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摘 要：前期制造的老式设备及新近的自动化设备，对于安全操作防护或有或无，引入设备自动防护控制，改造或者改善设备内部控制系统来达到设备对人员安全、操作安全及设备安全。本文介绍了自动防护控制在早期8625型射芯机及带锯床上改造和改善，以提高生产安全性。
关键词：自动防护；安全防护；
伴随企业在行业内的快速发展，市场需求也逐渐上升，与此同时，高额产量下也渐渐凸显出生产安全问题，提高生产现场及生产设备的安全性，是现行量产企业高度关注的重点，安全生产是迄今企业生产中的首要问题，而在生产设备上增加或者改进自动防范识别控制，以及引入安全防护的设计方法，可大幅提高生产安全性。
1.工厂现有安全防范措施
本体设计，通过在设备本体上会存在安全隐患的部位采用固定式、封闭式的防护装置，将危险源限制在设备本体内部，例如电机皮带等转动机构则需要采用封闭式的保护罩，将其转动传动部分与外界隔绝，以其保证将危险因素限制在保护罩内。
采用个人防护装备（夹具、固定杆、推杆、防护镜及静电鞋等） 或者一些提供说明、警示、警告和通过培训来达到防护的作用。
以上均是现在生产企业常规的防范安全隐患的方式方法，这两种方式均存在一定的局限性，如发动机装配压装类设备，就无法用保护罩将其限制在本体内部，但仅仅是使用警示标语或者是培训来警醒员工，效果也差强人意。那么引入安全装置自动控制或者自动识别危害的控制系统，则可有效地保证过程生产安全。
2.安全装置自动识别控制
安全装置自动识别控制，意在为了保证机器设备等不得意外启动，在动作过程中能识别出外来干扰后即刻停止当前动作，如采用联锁接入点的防护罩、安全光幕光栅、压力过载感应、传感垫等，同时，对于某些需要进入的设备内部的维修操作，则必须采取诸如联锁防护门和跳闸系统，以保证人身及操作安全。
安全装置自动设别的控制的设计必须是防止危险发生或者是危险发生时能够探测到危险源，并能采取相应的措施，所以控制逻辑的设计有输入部分（探测部分）、逻辑部分和输出部分（反馈或者措施部分）组成。
现在工厂中均会有一些老式生产设备，这些设备均为敞开式操作，无逻辑控制，采用液压或者电机驱动动力源直接动作，这些设备动作过程中只能是通过急停按键切断动力源电源，对于操作过程中意外发生无法自主探测，也不能自动控制切断动力电源，这些设备通常都是需要操作人员频繁接近或者频繁进入区域，在这些老式设备上增加逻辑控制功能装置，如西门子S7-2000或LOGO等，通过外设人员在场感应装置，如光栅、安全垫、压力过载感应等实现自动探测、快速探测。
3.生产现场应用
3.1.8625型射芯机 安全防护改造
在发动机工厂的铸造车间，早期制造的8625型射芯机由一台热芯盒射芯机（主机）和两台取芯机（辅机）组合而成，有射芯和取芯两个工位。在实际生产中，操作者在操作过程中需要在合模用压缩空气吹干净模具上的沙尘，芯盒合模过程中，没有探测吹净操作是否完成，也探测不出员工正在吹净操作，在这个过程中员工如未留意到合模，便容易压到手腕和气枪，存在安全隐患。
利用安全光栅对射芯机进行改善，在射芯机控制线路中接入安全光栅电源部分，利用光栅对射光幕中感应到物体，发送指令至逻辑控制部分，执行切断启动的指令，待物体移除安全光栅感应范围，即安全区域（吹净操作完成）后，接通启动电源，进行下一步合模操作，这样便能够探测出员工的操作及其是否有物体接近操作区域，与此同时，当合模过程中光栅感应发现有物体接近设备，则整个合模过程中断，待物体离开光栅区域后，合模动作继续，这样也保证了合模过程中能够探测出意外，保证安全性。在系统设计时，安全光栅输出点接入西门子S7-200 输入点I8.1，工作中光栅检测到（接收端和发射端）有物体时PLC输入点断开。接线如图1所示。
在控制电路中增加光电检测器，如图2所示。
