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Schmersal | 小型機械的安全控制技術(shù)

Schmersal | 小型機械的安全控制技術(shù)

安全控制器作為繼電器模塊的替代品越來越受歡迎,甚至在較小的機械上也是如此。一些設(shè)計人員傾向于將安全集成到自動化 PLC 中,但單獨的(小型)安全控制器具有明顯的優(yōu)勢。


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“安全集成”或“安全分離”:機器安全應(yīng)該集成到 PLC 中,還是使用單獨的硬件和軟件單獨實施?這是如今每個機械設(shè)計師都需要問的問題。


替代繼電器模塊


對于具有一定數(shù)量的安全功能和開關(guān)設(shè)備的小型機械來說, 有一個明顯的趨勢,傾向于用一個小型安全控制器或具有集成安全功能的 PLC 來替代多個安全繼電器模塊。這種趨勢背后有充分的理由:

    *首先,機器變得越來越復(fù)雜。

它們具有額外的、不同的安全功能,在某些情況下還可與操作人員互動,比如設(shè)置觸摸模式或故障排除。然而,前提是這些選項可以在以安全為重點的控制系統(tǒng)中進行映射和監(jiān)控。

    *此外,對機械安全的要求變得越來越嚴(yán)格。

一部分原因是人們對危險的認(rèn)識不斷提高,另一部分是通用標(biāo)準(zhǔn)和機械特定標(biāo)準(zhǔn)的差異越來越大。


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生產(chǎn)力和可用性

同樣重要的是,差異化、以及基于需求的安全要求實施,也可以提高用戶的可操作性和機械生產(chǎn)力。借助以安全為中心的控制系統(tǒng),機械制造商可以創(chuàng)造先決條件,以便在出現(xiàn)異常情況時僅停止機器的一部分。


此外,安全功能可以連接在一起,這也可以提高生產(chǎn)力并避免計劃外停機。與安全繼電器模塊相比,增強的診斷選項可以在發(fā)生故障時更快速地定位故障原因。


對于傳統(tǒng)的繼電器模塊,當(dāng)安全功能達到一定復(fù)雜性時,模塊解決方案的接線、文檔編制和驗證所需的工作量會變得異常大。有了安全控制系統(tǒng),接線工作就減少了;配置也更簡單,可以更好地適應(yīng)個別應(yīng)用,因為它可以通過參數(shù)化和編程在廣泛的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)。


集成還是分離?

機械制造商是否應(yīng)該通過集成或分離的解決方案來實現(xiàn)這些好處,以確保機械安全?

乍一看,支持集成的論據(jù)不止一個——例如,現(xiàn)代 PLC 涵蓋了機械任務(wù)的安全性,并且用戶可以節(jié)省成本和控制柜中的空間。此外,集成已成為自動化和數(shù)字化領(lǐng)域的流行概念是有充分理由的。至少在理論上,集成解決方案保證了功能的協(xié)調(diào)和簡單的基礎(chǔ)設(shè)施,同時減少了硬件工作量。


分離式安全基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)點:

    *一是安全概念可以獨立于自動化解決方案來實現(xiàn)。因此,也可以獨立于機械制造商指定的功能控制系統(tǒng)的制造商。所以,即使使用客戶特定的自動化 PLC,也可以在始終相同的組件和硬件基礎(chǔ)上實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的安全概念。


    *另一個好處是,您無需成為 PLC 專家即可對安全功能進行編程——與自動化控制系統(tǒng)相比,其語言范圍是易于管理的。


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集成選項

選擇分離式的安全解決方案并不意味著不能集成。

事實上恰恰相反——總線協(xié)議可以集成到更高級別的控制系統(tǒng)中,當(dāng)需要集成由來自不同供應(yīng)商的多個子系統(tǒng)組成的生產(chǎn)系統(tǒng)時,這可能是必需的。在這種情況下,必須連接各個系統(tǒng)的安全解決方案,以實現(xiàn)更高級別的緊急停止功能。


如果更高級別的安全概念基于安全集成解決方案,則以獨立模式運行的機械和子系統(tǒng)通常只能以基本方式運行。


另一方面,像 Schmersal 的 Protect PSC1 這樣的緊湊型安全控制器通過集成安全協(xié)議(Profisafe 和 FSoE)提供了一個簡單靈活的選項,以操作此類機械,并在需要時將它們集成到故障安全現(xiàn)場總線架構(gòu)中,而無需對安全應(yīng)用程序進行更改。


緊湊而完整

小型機器的制造商尤其面對著越來越嚴(yán)格的安全要求。此外,終端客戶對診斷選項和易于維護的期望也在不斷增加。使用小型安全控制器可以輕松且經(jīng)濟高效地映射此要求配置文件。根據(jù)應(yīng)用的不同,小型控制器也可以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)自動化,并且可以“反向”實現(xiàn)集成。


施邁賽集團提供兩種選擇來幫助在小型機械上實現(xiàn)安全分離概念。Protect Select 小型安全控制器專為此應(yīng)用而開發(fā)。


用戶不必對控制器進行編程,可以從預(yù)先配置的程序中進行選擇,只需輸入相應(yīng)的參數(shù)即可。


此外,用戶還可以激活特殊功能,例如自由分配反饋電路 (EDM)、啟動測試、循環(huán)測試和每個程序的自動啟動。還可以實現(xiàn)附加功能和操作模式(設(shè)置模式、過程監(jiān)控)。


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模塊化緊湊型安全控制器

如果需要更高級別的定制和適應(yīng)性,可以選擇 Protect PSC1 安全 PLC。由于其模塊化設(shè)計,無論是需要評估來自急??刂蒲b置、機電安全開關(guān)設(shè)備、觸動保護裝置、安全傳感器或安全光電裝置的信號,都可以輕松適應(yīng)用戶要求。許多模塊可用于故障安全驅(qū)動監(jiān)控,它們可靠的監(jiān)控參數(shù),包括位置、速度和增量。


此外,控制器還可以補充通用通信接口,用戶只需使用軟件選擇和設(shè)置各種總線協(xié)議,例如 Profinet、Ethercat、Ethernet/IP、Profibus 或 CANopen。該接口還允許安全遠(yuǎn)程 I/O 通信以及通過以太網(wǎng)的安全交叉通信同時連接多達四個系統(tǒng),還可以集成 OPC UA 服務(wù)器??傊?,安全分離的安全概念可以在標(biāo)準(zhǔn)化、操作便利性和靈活性方面提供顯著優(yōu)勢。


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王妍
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