为了预防错误，对于所有安全相关的、带有风险评估的危险识别职能，应根据机械安全的风险评价原则来确定舞台机械控制系统必要的安全度级别（SIL），再根据相关安全规范确定技术要求、选择合适的安全措施来实现系统装备。安全措施是一个措施综合体，包括在设计阶段必须考虑到的措施和操作者必须采取的措施。舞台机械电气控制安全措施包括机械防护、电气设备、电磁兼容、人类工效学、软件编程、标志、安装施工、用户管理等方面，最终落实在紧急停机与安全联锁上。
1 与机械防护相关的措施
机械安全防护，当舞台机械直接安全技术措施不能或不完全能实现安全时，必须在生产设备总体设计阶段设计出一种或多种专门用来保证人员安全的装置，也称为间接安全技术措施。
• 运动行程：作业运行限位，停车限位。
• 运动速度：速度或失速、超速监控。
• 定位装置：如插销锁定装置、回转定位制动装置。
• 负荷限制装置：对可能因超负荷发生部件损坏而造成伤害的，应设置负荷限制装置。
• 防护装置：防护门、栏杆。
• 关联运动时空关系：组合运行、群控状态下的相关运动条件。
• 每台机械都应设置紧急停机装置，使已有的或即将发生的危险得以避开。
• 演职人员进出场安全监控条件。
2 与电气设备防护相关的措施
是电气控制自身的防护，机械设备也要防止以下影响。
• 接地故障/残余电流保护
• 相序及缺相保护
• 短路引起的过流保护
• 过载电流保护。
• 不正常温度保护。
• 供电中断或电压降落随后复原的保护。
• 电动机失速、超速保护。
• 闪电或开关浪涌引起的过电压。
3 与电磁兼容（EMC）相关的措施
电磁兼容，是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰。电磁兼容包括两方面：一是设备或系统对外部的辐射骚扰、传导骚扰；二是对外部设备或系统的辐射抗扰度、传导抗扰度。剧场调光、扬声器功放、电机调速装置等可控硅设备工作中产生大量的高次谐波，如果在系统设计和安装时，没有充分考虑电磁兼容的问题，小则造成设备不能稳定运行，大则造成设备的损坏。目前，EMC已经成为系统故障的主要原因，其防护措施有以下几种。
• 接地与屏蔽保护。
• 电磁解耦与滤波。
• 消除静电。
• 软启动。
• 电机和电磁执行部件电缆应独立于其他电缆走线。
• 确保驱动控制柜中的接触器有灭弧功能。
• 设计控制柜体时要注意EMC的区域原则，把不同的设备规划在不同的区域中。
4 与人类工效学相关的措施
• 与身体尺寸有关的设计应考虑到在工作过程中身体尺寸的因素。
• 设计应使身体动作的幅度、强度、速度和节拍相互协调。
• 有关指示器和操动器设计应以适合于人的感知特性的方式来加以选择、设计和配置。
• 工作环境设计应保证工作环境中物理的、化学的和生物学的因素对人无害。
• 工作过程设计应当保证工作者的健康和安全。
5 与软件程序相关的措施
• 一般安装和环境需考虑的问题。
• 用户控制目标对象和被测量。
• 要控制的过程。
• 硬件配置和调整。
• 系统总响应时间。
• 故障诊断：故障鉴别、报警记录、报警处理。
• 联锁：物理要求、系统类型、手动优先、存取控制认可和口令。
• 停机方式：系统断电、系统后备、正常停机、应急停机。
• 启动方式：再启动、冷启动、热启动或暖启动。
• 远程控制、数据通信、数据网络要求。
• 外部设备：信号要求、数据传送存取。
• 操作员接口：电键锁、软件锁需要的包括对操作者介入的存取控制和安全方案等。
• 编程和调试工具。
6 安全电路与安全电器
在各种工业控制系统中，常常需要设置双手操作装置、安全门装置、安全幕检测装置、急停按钮装置和限幅保护装置来保证人身和设备的安全。尽管这些措施能对人身和设备的安全提供良好的保障，但是在设备方面缺乏安全性电器的使用，同样会使这些措施形同虚设，并且可能出现各种不良后果。工业自动化中的安全性电器显得尤为重要。为了保护操作者和机器设备的安全，世界各国都颁布了相应的安全标准。
随着安全标准的推出以及对安全系统重视度的不断提高，安全系统的认证也变得越来越重要，安全联锁系统的设计思想、系统结构都须严格遵守相应国际标准并取得权威机构的认证。在设置安全系统时，既要满足工业过程的可靠要求，又要保证安全度。
6.1紧急断电和紧急停机