修改梯形图：在合模控制程序和砂筒控制程序分别串联I8.1 安全光栅输入常开触点，光栅有物体时触点断开不能合模和如图3、图4所示。
经过以上改造射芯机在合模和砂筒前进同时进清理模具时，射芯机停止合模，砂筒停止前进，清理结束后射芯机正常工作，保证操作安全。
3.2.带锯床光栅安全防护改善
工厂铸造车间使用的带锯床前期制造已配备安全光栅对操作动作有安全防护，但是在实际过程中，该安全防护存在弊端，不利于实际操作方便。在带锯床操作中，操作人员碰到安全光栅后，设备自动将全部电源切断，导致机床频繁断电，致使再次开机浪费时间，且对设备存在损耗。为此，修改机床控制线路，使操作人员碰到光栅时机床不会全部断电，只是带锯停止转动，工进动作停止，这样机床不会对人造成伤害同时恢复工作状态也很容易。
如图5所示，改善前光栅信号接入急停回路，当光栅起保护作用时其常闭信号断开，控制电源断开，全部动作停止。
通过修改控制线路如图6所示，增加一个中间继电器KA，光栅信号常闭使中间继电器KA通电，中间继电器KA的常开辅助触点闭合使“锯轮启动”和“工作进给”的继电器线圈可以正常工作，所有控制回路正常运行，工作中安全光栅未检测到危险因素，带锯床可以正常工作。当光栅检测到物体阻隔光栅信号起保护作用时，光栅信号便会断开，中间继电器KA失电，且中间继电器KA闭合的辅助触点断开，使“锯轮启动”和“工作进给”的继电器线圈失电，锯轮停止转动、停止工进，所有动作停止，但总电源未被切断，起到保护操作人员安全的同时避免了设备的整体断电关机。
安全光幕、激光扫描仪、安全垫、敏感性边缘这些装置做为安全防护输入装置和活动门防护开关，急停开关装置等一样，将其的状态信号输入要PLC或者增加继电器等逻辑装置中，再通过逻辑控制来控制执行命令，控制输入装置动作的启停，以确保人员及其设备的安全。
企业在不断向前发展，但是大多数企业都存留有前期制造的老式设备及新近的自动化设备，这些设备对于安全操作防护或有或无，引入设备自动防护控制，通过改造或者改善设备内部控制系统来达到设备对人员安全、操作安全及设备安全，以其提高企业生产安全性，更有利于企业向前发展。
关键词：自动防护；安全防护；
伴随企业在行业内的快速发展，市场需求也逐渐上升，与此同时，高额产量下也渐渐凸显出生产安全问题，提高生产现场及生产设备的安全性，是现行量产企业高度关注的重点，安全生产是迄今企业生产中的首要问题，而在生产设备上增加或者改进自动防范识别控制，以及引入安全防护的设计方法，可大幅提高生产安全性。
1.工厂现有安全防范措施
本体设计，通过在设备本体上会存在安全隐患的部位采用固定式、封闭式的防护装置，将危险源限制在设备本体内部，例如电机皮带等转动机构则需要采用封闭式的保护罩，将其转动传动部分与外界隔绝，以其保证将危险因素限制在保护罩内。
采用个人防护装备（夹具、固定杆、推杆、防护镜及静电鞋等） 或者一些提供说明、警示、警告和通过培训来达到防护的作用。
以上均是现在生产企业常规的防范安全隐患的方式方法，这两种方式均存在一定的局限性，如发动机装配压装类设备，就无法用保护罩将其限制在本体内部，但仅仅是使用警示标语或者是培训来警醒员工，效果也差强人意。那么引入安全装置自动控制或者自动识别危害的控制系统，则可有效地保证过程生产安全。
2.安全装置自动识别控制
安全装置自动识别控制，意在为了保证机器设备等不得意外启动，在动作过程中能识别出外来干扰后即刻停止当前动作，如采用联锁接入点的防护罩、安全光幕光栅、压力过载感应、传感垫等，同时，对于某些需要进入的设备内部的维修操作，则必须采取诸如联锁防护门和跳闸系统，以保证人身及操作安全。
安全装置自动设别的控制的设计必须是防止危险发生或者是危险发生时能够探测到危险源，并能采取相应的措施，所以控制逻辑的设计有输入部分（探测部分）、逻辑部分和输出部分（反馈或者措施部分）组成。
