安全控制单元在板坯连铸机电气控制系统中的应用

郭蕊

【摘要】连铸是把液态钢用连铸机浇铸、冷凝、板坯直接切割不仅是节约能源、提高产量的重要措施，也是实现炼钢、铸造的连续性和自动化、降低劳动强度、改善环境的重要措施。它是炼钢生产的中心环节。随着科学技术的不断发展，提高板坯连铸机电气自动化水平，可以有效地提高工作效率和安全性。

【关键词】安全控制装置；安全继电器；安全控制

随着我国现代化生产的不断发展，工业生产安全越来越受到重视。除制定安全生产制度和规章制度，规范安全生产程序外，在生产过程中还应设计相应的机电安全保障措施，建立保障人身安全的综合安全体系。NEL和设备。过去，人们一直依靠对操作人员的安全教育来保证生产现场的安全，但现在越来越难了。因此，在设备控制系统的设计阶段，安全考虑是非常重要的。

一、电气安全控制的组成

在评价设备质量时，除了要考虑自动化程度外，还要注意设备的安全性。在装置的设计、制造和使用过程中，安全是一个不可缺少的重要内容。现今，任何进入市场的机器都必须标上CE，以证明其符合说明书和安全要求。设备的安全性能包括机械安全防护和电气安全控制系统。電气安全控制系统必须提供高度可靠的安全防护手段，以最小化机器的不安全状态，保护生产设备和人身安全，防止恶性事故的发生，减少损失。安全控制系统在机械设备行驶、停车和正常维护运行过程中提供安全保护。

典型的电气安全控制系统由安全输入信号、安全控制模块和控制输出组件组成。为了达到相应的安全水平，必要的安全元件和安全管线是必不可少的。常见的安全元件包括紧急停止按钮、双手按钮、安全门开关、安全光栅等。这些元件通过电路连接到安全控制核心。如果在一台具有安全要求的机器上，使用普通继电器或通用PLC作为控制模块来监控安全功能，从表面看，这样的机器也能保证在一定条件下的安全。然而，当普通继电器和PLC由于自身的缺陷或外部原因而失效时，它们将失去安全保护功能，从而无法及时处理事故。安全继电器与一般继电器的主要区别在于所谓的“安全继电器”不是“无故障继电器”，而是一种具有自检功能的特殊继电器，在发生故障时具有必要的动作。安全线一般采用双环控制，即使一根线路发生短路，仍能防止设备在不满足要求的条件下运行。普通继电器在长电弧的作用下可能具有触点粘着性，而安全继电器由于其特殊的结构，在电路不满足条件时，可以保证触点的强制断开。对于安全控制模块，由于其冗余和多样化的结构，并具有自检和监控、可靠的电气元件、反馈回路等安全措施，确保在自身缺陷或外部故障的情况下，仍能保证安全功能；并及时发现故障，防止将来发生事故。从而最大限度地保证了整个安全控制系统的正常运行，保护人和机器的安全

二、安全继电器在板坯连铸机紧急停车回路中的应用

为保证人员及设备的安全，在现代化的板坯连铸机电气控制系统中应该满足如下安全电路的功能要求：

（1）安全回路系统的设计应该采用模块化、区域化的设计理念，将控制设备划分为多个子系统，然后根据生产过程的关联性，将子系统合并到不同的区域，从而构成一个操作灵活、保护全面的安全控制系统；

（2）当按下紧急停止按钮时，机器必须可靠地停止，并且不能自动重新启动紧急停止按钮。当机器安全电路发生故障时，应及时切断机器危险部位的电源；

（3）在确认安全电路之前，机器不能重新启动。为满足以上要求，我们在板坯连铸机电气控制系统中，先划定钢包回转台、一号中间罐车、二号中间罐车、液压站、扇形段、引锭杆、切割前/切割下/切割后辊道、输送/出坯辊道等作为独立的安全控制回路，当发生人身伤害或设备损坏的紧急情况时按下相应的急停按钮可以紧急停止相应区域的设备。钢包回转操作台急停按钮可停止回转电机；一号中间罐车现场操作箱急停按钮可停止车的行走电机：二号中间罐车现场操作箱急停按钮可停止车的行走电机；液压站现场操作箱急停按钮可关闭相关液压站内主泵、循环泵、电加热器的A C220V控制电源达到停止相关设备的主电源回路；现场扇形段驱动控制箱急停按钮可控制扇形段驱动电机的A C220V/D C24V控制电源进而停止主电源回路；若在浇铸平台上的浇铸箱按下急停按钮除可控制扇形段驱动电机的A C220V/D C24V控制电源停止主电源回路外同时停止结晶器振动控制电源；其余安全回路控制系统同理。在此套板坯连铸机的安全回路控制系统中，我们选用了Pilz的安全继电器PNOZ是一种模块化的安全继电器，具备内部接线执行联锁和安全验证功能，通过相关检测及执行器件的组合，能够满足安全要求。

在连铸机生产过程中，安全控制电路逐渐引入了安全控制的概念。安全元件和安全继电器在连铸机紧急停车回路中逐步得到应用。随着以人为本理念的进一步实施和企业对系统安全要求的提高，相信安全控制在未来冶金工业生产中将得到更广泛的应用。