按照GB 5226.1-2002第9.2.5.3条停机功能有以下三类。
• 0类：立即关闭机械设备驱动部分的供电（不受控的停止）。采用此标准，装置必须是机电电缆连接，功能不可依靠电子逻辑或网络传输。
• 1类：控制的停止，为了达到停止的目的，仍保留机械设备驱动装置的供电，直到停止后才切断，即有序停机后切断供电。
• 2类：控制的停止，一直保持机械设备驱动装置的电源。0类、1类和2类停止功能的使用，必须根据风险评估以及机械设备的功能需求进行设置。0类、1类的停止功能必须独立于运行方式，其中0类停止具有优先权。紧急停机（ 紧急情况下停止工作） ， 依据GB5226.1-2002第9.2.5.4.2条，机械设备必须设置紧急停机功能，用于停止驱动装置。紧急状态下的停止必须达到0类停机或者作为1类停机。在设备正常运行的状态下，对于具有碰撞、剪切等安全防护的独立运行设备，急停时可采取减速延时停机。
6.2紧急停机装置
每台机器必须装有一个或数个紧急停机装置，以避免现有的或即将发生的危险。但是以下情况例外。
• 由于紧急停机装置不能缩短停机时间或无法采取特别措施来解决危险，因而不能减少危险的机器。
• 手提式机器和手动控制式机器。
紧急停机控制装置必须具有可明确识别、清晰可见且迅速可及的控制器；在不会造成额外危险的情况下，尽快停止有危险的过程；必要时，触发或允许触发某些安全保护机构。
紧急停机控制装置在发出停止命令后，一旦终止有效操作，则该命令必须通过接通紧急停机装置予以维持，直到这一接通明确失效；在不触发停机命令的情况下，该装置必须是不能接通的；必须只能通过一个适当的操作切断该装置。切断紧急停机装置不得使机械设备重新启动，而只是允许其重新启动。
6.3安全继电器
安全继电器具有的安全特性：电路冗余，并且带有内置的自检测；即使元件出现故障，安全功能依然能够保持；在每一个启动和停止循环，自动检测安全继电器的正确打开和闭合；可检测供电故障、元器件故障、线圈故障、接地故障、输入回路中的短路、开路。
6.4可编程安全系统
可编程安全系统具有的安全特性是：输入可以被配置为报警输入；单极输出可以配置为测试脉冲输出；双极输出每一路具有短路、过载、超温保护；系统被分为一个故障保护部分和一个标准部分，仅故障保护部分可以处理安全相关功能，并且，故障保护部分和标准部分之间的通信互不产生影响；CPU中的故障保护部分被设计为多通道的和相异的结构，以确保高的安全等级。所有的输入和输出，通过每一通道被单独地处理，只是与其他通道比较结果来产生可用的输出信号。单、双极输入有测试脉冲。
6.5紧急停车与安全联锁
这是用于监视急停按钮、机械防护、电气防护等装置（或独立单元）的操作，如果过程超出安全操作范围，可以使过程进入安全状态，确保装置具有一定安全度的系统。一个完整的安全联锁系统应包括现场检测、控制及执行单元等部分。整个安全系统的可用性及可靠性应综合考虑现场检测单元、控制单元、执行单元、信号连接用接线端子等。
使用已认证的电路技术和部件，紧急停车及安全联锁系统应独立于过程控制系统，以降低控制功能和安全功能同时失效的概率。设计应遵循以下原则。
• 紧急停车及安全联锁系统原则上独立设置。
• 检测元及执行机构原则上独立设置。
• 中间环节最少。
• 采用冗佘或容错结构。
• 系统应是故障安全型。
6.6对电气控制系统自身的基本要求
包括硬件和软件，当代自动化控制对电气控制系统性能的基本要求可以归结为两个要素和五个性质：两个基本要素是能量（传递、变换）和信息交换；五个性质是决定系统快速性的时间响应特性、决定系统稳定性的收敛性、决定系统精度特性的稳态误差、鲁棒性（解决复杂的工业过程控制大系统乃至复杂巨系统的系统模型的不确定性的鲁棒控制）、决定系统评价性的可观测性。舞台机械控制系统的模型及其单台设备的速度、位置、转矩模型的创建或采用，模型中各参数的整定，标志着设备功能的完备性和技术的先进性。
这些基本要求构成了保证系统可靠性的基础。
6.7可靠性设计
可靠性构成了系统安全性的基础。
可靠性，是指机器或其零部件在规定的使用条件下和规定期限内执行规定的功能而不出现故障的能力。提高机械的可靠性可以降低危险故障率，减少需要查找故障和检修的次数，不因为失效使机器产生危险的误动作，从而可以减少操作者面临危险的概率，这一原则适用于机器的零部件及机械各组成部分。
