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研究生:陳水添
研究生(外文):Shui-Tien Chen
論文名稱:符合歐盟安規數控中心加工機之研究-以2006 EN ISO13849-1 安全標準為主
論文名稱(外文):Study of CE Regulation for CNC Machine Center-Based on Machinery Directive 2006 EN ISO13849-1
指導教授:張錦鋒陳財榮陳財榮引用關係
指導教授(外文):Ching-Feng ChangTsair-Rong Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:歐盟安全標準CEEN ISO13849-1
外文關鍵詞:EU safety standardCEEN ISO13849-1
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我國工具機的製造與開發技術聞名於世界2008年工具機的總出口116,777百萬台幣已佔全世界第五大出口國,但大部分製造業者對工具機的安全防護措施的設計裝置,「大都依據經銷商經驗的要求決定是否安裝,鮮少實際研究當地法規要求」,尤以歐盟市場為甚。少數工具機製造商為「節省成本,對配備符合安全防護裝置皆避重就輕」,以致影響產品的銷售量,更有因不完全符合歐規,傷害產品在市場信譽,台灣品牌也因此而停滯不前。
本研究以對「歐盟安全標準與相關工具機安全規範之研究為依據」,分析工作條件危險及設計安全防護措施,歐盟市場規定,凡銷售至歐盟區之工具機,都必須符合相關歐盟標準,依安規條件檢查符合安規要求,始可於出口到歐盟的工具機上標示「CE」安全標示,以示符合歐盟安全標準。
歐盟安全防護條件要求工具機的安全標準必須達到「防呆」功能;因此如何達到歐盟安全標準,對國內的工具機業是一大考驗。本研究則以數控中心加工機的安全保護設計為例,依歐盟2006年版 EN ISO13849-1安全標準為主,數控中心加工機之安全標準,設計與規劃系統的安全性,經各種測試,安全類別可由一級提升為四級,而各電路也在各種不同條件測試下,確可達到防呆的成效。

Taiwan machine tool manufacturer and its R&D techniques are well-known in the global market. However, safety device and protection equipment are not considered by most of the machine tool manufacturers except required by distributors, especially in EU market. To save the cost, machine tool manufacturers ignore these safety devices and cause frequent labor accidents, which hurt the reputation of product and obstruct Taiwan Brand to move forward.
Base on EU standard and machine tool safety regulation, this study analyzes the risk of working condition and safety designs and protection equipment to prevent accidents and reduce harms in operating machine tool. According to EU safety regulation, a CE marking on the machine is required to confirm the machine met the safety standard while exporting to European market.
EU safety principles require machine tool to reach the standard of “fool proofing”, which challenges the domestic machine tool makers. Base on the safety design of computerized numeric control (CNC) vertical machining center, this study provides systematic design for machine safety standard to improve the quality according to ISO13849-1 safety standard. After numeral tests, the safety classification can be ranked from first grade to fourth grade and the circuit can reach the purpose of “fool-proofing” to meet the requirement of EU safety regulation. Further, it improves the brand value and international competition of domestic tool machines.

目錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 ix

第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 論文架構 2
第二章 文獻探討 4
2.1 降低危險策略 14
2.2 安全功能等級 15
2.3 失效時間與診斷涵蓋率探討 17
2.4 安全相關軟體及類別需求探討 20
第三章 系統設計 25
3.1 舊硬體與新硬體比較分析 25
3.2 安全設計評估及符合歐盟安規元件之探討 28
3.3 硬體動作程序及設計 35
3.4 軟體設計 39
第四章 實測報告與討論 41
4.1 新設計功能測試 41
4.2 原設計與新設計安全功能比較與討論 50
第五章 結論與未來研究方向 54
5.1 結論 54
5.2 未來研究方向 55
參考文獻 56

