統能夠檢測出自身的故障并且阻止下一個工作循環，則不需要更進一步的監控。(標準原文)

在具體實施中如何要求，要看檢查機構對危險評估的尺度把握。