在机械安全领域,“停止”这个词看似简单,实际却分为不同层级,不同场景也对应不同的安全目标。
在2021年发布的新版《GB/T 16754》中,对“停止”这一基本动作做了更明确的功能区分和技术定义,也对其在系统设计中的安全地位提出了更高要求。湾测作为深度参与国际、国家标准制定的领军企业,将为您深入解析其核心更新要点及设备安全停止功能的设计逻辑。
设备在自动运行结束、工艺流程完成时的停机,仅仅是控制逻辑的一部分,这种“停止”不具备安全目的,也不需要功能安全支持。而当设备在运行过程中发生异常或有人身风险时,操作者可以紧急按下“急停按钮”来立即中断动作,避免进一步伤害或设备损坏,这种“急停”则是典型的安全功能之一,必须满足快速响应、可预期、可靠的安全要求。
不同于“急停”的应急性质,“安全停止”更多地出现在系统化安全设计中,它强调设备在停止时,必须同时控制住能量状态、消除残余风险、并防止非预期启动。也就是说,安全停止不只是“停下来”,还要“稳住状态”,并要达到相应的安全性能等级(PL或SIL)。它往往依赖安全PLC或安全继电器来实现,涵盖更复杂的自检逻辑、回路诊断和输出控制。
新版标准继续沿用了停止类型的传统划分方式,将停止分为三类:
0类停止
立即断电停止;最激进的停止方式,多用于急停;动作迅速但可能对设备产生冲击。
1类停止
控制方式减速,之后断电;既保证安全,也考虑设备惯量和结构保护,适合大多数自动化设备。
2类停止
控制方式减速后继续保留电源(如伺服保持位置、电磁制动保持夹紧);适用于保持位置或负载的场景,控制要求更高。
急停功能通常使用类型0或类型1的停止方式;安全停止功能通常采用 类型1或类型2停止方式,并需符合功能安全标准设计和验证要求。
除了停止类型的定义更严谨外,2021版标准对急停装置的控制范围与分布原则也进行了重要修订。
过去人们往往习惯将一个急停按钮连接至整台设备或整条产线的断电控制点,但这种设计在一些复杂场景下可能引发新的风险。新版标准指出:一个急停装置的控制范围通常应涵盖整台设备,但当整体停止会引发新的危险(如失去抱紧力、泄压、负载坠落)时,也允许急停控制范围局部划分。此时,需确保该控制范围的安全性不低于全局急停,同时要在设备说明书或使用信息中明确每个急停按钮的覆盖范围。
标准还特别强调,不同控制范围内的急停装置必须相互独立。也就是说,一个区域的急停动作不应影响其他区域急停的响应能力。比如A区触发急停后,B区仍必须具备正常的急停保护功能,不能被锁死或延迟。为了避免人员混淆,不同控制范围的急停装置不应相邻安装,必须在视觉和物理上清晰区分,防止误操作。
举例说明
机器人协作单元中常设置独立的安全停止功能,使机器人在安全光栅、门锁或急停动作触发时逐步停止,且保持末端夹具在安全状态;而在锂电池产线、冲压产线中,设备通常具有多个危险单元,如上下料、主加工、输送等区域,每个区域都应设有独立急停,并与安全PLC进行逻辑隔离,防止任意一点故障影响整个系统响应。
在硬件实现层面,标准也提出了一系列具体要求。急停按钮的外观必须采用红色蘑菇头搭配黄色背景,这是国际通用的急停识别方案;操作方式上应为自保持结构,按下后不会自动弹起,需手动或钥匙复位;安装位置应考虑操作便利性,通常位于人员可快速接触到的高度范围(如0.6米至1.7米)。
综上所述,2021年版《GB/T 16754》不仅保留了过去对停止类型的分类,更将其引入到了功能安全架构设计之中。通过明确急停装置控制范围、布置逻辑、硬件要求以及各类停止与安全功能的关系,新版标准帮助我们将“停止”这一基础功能,转化为具有可验证性、可控性和一致性的安全保障机制。
停止不等于安全,急停也不是万能的“红色按钮”。停止能不能保命,取决于你是否理解了标准背后的逻辑。
湾测作为ISO国际标准以及GB国家标准的起草参与单位,长期专注于机械安全的研究与落地,能提供从风险评估到防护设计、整改实施、验证、培训的一体化解决方案,助力企业实现设备安全合规与高效生产的精准平衡。
(来源:湾测技术)