皮尔磁：电压安全--PSS 4000自动化系统和智能安全开关的集成解决方案,确保测试中心的安全性

无论何处释放高达1.5兆伏的人工触发闪电电流，人员都必须保持适当的距离。下文以一家澳大利亚变压器制造商为例，说明了 PSS 4000自动化系统在满足灵活性和模块化要求的同时，亦可实现最高的安全性。

变压器将电流转换为所需的工作电压。威尔逊变压器公司位于澳大利亚墨尔本郊区格伦韦弗利。公司自1933年起开始从事工业电力与配电变压器的制造，主要用户包括工厂、城镇和社区。在向全球各地的客户交付之前，变电站会经过一个多阶段试验程序：在日常运行中，变压器必须能在欠压且负载波动的情况下安全、可靠地工作。

威尔逊变压器公司的产品不仅有小巧紧凑型变压器，还包括大如小型房屋、重达数吨的变压器，因此测试设施和物理条件必须满足各自产品的需求。测试过程中会采用高达22千伏的电压、模拟闪电，一些变压器还会使用可燃气体或液体进行冷却，因而需要采取适当有效的措施来降低对测试人员造成的危险。为了实现这一目标，必须根据各种变压器的需求采用一种智能、灵活的安全理念。

PSS 4000 的灵活安全理念

Pilz Sichere Automation 自1999年就在澳大利亚设立了分公司。威尔逊变压器的合作伙伴之一Downer Australia此前曾与皮尔磁合作成功实施了很多安全项目，因此很快便与来自Ostfildern（斯图加特附近）的自动化专家建立了联系。他们共同提出了一个测试和安全概念，该概念基于灵活、可连接的测试和安全区，以及皮尔磁的PSS 4000自动化系统。

这一针对控制和安全任务的集成解决方案非常适合于联合工厂；模块化特点使其能随时扩展，且无需任何复杂的安装和操作流程便可实现集成。测试实验室中的测试装置对噪音极其敏感，因此使用皮尔磁的光纤电缆和SafetyNET p建立了连接。

安全概念的主要目标是为测试人员和周围区域的其他人员提供可靠的防触电保护。但是，我们的危险分析还必须考虑可能性极低的事件，即变压器可能会在初次启动时发生爆炸，飞溅的零部件会造成严重的危险，”皮尔磁技术经理和 PSS 4000 专家 Adam Hallinan 说道。

第一步是将测试中心分为安全控制室和灵活、可控的测试区：待测试的待测试。测试的变压器通过两扇电动卷帘门后被运送到测试中心编码型安全开关 PSENcode 监测卷帘门的状态，并防止测试期间有人擅自进入该区域。皮尔磁的 PSENcode 之所以受到青睐，是因为除了安全性之外，它还能提供高水平的操纵保护。

这些设备设计紧凑，内置操纵和故障保护，兼具评估和诊断功能。集成评估也使 PSENcode 可以在不降低安全等级的情况下串联；因此，无需额外的评估设备。

安全控制和传感器技术集于一体

所有变压器测试都通过两个互连的测试和控制实验室进行。<配备测试区1和2的实验室1（必要时可合并形成测试区3）负责大型电力变压器的测试，而配备测试区4和5的实验室2（合并时形成测试区6）负责中型电源设备的测试。实验室和测试区之间设有连接门（即总共四个测试区）；每个实验室还有一扇门通往外部（见图xx）。

安全开关 PSENslock 监测所有的六个门以及自动化系统PSS 4000。在必须频繁打开门的情况下，机械防护锁紧装置存在劣势，因为它们需要精确调整。PSENslock 是一种非接触式编码安全开关，内置500牛或1000牛磁性联锁。PSENslock 作为现有机械技术的安全替代方案，可提供安全的位置监测和过程锁定。高水平的操纵和故障保护以及低磨损确保其具有较长的使用寿命。

根据变压器的尺寸，可以使用移动围栏在测试中心内将灵活可调的测试区相互隔离。这样，每个测试区都可以作为一个独立的单元。将使用测试脉冲和 PSS 4000 上输入的电缆插在各个围栏部分之间，形成完整的环路。只有当自动化系统 PSS 4000 上的控制系统指示连接后，才能开始试运行。

实时无干扰信号传输

皮尔磁的分散式系统 PSSuniversal 负责从安全传感器 PSENcode 和 PSENslock 以及八个紧急停止按钮处采集数据；数据通过光纤电缆传送至中央控制系统 PSSu PLC。与中央计算机的通信可以通过用户界面和 Modbus TCP 实现。用户界面向 PSSuniversal PLC 显示需要的级别或保护类型：

0.     No interlock

无联锁

1.     Gates closed

门已关闭

2.     Fences closed

围栏已关闭

3.     Gates and fences closed, transformer in initial test mode

门和围栏已关闭，变压器处于初始测试模式

为确保信号不受干扰，PSS 4000 会按照特定顺序预期级别变化。Adam Hallinan明确强调：“控制系统 PSSuniversal PLC 是 PSS 4000 系统环境的一部分，非常适用于互连的工厂，而且具有模块化特点，可随时轻松扩展。这为机器和工厂建造者提供了广泛的自动化解决方案，这些方案易于实施和管理，可以确保标准化和安全性。”

PSS 4000实际上由各种等级的硬件设备和架构组件组成。实时以太网 SafetyNET p是开放式自动化系统的支柱。SafetyNET p 将所有控制组件联网，并传输数据执行标准、安全相关的控制任务。结合软件平台 PAS 4000 和相应的程序编辑器 PASmulti 以及 EN/IEC 61131-3 编辑器，该自动化系统管理起来简单而又灵活。

“除 PSS 4000 自动化系统具有高度的灵活性和模块化优势外，皮尔磁在安全和自动化技术领域拥有多年的经验也是我们在决策时考虑的一项重要因素。我必须强调一下，皮尔磁的工作人员从设计、开发、技术选择一直到调试阶段都提供了非常好的支持，”来自Downer Australia 的 Nick Kolokotronis 总结说。这样看来，还有很多其它高压项目在澳大利亚上马也就不足为奇了。

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