6 Системы автоматической защиты

Системы автоматической защиты (САЗ), предназначенные для защиты машин и механизмов, а также человека, участвующего в производственном процессе, могут строиться по двум основным направлениям. Во-первых, эти системы должны обеспечивать бесперебойную и надежную работу всех машин, механизмов и другого используемого в производственном процессе оборудования. При возникновении возможных отклонений от нормального режима работы система защиты должна через устройства сигнализации оповещать обслуживающий персонал об этих изменениях для принятия соответствующих мер по их устранению.

Во-вторых, системы автоматической защиты должны быть направлены на обеспечение безопасности выполнения работ при несоблюдении или нарушении рабочим персоналом правил техники безопасности. В этих случаях система автоматики обязана либо полностью останавливать весь производственный процесс, либо тот его участок, где произошло это нарушение.

Для выполнения всего перечисленного необходимо постоянно контролировать все основные технологические параметры производственного процесса. Поэтому структура систем автоматической защиты аналогична рассмотренным ранее измерительным системам, т.е. САК, и в её состав (рис.6.1) также входят датчик с измерительной схемой и усилителем, но выходной сигнал х₃ с него поступает на исполнительный элемент ИЭ. С помощью исполнительного элемента сигналом х_вых осуществляется либо включение необходимой сигнализации о чрезмерном превышении контролируемого параметра, либо производственный процесс полностью останавливается (или его отдельный участок), как правило, с помощью отключения системы электроснабжения к объекту автоматизации.

Рис.6.1. Структурная схема системы автоматической защиты

В качестве исполнительных элементов в системах защиты могут использоваться, прежде всего, различные конечные выключатели и ограничители, многие виды реле и электромагнитов, некоторые модификации маломощных электродвигателей и, наконец, современные разработки полупроводниковых устройств, с помощью которых осуществляется остановка производственного процесса и обеспечивается требуемая безопасность проведения тех или иных работ.

В соответствии с этим системы автоматической защиты подразделяются на две основные группы:

• Системы, обеспечивающие предотвращение аварий машин, механизмов и устройств, используемых при проведении строительных и других работ.

• Системы, обеспечивающие безопасность человека и предотвращающие нежелательные последствия нарушений правил техники безопасности при проведении этих работ, в случае возникновения экстренных ситуаций.

Например, в аппаратуре управления электроприводом (см. следующий раздел «Электроприводы») широко используются для защиты электродвигателей при их пуске и от перегрузок специальные тепловые токовые реле. С другой стороны, для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током применяются соответствующие схемы включения работающего электрооборудования, позволяющие полностью отключать его от систем электроснабжения.

Следует заметить, что на рис.6.1 представлена структура системы автоматической защиты с использованием в качестве измерительной системы небалансную систему прямого измерения, что, конечно не исключает применения для этих целей более сложных балансных измерительных систем, но это зависит от конкретных целей и условий.