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        汽車制造中Pilz安全控制模塊的應用

        作者: 時間:2012-09-17 來源:網絡 收藏

        對于工業的不同車間和設備,安全產品的正確選擇、設計和使用,對于成本的降低、設備的安全可靠性、維護的便易性至關重要。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/196401.htm

        在整個安全控制電氣系統中,安全最為復雜。因為安全,既要采集安全輸入信號,并且根據邏輯要求,進行安全的輸出控制。安全不但在自身出現缺陷的情況下依然要能夠保持高安全可靠性,同時也要能夠檢測安全輸入信號和被控輸出元件的故障,并及時做出合理的反應。在安全控制領域,常用的安全控制模塊有安全繼電器、安全可編程控制器、安全總線系統。

        緊湊型安全繼電器PNOZX、elog和Sigma系列可以用于控制單一安全功能,適用于小型的安全控制系統。其安全輸出通常有繼電器觸點輸出或晶體管輸出。無論采用何種形式的輸出結構,安全繼電器都能夠保證至少2個通道進行輸出的控制。在一個輸出通道出現故障的情況下,另外一個冗余的通道依然能夠保證安全繼電器的安全功能,并且及時檢測出故障通道。

        模塊化安全繼電器PNOZmulti是一個多功能、可自由配置的模塊化安全系統。與其他PNOZ安全繼電器不同,PNOZmulti的安全電路可在個人電腦上使用圖形配置工具輕松生成。PNOZmulti由一個PNOZm0(1/2)p基礎模塊和若干個擴展模塊組成。基礎模塊可單獨使用,包括20個可連接急停按鈕、安全門、雙手控制器等所有安全功能的輸入點;4個2A容量的半導體安全輸出;2個繼電器安全輸出;一個輔助非安全輸出以及4個測試脈沖輸出。可以使用擴展模塊來達到增加輸入輸出點、速度監視、現場總線連接的功能。通過基礎模塊上的RS232接口可以直接向PNOZmulti寫入程序,或使用讀卡器向SIM智能卡寫入程序后插入PNOZmulti運行。

        安全可編程控制器適用于中、大型的安全控制系統。的安全可編程控制器PSS的CPU采用冗余的多處理器結構。各個處理器之間相互監控,一旦出現不一致,立刻使控制器處于安全狀態,并且發出報警信息;同時,安全可編程控制器對內部的ram,EPROM,輸入輸出寄存器等元件進行實時監控,并且采用特殊的測試脈沖對輸入信號和輸出被控元件進行檢測,一旦出現任何不安全隱患,控制器立刻切換至安全保護狀態。

        Pilz安全總線系統SafetyBUSp則適用于大型、離散式的安全控制系統。其原理是在現有工業現場總線的基礎上,采用了一系列的時間檢測、地址檢測、連接檢測和CRC冗余校驗等措施,達到高的安全等級。

        對于安全功能4個以下的單臺設備或流水線,我們可以使用緊湊型安全繼電器。例如,在動力車間中的單臺數控機床,其安全功能通常包括數個緊急停止按鈕、一扇至二扇安全門,并且安全等級在3級以上。對于這樣一個應用,我們可以采用一個緊湊型安全繼電器控制所有的緊急停止按鈕;再使用1/2個緊湊型安全繼電器控制1/2扇安全門。任何一個安全繼電器被觸發,安全輸出必須切斷相關負載(如控制軸運動的變頻器或伺服)。

        對于安全功能在4至14個的設備或流水線,我們推薦使用模塊化的安全繼電器PNOZmulti來得到更高的靈活性和更低的成本。我們以一條油漆自動化線為例,在此生產區域中,通常包括在安裝在噴涂區域進出口的2對安全光柵、4/8個安全門、若干個緊急停止按鈕、2套屏蔽傳感器,并且安全等級在3級以上。

        我們當然可以選用緊湊型的安全繼電器來實現以上安全功能。但是這種解決方案的成本較高、接線繁瑣、故障診斷困難。而PNOZmulti的應用,不但能夠可靠、高效的完成安全功能,并且能夠從設計、購買、維護中降低成本。

        對于安全功能在數十個以上、或者大部分的安全功能都離散分布的現場,可編程安全系統PSS和安全總線系統SafetyBUSp可以使復雜的安全控制變得簡便、清晰。在大型沖壓流水線中,PSS和SafetyBUSp都有成功的應用案例。通常,一條沖壓流水線高10m,長50m,分為涂油、沖壓、剪切等幾個工作區域。每個區域都有2扇沖程門和若干的緊急停止按鈕;外圍還需要有安全光柵保護換模區域;此外沖壓機械中還有大量的安全信號(比如上死點、閥信號等)需要接入安全控制系統,并且以復雜的邏輯關系貫穿于整個安全控制回路。在這種情況下,PSS安全可編程控制器和SafetyBUSp安全總線系統是最為合適的解決方案。PSS可編程控制器可以簡便的實現復雜的邏輯關系。通過SafetyBUSp安全總線可以將分散在現場的安全輸入信號通過一根電纜集中至PSS主站進行控制。同時,PSS可以通過普通現場總線如Profibus、DeviceNET與現場的其他系統進行通訊。



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