1．功能安全技术^[1]

近几年在工业衡器技术的发展中，开始引入了功能安全技术的要求。最新概念的功能安全控制系统的宗旨是提高工业产品的可靠性与安全性。在工业衡器的系统设计中应根据现场的不同安全等级要求，选择不同的功能安全器件及功能安全系统。目前在我国工业自动衡器的产品中采用功能安全集成控制系统已初露端倪。在重量自动分选衡器、连续累计自动衡器中，皮带秤、给煤机、皮带配料秤、重力式自动装料衡器中的大型称重配料系统、产品称重包装生产线、动态辊道秤、动态胶料秤等产品中，功能安全集成控制系统已有应用的实例。例如：一个典型的自动衡器产品生产称重系统中，安全锁、安全急停按钮、拉线急停开关、感应式安全光幕以及控制柜中的安全继电器、安全PLC以及安全型现场总线等软硬件动作互相关联，组成了一个完整的功能安全集成控制系统。

       根据功能安全技术的要求，工业自动化装置在设计前应对设计方案进行风险评估。风险评估的流程是：首先要确定当前或者发展中可能存在风险的等级，通过评估、设计、选择、验证以及维护等一系列程序来建立真正安全的生产环境，这些都要遵循相关的国际安全标准和规则。较为复杂的工业产品系统（SIL3等级以上的）能够达到何种安全等级，一般是需要由第三方机构进行认证的。目前我国主要由一些权威的外资机构如德国TUV公司等在中国开展了产品安全等级测试及认证工作。我国在前几年也成立了国家级的功能安全中心，可进行基于IEC 61508（现行国家标准为GB/T 20438-2006）等标准，对安全设备的安全完整性等级（SIL）或者性能等级（PL）进行评估和确认的一种第三方评估、验证和认证。

        功能安全认证主要涉及：①安全设备开发流程的文档管理（FSM）评估，②硬件可靠性计算和评估、③软件评估、④环境试验、⑤EMC电磁兼容性测试等内容。对机器进行过危险性分析后，制造商可以采取如下三种措施来减少事故的可能性，将机器的危险性降低到可以承受的程度：①在设计机器时将可能出现的危险降低到最少；②对于无法避免的危险，采取必要的安全保护措施；③对用户进行培训，避免剩余危险可能导致的伤害。

工业衡器的机电部件设计安全的具体措施可以是：①对于作旋转运动的零、部件应装设防护罩或防护挡板、防护栏杆等安全防护装置，以防发生绞伤；②对于超压、超载、超温度、超时间、超行程等能发生危险事故的零、部件，应装设保险装置，如超负荷限制器、行程限制器、安全阀、温度继电器、时间断电器等等，以便当危险情况发生时，由于保险装置的作用而排除险情，防止事故的发生。③对于某些动作需要对人们进行警告或提醒注意时，应安设信号装置或警告牌等。如电铃、喇叭、蜂鸣器等声音信号，还有各种灯光信号、各种警告标志牌等都属于这类安全装置。④对于某

些动作顺序不能搞颠倒的零、部件应装设联锁装置。即某一动作，必须在前一个动作完成之后，才能进行，否则就不可能动作。这样就保证了不致因动作顺序搞错而发生事故。

 

       工业衡器的安全称重控制系统的具体设计措施可以是：①安全开关的双触点结构设计；②安全继电器的双通道输入设计；③安全PLC的双CPU结构设计；④控制软硬件的冗余容错技术设计；⑤考虑完整的安全仪表回路设计；⑥考虑系统在线可维护性设计；⑦使用在线测试技术；⑧重视整个安全生命周期内设计、实施、维护规范；⑨独立的团队负责整个项目的管理和实施。

       尽管越来越多的衡器产品最终用户和制造商已经意识到安全的重要性，但是不少衡器企业并未认识到应从系统上根本解决安全的问题，安全理念和相关技术与标准的实施在我国衡器行业推广的道路仍然漫长。

 

      2．机电设备的电气安全在衡器产品标准中的作用

    在近几年的衡器产品国家标准与规程的讨论中，在衡器同行中对于衡器产品的安全技术的标准要求，到底是参考实验室仪器类计量器具的安全技术标准呢，还是参考机电设备的安全技术要求，是有争议的。

