之前我们分享了关于电气设备IP防护等级、机械安全距离、防护装置、联锁防护装置的内容，主打一个主题就是保护人员安全。感兴趣可以回顾一下。

链接在这

你不知道的IP防护等级
你不知道的机械安全距离
防护装置，能搞出点什么花样？？？
你不知道的 “联锁防护装置”

今天还是继续打这个主题。之前提到过选择联锁防护装置是否需要防护锁定，要看全系统停机性能与进入时间之间的关系，进入时间的具体算法在ISO 13855 中有详细介绍，今天就来分享一下这个标准：

ISO 13855-2010 机械安全-与人体部位接近速度相关的安全防护装置定位

Now，begin to share！

适用范围&基本概念

先说一下这个标准的适用范围吧，ISO 13855 并不是适用所有安全防护装置的，标准名称中已明确是与人体部位接近速度相关的，具体都有哪些呢？不卖关子了，直接看答案，范围包含以下：

a)电敏保护设备(ESPE)，包括：

- 光幕和光栅(AOPDs)；

- 激光扫描器(AOPDDRs)和二维视觉系统；

b)压敏保护装置，尤其是压敏垫；

c)双手操纵装置；

d)不带防护锁定的联锁防护装置。

后面再分别介绍相关要求。先来看两个概念：全系统停机性能与最小距离。

全系统停机性能（T）：感应功能致动到机器危险功能终止的时间间隔。

T =t1 + t2

t1- 安全防护装置发生致动到输出停机信号的最大时间；

t2- 停机时间，是指安全防护装置输出停机信号后终止机器危险功能所需要的最大时间，包含机器控制系统的响应时间。

最小距离（S）：安全防护装置至危险区的最小距离，单位为毫米 (mm)。

S = (K x T) +C （这个公式是重点，后面讲的都是围绕这个）

K- 根据人体部位接近速度数据导出的参数，单位为毫米每秒(mm/s)；

T- 全系统停机性能，单位为秒(s)；

C- 侵入距离，单位为毫米(mm)。

接下来看一下关于安全防护装置定位的通用方法，直接看流程图：

简单介绍一下：

有C类标准按照C类标准执行；（至于什么叫C类标准，这是个单独的话题，改天再聊）
如果没有C类标准，选择了本标准所述哪种防护装置，按照对应的要求进行计算最小距离；
对于最小距离计算结果能用就用，用了最好，如果实在是由于各种原因用不了再考虑附加装置和补充措施。

以上总结的可谓相当精炼，如果抱有怀疑的态度想要阅读一下标准原文，或者想要更细致的了解具体内容，可以点个关注联系作者获取。

最小距离的计算

正菜开始往上端了，全吃了容易撑着，来挑几个易于消化的先吃着吧。

a)电敏保护设备

这个分为两种情况，第1种情况：探测区垂直于接近方向

此时，当传感器分辨率≤40mm时，取

K= 2000 mm/s；

C= 8(d-14)，但不小于0（d：传感器探测能力，单位为毫米(mm) ）。

则 S = (2000 x T) + 8(d - 14)

S的最小值应为100mm，如果计算得到的S值超过500mm，可采用K=1600mm/s，此时S的最小值应为500mm

当 40mm＜传感器分辨率≤70mm时，只有在风险评估表明没有必要探测手的侵入时，才应采用这种电敏保护设备，此时：

S = (1600 x T) + 850

注：850mm可视为标准的手臂触及范围

还有很多其他要求先不详述了，感兴趣可联系作者咨询交流。来看第2种情况：探测区平行于接近方向

此时，

K = 1600 mm/s;

C = 1200 mm - 0.4H，但是不小于 850 mm，其中 H 为探测区距离基准面 (如地面)的高度，单位为毫米。

所以 S = (1600 x T) + (1200 - 0.4H)

对于平行于接近方向安装，要求 H ≤ 1000mm。如果 H ＞ 300 mm，则存在从探测区下方意外进入而未被探测到的风险。风险评估时应考虑这种情况，并在必要时采取补充保护措施。

如果探测区与接近方向的角度大于 ± 30°，则应作为与接近方向垂直对待。

如果探测区与接近方向的角度小于 ± 30°，则应作为与接近方向平行对待。

b)压敏保护装置

为防止在不被致动的情况下被轻易跨越，压敏垫/压敏地板最小宽度应至少为 750 mm。

从危险区到保护装置探测区最边缘的最小距离：

S = ( 1600 x T) + 1200

如果保护装置安装在台阶或凸起的平台上，则最小距离就可以缩短 0.4h，h为台阶高度

S = ( 1600 x T) + ( 1200 – 0.4h )

c)双手操纵装置

S = (1600 x T) + 250

如果致动器一触发就可消除手或手的一部分侵入危险区的风险(如适当的遮蔽 )，则C可能为0

d)不带防护锁定的联锁防护装置

K= 1600 mm/s；

C - 如果产生停机信号之前，手指或手能够穿过开口朝危险区方向运动，则C取 ISO13857 中的安全距离。

这里有个问题，如果计算结果的最小距离太大，可能会导致设备超预期的占地面积，此时可以采用带防护锁定的联锁防护装置来减小距离，所以上一篇分享联锁防护装置时个人建议就无脑选带防护锁定肯定问题不大。

计算举例

搞了一大堆公式，可能也看不懂到底是什么意思，实际上比想象的简单很多，说白了就是小学三年级数学。接下来我们搞几个应用小题测试一下。

测试小题1：

机器停机时间为 60 ms(t2)，该机器装有一个垂直式有源光电保护装置的电敏保护设备，其传感器探测能力为14 mm、响应时间为 30 ms(t1)，求最小距离S?

