1．功能安全技術^[1]

近幾年在工業(yè)衡器技術的發(fā)展中，開始引入了功能安全技術的要求。最新概念的功能安全控制系統(tǒng)的宗旨是提高工業(yè)產(chǎn)品的可靠性與安全性。在工業(yè)衡器的系統(tǒng)設計中應根據(jù)現(xiàn)場的不同安全等級要求，選擇不同的功能安全器件及功能安全系統(tǒng)。目前在我國工業(yè)自動衡器的產(chǎn)品中采用功能安全集成控制系統(tǒng)已初露端倪。在重量自動分選衡器、連續(xù)累計自動衡器中，皮帶秤、給煤機、皮帶配料秤、重力式自動裝料衡器中的大型稱重配料系統(tǒng)、產(chǎn)品稱重包裝生產(chǎn)線、動態(tài)輥道秤、動態(tài)膠料秤等產(chǎn)品中，功能安全集成控制系統(tǒng)已有應用的實例。例如：一個典型的自動衡器產(chǎn)品生產(chǎn)稱重系統(tǒng)中，安全鎖、安全急停按鈕、拉線急停開關、感應式安全光幕以及控制柜中的安全繼電器、安全PLC以及安全型現(xiàn)場總線等軟硬件動作互相關聯(lián)，組成了一個完整的功能安全集成控制系統(tǒng)。

       根據(jù)功能安全技術的要求，工業(yè)自動化裝置在設計前應對設計方案進行風險評估。風險評估的流程是：首先要確定當前或者發(fā)展中可能存在風險的等級，通過評估、設計、選擇、驗證以及維護等一系列程序來建立真正安全的生產(chǎn)環(huán)境，這些都要遵循相關的國際安全標準和規(guī)則。較為復雜的工業(yè)產(chǎn)品系統(tǒng)（SIL3等級以上的）能夠達到何種安全等級，一般是需要由第三方機構進行認證的。目前我國主要由一些權威的外資機構如德國TUV公司等在中國開展了產(chǎn)品安全等級測試及認證工作。我國在前幾年也成立了國家級的功能安全中心，可進行基于IEC 61508（現(xiàn)行國家標準為GB/T 20438-2006）等標準，對安全設備的安全完整性等級（SIL）或者性能等級（PL）進行評估和確認的一種第三方評估、驗證和認證。

        功能安全認證主要涉及：①安全設備開發(fā)流程的文檔管理（FSM）評估，②硬件可靠性計算和評估、③軟件評估、④環(huán)境試驗、⑤EMC電磁兼容性測試等內(nèi)容。對機器進行過危險性分析后，制造商可以采取如下三種措施來減少事故的可能性，將機器的危險性降低到可以承受的程度：①在設計機器時將可能出現(xiàn)的危險降低到最少；②對于無法避免的危險，采取必要的安全保護措施；③對用戶進行培訓，避免剩余危險可能導致的傷害。

工業(yè)衡器的機電部件設計安全的具體措施可以是：①對于作旋轉(zhuǎn)運動的零、部件應裝設防護罩或防護擋板、防護欄桿等安全防護裝置，以防發(fā)生絞傷；②對于超壓、超載、超溫度、超時間、超行程等能發(fā)生危險事故的零、部件，應裝設保險裝置，如超負荷限制器、行程限制器、安全閥、溫度繼電器、時間斷電器等等，以便當危險情況發(fā)生時，由于保險裝置的作用而排除險情，防止事故的發(fā)生。③對于某些動作需要對人們進行警告或提醒注意時，應安設信號裝置或警告牌等。如電鈴、喇叭、蜂鳴器等聲音信號，還有各種燈光信號、各種警告標志牌等都屬于這類安全裝置。④對于某

些動作順序不能搞顛倒的零、部件應裝設聯(lián)鎖裝置。即某一動作，必須在前一個動作完成之后，才能進行，否則就不可能動作。這樣就保證了不致因動作順序搞錯而發(fā)生事故。

 

       工業(yè)衡器的安全稱重控制系統(tǒng)的具體設計措施可以是：①安全開關的雙觸點結構設計；②安全繼電器的雙通道輸入設計；③安全PLC的雙CPU結構設計；④控制軟硬件的冗余容錯技術設計；⑤考慮完整的安全儀表回路設計；⑥考慮系統(tǒng)在線可維護性設計；⑦使用在線測試技術；⑧重視整個安全生命周期內(nèi)設計、實施、維護規(guī)范；⑨獨立的團隊負責整個項目的管理和實施。

       盡管越來越多的衡器產(chǎn)品最終用戶和制造商已經(jīng)意識到安全的重要性，但是不少衡器企業(yè)并未認識到應從系統(tǒng)上根本解決安全的問題，安全理念和相關技術與標準的實施在我國衡器行業(yè)推廣的道路仍然漫長。

 

      2．機電設備的電氣安全在衡器產(chǎn)品標準中的作用

    在近幾年的衡器產(chǎn)品國家標準與規(guī)程的討論中，在衡器同行中對于衡器產(chǎn)品的安全技術的標準要求，到底是參考實驗室儀器類計量器具的安全技術標準呢，還是參考機電設備的安全技術要求，是有爭議的。