圖目錄
圖2-1 類別B及1結構圖 21
圖2-2 類別2結構圖 22
圖2-3 類別3及4結構圖 24
圖3-1 舊硬體系統安全架構圖 26
圖3-2 新硬體系統安全架構圖 27
圖3-3 安全設計流程圖 29
圖3-4 具互鎖之門鎖圖 30
圖3-5 無互鎖之門鎖圖 31
圖3-6 安全模組圖 31
圖3-7 元件輔助檢測接點圖 32
圖3-8 雙迴路接點之緊急停止按鈕圖 33
圖3-9 安全壓扣開關(Hold to Run)圖 33
圖3-10 安全腳踏開關圖 34
圖3-11 新硬體動作邏輯圖 36
圖3-12 緊急停止安全模組控制迴路圖 37
圖3-13 門鎖安全模組控制迴路圖 38
圖3-14 緊急停止控制PLC階梯圖 39
圖3-15 門鎖安全控制PLC階梯圖1 40
圖3-16 安全壓扣開關或門鎖安全監控PLC階梯圖2 40
圖4-1 安全門之門鎖雙迴路失效測試圖 41
圖4-2 安全模組2偵測故障之燈號圖 42
圖4-3 繼電器被安全模組2切斷電源圖 42
圖4-4 電磁接觸器線圈被繼電器切斷電源圖 43
圖4-5 軸向及主軸之電源被電磁接觸器切斷圖 44
圖4-6 緊急停止雙迴路失效測試圖 45
圖4-7 安全模組1偵測故障燈號圖 45
圖4-8 外部周邊三相電源被電磁接觸器切斷圖 46
圖4-9 安全模組2被安全模組通知到之燈號圖 46
圖4-10 安全模組1偵測故障後控制器顯示圖 47
圖4-11 雙迴路失效解除後重新啟動圖 47
圖4-12 Hold to Run安全壓扣開關圖 48
圖4-13 安全壓扣開關時軸向移動被限制條件圖 48
圖4-14 安全壓扣開關未壓下時安全模組2切斷電源圖 49
圖4-15 現行緊急停止繼電器圖 50
圖4-16 現行單機器門鎖圖 50
圖4-17 新設計安全模組1 & 2圖 51
圖4-18 新設計安全模組之輔助繼電器圖 51
圖4-19 新設計雙門鎖圖 52
圖4-20 新設計設定模式操作鑰匙開關圖 52



表目錄
表2-1 歐盟指令新舊對照表 9
表2-2 效能等級表 15
表2-3 可量化效能等級項次表 16
表2-4 效能等級與安全完整性等級之關係表 16
表2-5 每通道平均失效時間表 17
表2-6 診斷涵蓋率表 19
表4-1 安全線路修改前與修改後之比較表 53



參考文獻
[1] 陳榮發,工具機安全防護標準與查驗作業程序之建立,私立逢甲大學經營管理學系碩士論文,2009年。
[2] 陳俊瑜,以本質較安全策略進行機台安全設計實例分析,私立經國管理暨健康學院人力資源發展系,2007年。
[3] Safety of Machinery-Safety Related Parts 1: General Principle for Design EN ISO13849-1, 2006.
[4] European Committee for Electro Technical Standardization,
“CEN-CENELEC Management Centre,” http://www.cenelec.eu, 2010.
[5] Directive 2006/42/EC of the European Parliament and of the Council, 2006.
[6] Safety Aspects-Guidelines for Their Inclusion in Standards ISO/IEC GUIDE 51, 1999.
[7] European Committee for Standardization, “Members,”
http://www.cenelec.eu, 2010.
[8] Europa-EU Laws, “Application of EU Law by the Member States,” http://www.europa.eu, 2010.
[9] Wikipedia, “List of European Union Directives,” http://en.wikipedia.org, 2010.
[10] Machinery Directive 98/37/EC, 1996.
[11] Official Journal of the European Union 2009/C 321/09, 2009.
[12] Safety of Machinery-Safety Related Parts of Control System EN954-1, 1996.
[13] Functional Safety of Electrical/Electronic/Programmable Electronic Safety-Related Systems IEC61508, 2008.
[14] Safety of Machinery-Functional Safety of Safety-Related Electrical, Electronic and Programmable Electronic Control Systems IEC 62061: 2005, 2005.
[15] 曹常成、劉國青,勞動檢查與職災關係先驅研究,行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所,2009年。
[16] Safety of Machinery: Basic Concepts, General Principles for Design ISO12100-2: 2003, 2003.
[17] TUV NORD Taiwan,符合功能性安全之理論與實務研討,2009年。
[18] Failure Mode and Effect Analysis IEC60812, 1985.
[19] Safety of Machinery-Safety-Related Parts of Control Systems-Part 2: Validation ISO1849-2, 2003.
[20] Safety of Machinery-Electrical Equipment of Machines-Part 1: General Requirements IEC60204-1 Chapter3, 2006.
[21] Machine Tools Safety-Machining Center EN12417, 2009.
[22] Fanuc Corp., “PMC Ladder Language Programming Manual,” 1990.
[23] Low-Voltage Switchgear and Control-Gear Part5-1: Control Circuit Device and Switching Elements-Electromechanical Control Circuit Devices ISO60947-5-1, 2003.
[24] Safety of Machinery-Interlock Devices ISO14119, 1998.
[25] 蔡素珠,功能性與機械安全之SEMI標準發展研討,電子月刊,10月,第123期,2005年。
[26] Safety of Machinery-Emergency Stop Equipment EN418, 1992.
[27] Safety of Machinery-Emergency Stop–Principles for Design ISO13850, 2008.
[28] Safety of Machinery-Two-Hand Control Devices-Functional Aspects and Design Principles ISO13851, 2002.

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