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(guān)部件（SRP/CS）相連。雖然我們投入了大量關(guān)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(mǎn)足相關(guān)機器的安全要求，但氣動(dòng)系統則并未獲得這種關(guān)注。因此，氣動(dòng)系統在一些情況下并不符合相關(guān)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(jìn)入不安全狀態(tài)。本文將介紹SRP/CS的氣動(dòng)部件并探討常見(jiàn)的缺陷和故障。

    在提出請求后，SRP/CS通常斷開(kāi)致動(dòng)器的供電，使機器進(jìn)入安全狀態(tài)。ISO 13849-1標準《機械安全 - 控制系統安全相關(guān)部件》要求：在風(fēng)險評估過(guò)程中，確定SRP/CS的性能等級（PL）。PL表示SRP/CS降低危險發(fā)生幾率（風(fēng)險）的能力。它共分為5級（PLa至PLe），PLa表示風(fēng)險降低能力最低，PLe表示風(fēng)險降低能力最高。SRP/CS的PL通過(guò)系統結構（類(lèi)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(dòng)組件沒(méi)有經(jīng)過(guò)安全性評估或者其集成方式無(wú)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(dòng)組件。當SRP/CS的PL較低時(shí)，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(shí)，這種方法并不適合。為了實(shí)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(lèi)系統）。舉例來(lái)說(shuō)，某個(gè)系統具有兩個(gè)串聯(lián)的閥門(mén)，以便在SRP/CS提出請求時(shí)去除氣動(dòng)能。兩個(gè)壓力傳感器用于向邏輯控制器反饋情況。這兩個(gè)閥門(mén)將實(shí)現冗余。然而，在檢測故障或診斷故障時(shí)，將出現問(wèn)題。如果SRP/CS提出請求且第一個(gè)閥門(mén)工作，系統的氣壓將會(huì )釋放。兩個(gè)壓力傳感器都將沒(méi)有氣壓讀數。如果第二個(gè)閥門(mén)出現故障，系統不會(huì )檢測出故障。ISO 13849-1要求：在合理可行的情況下，3類(lèi)系統能夠檢測出單一故障；4類(lèi)系統應能檢測出所有故障。綜上可以看出，閥門(mén)的故障檢測合理且可行；因此，無(wú)需滿(mǎn)足任一類(lèi)系統的要求。

    此外，氣動(dòng)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(huì )掉落。

    •閥門(mén)可能中斷機器的氣體供應。如果此閥門(mén)沒(méi)有排氣口，在SRP/CS提出請求后，機器的致動(dòng)器將始終承受壓力。

    •如果SRP/CS已經(jīng)傾瀉氣體，重新送電可能造成人員損傷。致動(dòng)器沒(méi)有反壓力，它的移動(dòng)速度很高且無(wú)法預測，所以可能導致上述情況。為了克服這種問(wèn)題，應使用軟啟動(dòng)閥門(mén)。這種閥門(mén)將在啟動(dòng)時(shí)逐漸增加壓力，防止氣動(dòng)致動(dòng)器突然移動(dòng)。

    在另一種情況下，機器處于鎖定和標記狀態(tài)（LoTo），人們通常很少考慮采用氣動(dòng)元件。電能通常最先隔絕，我們可以假設機器已經(jīng)完全隔絕。電動(dòng)傾瀉閥等裝置可能用于隔絕氣體。系統不會(huì )驗證傾瀉閥是否工作；因此，如果傾瀉閥出現故障，將無(wú)法隔絕機器的氣體供應。這并不符合相關(guān)標準，在突然啟動(dòng)時(shí)，也可能導致人員傷亡。

    上述情況說(shuō)明：如果沒(méi)有綜合考慮機械安全性，我們可能忽略某些機械安全性相關(guān)方面或危險。機器可能符合某一機械安全領(lǐng)域的標準和指令，但是，如果機器不符合所有適用標準，整臺機器更可能不安全，而且將不會(huì )符合相關(guān)標準。確保機械安全性的一種方法就是參加培訓，這種培訓采用360°的全方位方法，主題涵蓋了機械安全性的所有方面和方法。Certified Machinery Safety Expert培訓（CMSE®）等國際認證培訓課程均采用這種方法，涵蓋從標準、法規、機器安全防護、電子控制系統、流體控制系統、用電安全、安全組件到PPE和組織措施的機械安全性各個(gè)方面。

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