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保護性停止檢測

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發(fā)布時間：2025-08-16 13:01:38 更新時間：2025-08-15 13:01:38

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

保護性停止檢測：確保設備安全運行的關鍵環(huán)節(jié)

在現(xiàn)代工業(yè)自動化、智能制造以及各類高精度設備運行過程中，保護性停止檢測（Protective Stop Detection）作為一項至關重要的安全功能，直接關系到人員安全、設備完好以及生產(chǎn)連續(xù)性。保護性停止檢測是指在設備運行過程中，當檢測到異常情況（如過載、超溫、機械故障、人員誤入危險區(qū)域等）時，系統(tǒng)能夠迅速觸發(fā)安全機制，立即停止設備運行，防止事故擴大。這一功能廣泛應用于數(shù)控機床、機器人系統(tǒng)、傳送帶設備、注塑機、半導體生產(chǎn)設備等高風險作業(yè)環(huán)境中。隨著工業(yè)4.0和智能工廠的推進，保護性停止檢測已從傳統(tǒng)的機械式或電氣式保護升級為集成在PLC（可編程邏輯控制器）、安全繼電器、安全PLC或安全總線系統(tǒng)中的智能檢測機制。其核心目標是實現(xiàn)“零容忍”安全策略，即在任何潛在危險被識別的瞬間，系統(tǒng)即刻響應，切斷動力源或激活制動裝置，確保設備處于安全停機狀態(tài)。因此，對保護性停止檢測的科學性、可靠性和響應速度進行嚴格評估，已成為設備設計、驗收及定期維護中的關鍵環(huán)節(jié)。

保護性停止檢測的主要項目

保護性停止檢測涵蓋多個檢測項目，主要包括：

急停按鈕功能檢測：驗證急停按鈕按下后，設備是否在規(guī)定時間內(nèi)完全斷電并停止運行。
安全門開關檢測：檢測安全防護門開啟時是否能立即觸發(fā)停機。
光柵與激光掃描檢測：評估安全光柵或激光傳感器在檢測到人體或物體進入危險區(qū)域時，是否能及時響應。
安全限位開關檢測：檢查機械限位是否在設備超出安全行程時觸發(fā)保護停止。
過載與過熱保護檢測：監(jiān)測電機或驅(qū)動系統(tǒng)的負載與溫度，防止因過熱或過載引發(fā)故障。
安全聯(lián)鎖系統(tǒng)檢測：驗證多個安全輸入信號協(xié)同工作的可靠性，如門鎖、急停、安全圍欄等。

常用檢測儀器與設備

為準確完成保護性停止檢測，需使用高精度、高可靠性的檢測儀器，主要包括：

數(shù)字萬用表（DMM）：用于測量安全回路中的電壓、電流是否正常，確認信號通斷狀態(tài)。
示波器：用于分析急停信號、安全繼電器輸出等高速信號的波形，檢測是否存在延遲或抖動。
安全測試儀（如PNOZtest、SICK Safety Tester）：專為安全功能設計的測試設備，可模擬各類故障場景，自動評估保護功能響應時間與邏輯正確性。
紅外熱像儀：用于檢測電機、驅(qū)動器等部件在運行中的溫度異常，判斷是否存在過熱風險。
可編程邏輯控制器（PLC）仿真軟件：在虛擬環(huán)境中模擬安全邏輯，驗證保護性停止程序的正確性。

檢測方法與流程

保護性停止檢測通常遵循標準化的檢測流程，以確保檢測結(jié)果的可重復性與權(quán)威性：

準備階段：關閉設備電源，確認無殘留能量，準備檢測儀器與檢測記錄表。
功能初始化：將設備置于“安全模式”并確認所有安全裝置處于正常狀態(tài)。
逐項觸發(fā)測試：依次模擬急停按鈕按下、安全門打開、光柵遮擋等場景，觀察設備是否在規(guī)定時間內(nèi)（通常為100ms~500ms）停止運行。
響應時間測量：使用示波器或安全測試儀記錄從觸發(fā)信號到設備完全停機的時間。
復位與驗證：在確認安全條件恢復后，嘗試復位系統(tǒng)，驗證設備能否正常啟動。
記錄與報告：詳細記錄各項測試數(shù)據(jù)、異常情況及處理建議，形成檢測報告。

相關檢測標準與規(guī)范

保護性停止檢測需遵循國際與國家層面的安全標準，以確保檢測結(jié)果的合規(guī)性。主要標準包括：

ISO 13849-1:2015《機械安全 - 控制系統(tǒng)的安全相關部分》：規(guī)定了安全控制系統(tǒng)的設計、評估與驗證方法，對保護性停止功能提出明確的性能等級（PL）要求。
IEC 61508《電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的功能安全》：適用于工業(yè)自動化系統(tǒng)，強調(diào)從設計到維護全生命周期的安全管理。
EN 62061《機械安全 - 安全相關電氣、電子和可編程電子控制系統(tǒng)的功能安全》：與ISO 13849-1配套使用，強調(diào)系統(tǒng)整體安全功能的實現(xiàn)。
GB/T 19877.1-2005（中國國家標準）《機械安全 - 安全相關電氣控制系統(tǒng)的設計原則》：適用于國內(nèi)設備制造商與安全評估機構(gòu)。
OSHA 29 CFR 1910.147（美國職業(yè)安全與健康標準）：對“能量隔離”與“緊急停止”系統(tǒng)提出強制性要求。

綜上所述，保護性停止檢測是一項集技術、標準與實踐于一體的綜合性安全評估工作。通過科學的檢測項目、先進的檢測儀器、規(guī)范的檢測方法和權(quán)威的標準依據(jù)，可有效提升設備本質(zhì)安全水平，保障生產(chǎn)安全與人員健康。在智能制造快速發(fā)展的背景下，建立系統(tǒng)化、自動化的保護性停止檢測機制，已成為企業(yè)實現(xiàn)安全生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展的核心保障。