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設計SRP/CS - 您是否考慮過使用氣動元件？
幾乎所有的機器都具有控制電路，而且大多數機器的安全防護將與控制系統的安全相關部件（SRP/CS）相連。雖然我們投入了大量關注和資源，旨在確保SRP/CS的電氣部件、組件以及結構和設計的安全性通常能夠滿足相關機器的安全要求，但氣動系統則并未獲得這種關注。因此，氣動系統在一些情況下并不符合相關標準或指令，以至于由于設計不充分而在某些情況下，導致機器進入不安全狀態。本文將介紹SRP/CS的氣動部件并探討常見的缺陷和故障。
在提出請求后，SRP/CS通常斷開致動器的供電，使機器進入安全狀態。ISO 13849-1標準《機械安全 - 控制系統安全相關部件》要求：在風險評估過程中，確定SRP/CS的性能等級（PL）。PL表示SRP/CS降低危險發生幾率（風險）的能力。它共分為5級（PLa至PLe），PLa表示風險降低能力低，PLe表示風險降低能力高。SRP/CS的PL通過系統結構（類別）以及組件的集成度、配置和執行情況綜合確定。但是，在通常情況下，所用氣動組件沒有經過安全性評估或者其集成方式無法達到所需集成度。
許多機器設計者在SRP/CS中使用標準氣動組件。當SRP/CS的PL較低時，這種方法比較適合機器的多數部件；但是，當PL較高（PLd或PLe）時，這種方法并不適合。為了實現較高的PL，在大多數情況下都需要采用冗余結構（3或4類系統）。舉例來說，某個系統具有兩個串聯的閥門，以便在SRP/CS提出請求時去除氣動能。兩個壓用于向邏輯控制器反饋情況。這兩個閥門將實現冗余。然而，在檢測故障或診斷故障時，將出現問題。如果SRP/CS提出請求且個閥門工作，系統的氣壓將會釋放。兩個壓力傳感器都將沒有氣壓讀數。如果第二個閥門出現故障，系統不會檢測出故障。ISO 13849-1要求：在合理可行的情況下，3類系統能夠檢測出單一故障；4類系統應能檢測出所有故障。綜上可以看出，閥門的故障檢測合理且可行；因此，無需滿足任一類系統的要求。
此外，氣動控制系統可能還存在以下危險：
•由于氣體出現泄漏或傾瀉情況，部件或機器本身的部件將會掉落。
•閥門可能中斷機器的氣體供應。如果此閥門沒有排氣口，在SRP/CS提出請求后，機器的致動器將始終承受壓力。
•如果SRP/CS已經傾瀉氣體，重新送電可能造成人員損傷。致動器沒有反壓力，它的移動速度很高且無法預測，所以可能導致上述情況。為了克服這種問題，應使用軟啟動閥門。這種閥門將在啟動時逐漸增加壓力，防止氣動致動器突然移動。
在另一種情況下，機器處于鎖定和標記狀態（LoTo），人們通常很少考慮采用氣動元件。電能通常隔絕，我們可以假設機器已經*隔絕。電動傾瀉閥等裝置可能用于隔絕氣體。系統不會驗證傾瀉閥是否工作；因此，如果傾瀉閥出現故障，將無法隔絕機器的氣體供應。這并不符合相關標準，在突然啟動時，也可能導致人員傷亡。