笔者认为，衡器技术随着应用领域的不断扩展，工业衡器的控制与驱动已经与计量密不可分，往往在一套完整的工业称重控制柜中，可能既有低电压电气组件，又可能出现强电流驱动电路，动力驱动装置与称量装置是互相错落交叉的。但遗憾的是，目前我国大部分衡器业界和衡器计量技术机构对于工业控制仪器仪表安全的认识普遍不足，始终认为计量是衡器的本分，安全是用户或其它工业部门考虑的事情。持该观点者往往忽略了最根本的一条，如果衡器装置仅考虑弱电安全措施，而忽略强电安全措施，将会带来什么后果。如果不考虑强电干扰与EMC电磁兼容的安全措施，一旦安全措施失效，则计量装置将会瘫痪。

      欧盟国家在前几年出台的CE低电压安全指令、北美出台的UL安全认证、俄罗斯CU关税同盟最新出台的EAC安全标志等，均对于进口到这些国家和地区的低电压设备设置了安全技术法规屏障，我国在前几年出台的3C认证也同样对于进口中国的电子产品设置了安全的门槛。衡器行业如何应对各种安全指令，需要引起足够的重视。

 

        3．防爆技术在衡器产品中的作用

     众所周知，衡器产品在易燃易爆等特殊使用环境条件变化的影响将采取相应的设计措施。近几年，国际电工委员会出台了关于爆炸性环境用电气设备安全标准认证体系（简称IEC Ex体系）Ex/OD 005制造商质量体系要求，中国在2003年也出台了《防爆电气产品认证工厂质量保证能力要求》（等同采用IEC Ex的 Ex/OD 005）认证，要求在国内的防爆设备生产企业凡已取得IEC Ex防爆产品制造许可证的，每年必须通过防爆电气产品工厂质量保证体系的认证审核。IEC Ex体系颁发的3种证书如下：

①􀀂 防爆型式检验报告（IEC Ex Test Report,缩写Ex TR）

 

②工厂质量检查报告（IEC Ex Quality Assessment Report,缩写QAR）

③认证证书（IEC Ex IEC Ex认证证书Certificate of Conformity，缩写CoC）

2011年国际标准化技术委员会与国际电工委员会将Ex /OD 005 工作文件/第2版《IEC Ex 对制造商质量体系要求》进行了修订，并将IEC Ex的 Ex/OD 005文件正式上升为ISO/IEC国际标准（ISO/IEC80079-34（第1.0版2011-04）《爆炸性环境第34部分：设备制造商质量体系应用》）。由此可见，防爆电气产品质量体系的认证已经成为防爆产品认证的重要组成部分。

        近几年随着国际防爆技术的发展，2010年我国的一些与衡器相关的主要防爆国家标准相应进行了修订。例如：GB 3836.1-2010（IEC 60079-0:2007，MOD）《爆炸性环境第1部分设备通用要求》、GB 3836.4-2010（IEC 60079-1:2007，MOD）《爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备》、GB 3836.2-2010（IEC 60079-11:2006，MOD）《爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备》、GB 3836.3-2010/IEC 60079-7:2006《爆炸性环境第3部分：由增安型“e”保护的设备》。特别要指出的是新增了GB 3836.20-2010/IEC 60079-26:2006爆炸性环境第20部分：设备保护级别（EPL）为Ga级的设备。该标准主要针对0区或跨区域的危险场所。规定了当设备出现罕见故障或两个互相独立的故障时，其结构应该具有保护级别（EPL）为Ga级的结构形式。

关于粉尘类防爆电气设备，虽然国际上早已有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”》，在中国只有在IEC Ex认证时才采标，对于国内的取证中新老标准还在交替过渡中，IEC标准还没有完全转化为国标。特别要指出，在防爆电气设备的选型中出现的误区是：对于好多需要现场粉尘防爆的设备选型，好多衡器制造企业不知道该如何选择防爆电气设备，而只是简单地选用气体防爆的电气设备。如何加强防爆知识的宣贯是目前衡器行业的当务之急。

 

         安全生产一直是我们宣传的企业可持续发展思想，由上所述，衡器技术的发展同样离不开安全生产的重要性。我们一直致力于这一理念的发展，本着“以人为本”的精神，我们考虑员工的生产安全、客户的使用安全，已经开发并投入市场的代表产品主要有：防爆电子秤,电子吊钩秤，电子地磅，电子吊称，电子磅秤。