这个最简单了，直接套用公式：

S= (2000 x T) + 8( d- 14)=180mm

继续来看测试小题2：

使用与测试小题1相同的装置，但是传感器探测能力为 30 mm，求最小距离S?

区别不大，还是直接套公式：

S= (2000 x T) + 8( d- 14)=308mm

来个稍微带点难度的，测试小题3：

机器的停机时间为 250 ms(t2 )，含控制系统响应时间。该机器装有一个垂直式有源光电保护装置( AOPD) 的电敏保护设备，其传感器探测能力为 30 mm(d)、响应时间为 30 ms(t1)。危险区高于基准面 800 mm(a)，有源光电子保护装置从 200mm 高度开始有效。计算垂直安装的电敏保护设备的最小距离 S 并确定探测区上边缘的高度 b ？

题目字变多了，脑瓜子有点开始嗡嗡的了，其实还是那么回事，来看答案：

SRT = (K x T) +CRT = (2000 x T)+ 8(d- 14)=688mm
由于S>500mm，可使用SRT = (1600 x T) +8 (d-14)=576mm
设 SRO = SRT ，则 :CRO =CRT = 128mm
查表确定电敏保护设备探测区上边缘的高度 b= 1600 mm

不是纯靠计算了，开始要配合查表了，而且有一些表不是本标准的内容，比如包括前面分享过 ISO 13857 中的内容，事情变得有趣起来了，感兴趣可以点个关注联系作者咨询交流。再来两个小题思考思考：

测试小题4：

机器的停机时间为 250 ms(t2 )，含控制系统响应时间。该机器装有一个垂直式有源光电保护装置( AOPD)的电敏保护设备，其传感器探测能力为 30mm(d)、响应时间为 30 ms(t1)。危险区高于基准面 650 mm(a)；有源光电保护装置从 200 mm 高度开始有效，其探测区的上边缘高度 b为 1300 mm，计算最小距离 S ？

测试小题5：

机器的停机时间为 250ms(t2 )，含控制系统响应时间。该机器装有一个垂直式有源光电保护装置(AOPD)的电敏保护设备，其传感器探测能力为 30mm(d)、响应时间为 30ms(t1)。危险区高于基准面 800 mm(a)；有源光电子保护装置从 200 mm 高度开始有效，其防护装置上边缘高度为1600 mm(b)。计算与固定式防护装置结合使用的垂直安装电敏保护设备探测区的最小距离 S ？

感兴趣可以留言交流。

写在最后

这些防护装置的定位位置是不是一定要经过计算？计算以后必须按照计算结果的数值设计安装吗？

是不是一定要算？

这取决于企业自身、设计人员自身到底想要做一个什么样的产品，如果就是想赚个钱，过了今天没明天的，而且面对的都是低端市场，那算不算的也都无所谓，毕竟赚完这笔就跑路了，客户再想找你也找不着，而且低端市场的客户可能也不重视这些，你便宜就行了，他也不关心你符不符合什么标准，其实大多数低端市场客户也是纯纯外行，根本嘛也不懂。

如果面对的是高端市场呢？尤其是海外高端市场，这些地区从第一次工业革命就开始搞标准了，甚至不只是标准，还搞一些法律法规来规定这些东西，搞了这么些年思想已经根深蒂固了。如果接触过一些欧美的工程师就会发现，这帮人对于标准、规范是有执念的，说他们守规矩、严谨也好，说他们机械化执行、不懂变通也好，事情就是这么个事情，情况就是这么个情况。说回企业自身，也不是所有做企业的老板都是唯利是图的，也有想做点好产品的，想做出个品牌的，想给自己树立口碑的，想做个百年企业的（虽然成立还没两年），那怎么办呢？从基础做起一点点搞呗，产品最基本的标准还是要符合的吧。

再说一下对于设计人员，所谓的工程师群体，被誉为支撑当今中国制造业屹立于世界的中流砥柱们。近年来国际政治局势动荡，中国制造业遭遇针对，多个行业被迫面临产业转移，无论是东南亚、南美、北非，没有地区能接替中国世界工厂的地位，有人总结了原因，其中一点是中国享有其他地区所不具备的工程师数量红利。数量确实是多，质量又怎么样呢？很多工程师实际上都是在拾人牙慧，“前人怎么干的我还怎么干”，“那些都是经过项目上验证的东西我为什么要质疑”，“搞出别的问题我可承担不了责任，还是按照原来的干吧”，这就是实际情况，严重的路径依赖，知其然而不知其所以然，只想授其以鱼而不在乎如何以渔，不要说创新能力，能具备独立思考能力的都已是凤毛麟角。对于这样的群体，没什么太多可说的，就说这个光栅的安装位置吧，有多少工程师知道这玩意还要计算呢？要么就是“原来装在哪的还装在哪得了”，或者是“在设备边缘找个地方装上得了”。不求甚解、得过且过，混口饭吃而已，去谈个人追求不是骂人吗？如果实在是想从自身做些改变，做一些与众不同的事情，做一个与众不同的个体，那要说的也已经说完了，不必再多言，DDDD。

以上是对第一个问题的答案。第二个问题，计算结果要不要严格执行？理论上设计安装的位置要大于等于计算的位置，但是实际情况总是会更加复杂，会有更多的可能，所以满足不了的时候是有折衷方案的，会有一些附加装置和补充措施，想了解的话可以阅读一下原标准，或者联系作者咨询交流，先就这些吧。