现在工厂中均会有一些老式生产设备，这些设备均为敞开式操作，无逻辑控制，采用液压或者电机驱动动力源直接动作，这些设备动作过程中只能是通过急停按键切断动力源电源，对于操作过程中意外发生无法自主探测，也不能自动控制切断动力电源，这些设备通常都是需要操作人员频繁接近或者频繁进入区域，在这些老式设备上增加逻辑控制功能装置，如西门子S7-2000或LOGO等，通过外设人员在场感应装置，如光栅、安全垫、压力过载感应等实现自动探测、快速探测。
3.生产现场应用
3.1.8625型射芯机 安全防护改造
在发动机工厂的铸造车间，早期制造的8625型射芯机由一台热芯盒射芯机（主机）和两台取芯机（辅机）组合而成，有射芯和取芯两个工位。在实际生产中，操作者在操作过程中需要在合模用压缩空气吹干净模具上的沙尘，芯盒合模过程中，没有探测吹净操作是否完成，也探测不出员工正在吹净操作，在这个过程中员工如未留意到合模，便容易压到手腕和气枪，存在安全隐患。
利用安全光栅对射芯机进行改善，在射芯机控制线路中接入安全光栅电源部分，利用光栅对射光幕中感应到物体，发送指令至逻辑控制部分，执行切断启动的指令，待物体移除安全光栅感应范围，即安全区域（吹净操作完成）后，接通启动电源，进行下一步合模操作，这样便能够探测出员工的操作及其是否有物体接近操作区域，与此同时，当合模过程中光栅感应发现有物体接近设备，则整个合模过程中断，待物体离开光栅区域后，合模动作继续，这样也保证了合模过程中能够探测出意外，保证安全性。在系统设计时，安全光栅输出点接入西门子S7-200 输入点I8.1，工作中光栅检测到（接收端和发射端）有物体时PLC输入点断开。接线如图1所示。
在控制电路中增加光电检测器，如图2所示。
修改梯形图：在合模控制程序和砂筒控制程序分别串联I8.1 安全光栅输入常开触点，光栅有物体时触点断开不能合模和如图3、图4所示。
经过以上改造射芯机在合模和砂筒前进同时进清理模具时，射芯机停止合模，砂筒停止前进，清理结束后射芯机正常工作，保证操作安全。
3.2.带锯床光栅安全防护改善
工厂铸造车间使用的带锯床前期制造已配备安全光栅对操作动作有安全防护，但是在实际过程中，该安全防护存在弊端，不利于实际操作方便。在带锯床操作中，操作人员碰到安全光栅后，设备自动将全部电源切断，导致机床频繁断电，致使再次开机浪费时间，且对设备存在损耗。为此，修改机床控制线路，使操作人员碰到光栅时机床不会全部断电，只是带锯停止转动，工进动作停止，这样机床不会对人造成伤害同时恢复工作状态也很容易。
如图5所示，改善前光栅信号接入急停回路，当光栅起保护作用时其常闭信号断开，控制电源断开，全部动作停止。
通过修改控制线路如图6所示，增加一个中间继电器KA，光栅信号常闭使中间继电器KA通电，中间继电器KA的常开辅助触点闭合使“锯轮启动”和“工作进给”的继电器线圈可以正常工作，所有控制回路正常运行，工作中安全光栅未检测到危险因素，带锯床可以正常工作。当光栅检测到物体阻隔光栅信号起保护作用时，光栅信号便会断开，中间继电器KA失电，且中间继电器KA闭合的辅助触点断开，使“锯轮启动”和“工作进给”的继电器线圈失电，锯轮停止转动、停止工进，所有动作停止，但总电源未被切断，起到保护操作人员安全的同时避免了设备的整体断电关机。
安全光幕、激光扫描仪、安全垫、敏感性边缘这些装置做为安全防护输入装置和活动门防护开关，急停开关装置等一样，将其的状态信号输入要PLC或者增加继电器等逻辑装置中，再通过逻辑控制来控制执行命令，控制输入装置动作的启停，以确保人员及其设备的安全。
企业在不断向前发展，但是大多数企业都存留有前期制造的老式设备及新近的自动化设备，这些设备对于安全操作防护或有或无，引入设备自动防护控制，通过改造或者改善设备内部控制系统来达到设备对人员安全、操作安全及设备安全，以其提高企业生产安全性，更有利于企业向前发展。