工业机械电气设备及系统安全要求
工业机械的电气系统构成了现代生产线的核心驱动力，其安全性直接关系到人员生命、设备完整性与生产连续性。一个完整的安全体系不仅依赖于单个元器件的可靠性，更在于从设计源头到最终运行维护的全生命周期风险管控。这要求工程师在系统架构阶段，就必须进行详尽的风险评估，识别所有潜在的电击、能量意外释放、机械意外启动等危险，并据此设计具有足够风险降低能力的安全功能。
为实现本质安全，电气设备必须遵循严格的隔离与防护原则。带电部件需通过外壳、绝缘屏障实现直接接触防护。对于高于50V交流或120V直流的危险电压，双重绝缘或加强绝缘结构是常见的技术选择。同时，系统的等电位联结至关重要，它能有效防止因故障电位差引起的电击风险。在电路设计上，可靠的过电流、短路及接地故障保护是防止电气火灾和设备损坏的基础防线。
控制系统的安全完整性是更高层级的要求。安全相关部件，包括安全继电器、可编程安全控制器（安全PLC）、安全光幕及急停按钮等，必须构成独立于标准控制回路的安全链。该回路需符合ISO 13849-1或IEC 62061标准规定的性能等级（PL）或安全完整性等级（SIL）。例如，对于最高风险等级的应用，通常要求达到PL e或SIL 3，这意味着系统必须具备抗单一故障能力，并可通过定期自检诊断发现隐匿性故障，确保安全功能在需求时绝不失效。
安全功能的实现离不开精准的传感与可靠的执行。各类安全传感器，如安全光幕、联锁装置、双手操纵装置，需要具备冗余输出和内部监控机制。当检测到危险或保护罩被打开时，系统必须通过安全接触器或电机驱动器的安全转矩关闭（STO）功能，切断驱动能源，并确保其无法被随意重启。这种“失效-安全”原则要求任何单一元件的故障都应导向安全状态，而非危险状态。
工业机械电气安全是一个贯穿设计、集成与维护的系统性工程。其核心在于通过风险评估，构建符合性能等级要求的独立安全控制系统，并采用冗余、自检的“失效-安全”技术。唯有将安全理念融入每个电气环节，才能构筑起坚实的技术防线，实现人、机与环境的长久和谐共处。