筆者認為，衡器技術隨著應用領域的不斷擴展，工業(yè)衡器的控制與驅(qū)動已經(jīng)與計量密不可分，往往在一套完整的工業(yè)稱重控制柜中，可能既有低電壓電氣組件，又可能出現(xiàn)強電流驅(qū)動電路，動力驅(qū)動裝置與稱量裝置是互相錯落交叉的。但遺憾的是，目前我國大部分衡器業(yè)界和衡器計量技術機構對于工業(yè)控制儀器儀表安全的認識普遍不足，始終認為計量是衡器的本分，安全是用戶或其它工業(yè)部門考慮的事情。持該觀點者往往忽略了最根本的一條，如果衡器裝置僅考慮弱電安全措施，而忽略強電安全措施，將會帶來什么后果。如果不考慮強電干擾與EMC電磁兼容的安全措施，一旦安全措施失效，則計量裝置將會癱瘓。

      歐盟國家在前幾年出臺的CE低電壓安全指令、北美出臺的UL安全認證、俄羅斯CU關稅同盟最新出臺的EAC安全標志等，均對于進口到這些國家和地區(qū)的低電壓設備設置了安全技術法規(guī)屏障，我國在前幾年出臺的3C認證也同樣對于進口中國的電子產(chǎn)品設置了安全的門檻。衡器行業(yè)如何應對各種安全指令，需要引起足夠的重視。

 

        3．防爆技術在衡器產(chǎn)品中的作用

     眾所周知，衡器產(chǎn)品在易燃易爆等特殊使用環(huán)境條件變化的影響將采取相應的設計措施。近幾年，國際電工委員會出臺了關于爆炸性環(huán)境用電氣設備安全標準認證體系（簡稱IEC Ex體系）Ex/OD 005制造商質(zhì)量體系要求，中國在2003年也出臺了《防爆電氣產(chǎn)品認證工廠質(zhì)量保證能力要求》（等同采用IEC Ex的 Ex/OD 005）認證，要求在國內(nèi)的防爆設備生產(chǎn)企業(yè)凡已取得IEC Ex防爆產(chǎn)品制造許可證的，每年必須通過防爆電氣產(chǎn)品工廠質(zhì)量保證體系的認證審核。IEC Ex體系頒發(fā)的3種證書如下：

①􀀂 防爆型式檢驗報告（IEC Ex Test Report,縮寫Ex TR）

 

②工廠質(zhì)量檢查報告（IEC Ex Quality Assessment Report,縮寫QAR）

③認證證書（IEC Ex IEC Ex認證證書Certificate of Conformity，縮寫CoC）

2011年國際標準化技術委員會與國際電工委員會將Ex /OD 005 工作文件/第2版《IEC Ex 對制造商質(zhì)量體系要求》進行了修訂，并將IEC Ex的 Ex/OD 005文件正式上升為ISO/IEC國際標準（ISO/IEC80079-34（第1.0版2011-04）《爆炸性環(huán)境第34部分：設備制造商質(zhì)量體系應用》）。由此可見，防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量體系的認證已經(jīng)成為防爆產(chǎn)品認證的重要組成部分。

        近幾年隨著國際防爆技術的發(fā)展，2010年我國的一些與衡器相關的主要防爆國家標準相應進行了修訂。例如：GB 3836.1-2010（IEC 60079-0:2007，MOD）《爆炸性環(huán)境第1部分設備通用要求》、GB 3836.4-2010（IEC 60079-1:2007，MOD）《爆炸性環(huán)境第4部分：由本質(zhì)安全型“i”保護的設備》、GB 3836.2-2010（IEC 60079-11:2006，MOD）《爆炸性環(huán)境第2部分：由隔爆外殼“d”保護的設備》、GB 3836.3-2010/IEC 60079-7:2006《爆炸性環(huán)境第3部分：由增安型“e”保護的設備》。特別要指出的是新增了GB 3836.20-2010/IEC 60079-26:2006爆炸性環(huán)境第20部分：設備保護級別（EPL）為Ga級的設備。該標準主要針對0區(qū)或跨區(qū)域的危險場所。規(guī)定了當設備出現(xiàn)罕見故障或兩個互相獨立的故障時，其結構應該具有保護級別（EPL）為Ga級的結構形式。

關于粉塵類防爆電氣設備，雖然國際上早已有IEC 61241-0:2004《Electrical apparatus for use in the presence of combustible dust-part 0:General requirements》、IEC 61241-1:2004《Electrical apparatus for use in the presence of combustible dust-Part 1:Protection by enclosures “tD”》，在中國只有在IEC Ex認證時才采標，對于國內(nèi)的取證中新老標準還在交替過渡中，IEC標準還沒有完全轉(zhuǎn)化為國標。特別要指出，在防爆電氣設備的選型中出現(xiàn)的誤區(qū)是：對于好多需要現(xiàn)場粉塵防爆的設備選型，好多衡器制造企業(yè)不知道該如何選擇防爆電氣設備，而只是簡單地選用氣體防爆的電氣設備。如何加強防爆知識的宣貫是目前衡器行業(yè)的當務之急。

 

         安全生產(chǎn)一直是我們宣傳的企業(yè)可持續(xù)發(fā)展思想，由上所述，衡器技術的發(fā)展同樣離不開安全生產(chǎn)的重要性。我們一直致力于這一理念的發(fā)展，本著“以人為本”的精神，我們考慮員工的生產(chǎn)安全、客戶的使用安全，已經(jīng)開發(fā)并投入市場的代表產(chǎn)品主要有：防爆電子秤,電子吊鉤秤，電子地磅，電子吊稱，電子磅秤。