機(jī)器安全與自動(dòng)化

——— 工業(yè)安全

       目前,機(jī)器設(shè)備的安全與自動(dòng)化是緊密聯(lián)系且密不可分的,同時(shí),機(jī)器設(shè)備現(xiàn)場總線技術(shù)如Profinet 運(yùn)行的速度也在不斷加快。安全組件專家Euchner公司借助于自身研制的模塊化系統(tǒng)應(yīng)對這樣的變化。

       近年來,市場上有各種各樣的Profibus終端設(shè)備,人們幾乎可在市場上買到每個(gè)任務(wù)適用的設(shè)備。長時(shí)間以來,Euchner公司已將公司研制的用于Profinet的MGB-PN 安全系統(tǒng)投放市場,該系統(tǒng)可用于帶有集成化Profinet和Profisafe的安全門。此外,MGB-PN系統(tǒng)還能夠完成所有涉及到安全門的其他任務(wù)。
       Euchner公司研制的多功能箱門(MGB)是一個(gè)將安全開關(guān)、關(guān)閉裝置和調(diào)節(jié)裝置集于一身的安全系統(tǒng),其中心結(jié)構(gòu)件是評估模塊(圖1)。結(jié)合一個(gè)處理模塊和一個(gè)可選逃生解鎖,該MGB 系統(tǒng)幾乎適用于所有安全門。評估模塊裝有集成化的若干操作按鍵和指示燈,如有要求安全門停止開啟和復(fù)位操作按鍵和指示燈,這樣安全門的操作控制盤小。

圖1 評估模塊有接通和鎖閉功能;適合的處理模塊有安全門必要的功能


       評估模塊的功能是關(guān)閉和鎖止安全門,這就意味著在機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)安全門關(guān)閉,或在開啟安全門時(shí)機(jī)器設(shè)備處于安全狀態(tài),這樣安全門便處于停止在開啟狀態(tài)。評估模塊的外殼由高質(zhì)量人工合成材料制成,所有零件為金屬零件,因此能夠承受較大的力。即使是使勁關(guān)門,這些特別穩(wěn)定的模塊也能承受。
       選用合適的處理模塊,安全門可具備必要的功能,該處理模塊除了是安全門的把手外,還裝入了一個(gè)閉鎖且可翻轉(zhuǎn)的鎖緊件,當(dāng)安全門在開啟狀態(tài)時(shí),不能再鎖門。兩個(gè)鎖閉件可用多個(gè)鎖鎖起來。這樣當(dāng)操作人員需要進(jìn)入機(jī)器設(shè)備時(shí),便可防止其他人員鎖門或開動(dòng)機(jī)器設(shè)備。
       通常在設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)器設(shè)備時(shí),人們還考慮不到將來安全門向左或向右打開,而這對于MGB 安全系統(tǒng)而言并非問題。處理模塊可簡便快速地調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)方向,而評估模塊也可簡便進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。
       處理模塊里裝有多個(gè)應(yīng)答器是一種安全技術(shù)方案,該術(shù)方案在Euchner公司的CES 結(jié)構(gòu)系列的安全門中得到了成功驗(yàn)證。該技術(shù)方案可在MGB 系統(tǒng)中使用,在符合乃至PLe標(biāo)準(zhǔn)的其他系列的安全門的使用也不會(huì)受限制。
       Euchner公司研制的安全門技術(shù)可簡單易行地滿足EN ISO 13849-1 標(biāo)準(zhǔn)要求,也可滿足EN 1088 標(biāo)準(zhǔn)要求。EN1088 標(biāo)準(zhǔn)要求不能簡單回避繞行安全技術(shù)設(shè)備。而Euchner公司研制的處理模塊編碼使得非真實(shí)消息無法通過該安全技術(shù)設(shè)備。根據(jù)機(jī)器設(shè)備技術(shù)指南的規(guī)定,對于人員可巡視的機(jī)器設(shè)備,如果有人誤進(jìn)入機(jī)器設(shè)備并被鎖在里面,必須能夠自救。Euchner公司研制的安全門技術(shù)提供了可選擇打開逃逸鎖(緊
急安全)幫助工作人員進(jìn)行自救。而在MGB系統(tǒng)關(guān)閉接通時(shí),工作人員可使用內(nèi)設(shè)在手動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置里的模塊進(jìn)行自救。當(dāng)機(jī)器設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),當(dāng)然在人們使用把手進(jìn)行自救時(shí),會(huì)立即關(guān)閉機(jī)器設(shè)備。MGB系統(tǒng)的一個(gè)操作模塊進(jìn)一步補(bǔ)充了MGB 系統(tǒng)的功能,Euchner公司可根據(jù)客戶需求,在操作模塊里設(shè)置如允許使用者使用按鍵、鑰匙開關(guān)、選擇開關(guān)或指示裝置來操作安全系統(tǒng)的一系列輔助功能。這些輔助功能能夠簡便靈活的集成進(jìn)MGB系統(tǒng)中。
       MGB系統(tǒng)功能清楚地表明,MGB系統(tǒng)的許多任務(wù)均已集成進(jìn)了操作技術(shù)方案里。除了單純的安全技術(shù)方面的要求外,人們還要求安全系統(tǒng)除了具備操作控制功能外還能滿足更多要求,如省去配電箱和線纜。這樣標(biāo)準(zhǔn)型的MGB安全系統(tǒng)便能夠做到將安全和操作控制融合為一體。

       MGB系統(tǒng)連接現(xiàn)場總線便不再存在布線費(fèi)用問題: 數(shù)據(jù)包通過導(dǎo)線傳輸,電纜端分線有現(xiàn)場總線插頭。這樣有使用Profinet 所需的所有信號定義的輸入/輸出端,這些輸入/ 輸出端借助現(xiàn)場總線在MGB 系統(tǒng)和控制裝置之間進(jìn)行信號傳輸(圖2)。通過評估,MGB系統(tǒng)的所有非安全技術(shù)功能均可通過Profinet的標(biāo)準(zhǔn)信號傳輸協(xié)議進(jìn)行傳輸。

圖2 MGB-Pronet 所需的所有信號輸入/輸出端,借助于現(xiàn)場總線在MGB 安全系統(tǒng)和控制裝置之間傳輸信號


       反之,MGB系統(tǒng)所有安全技術(shù)功能均需通過提高數(shù)據(jù)安全性的一個(gè)相應(yīng)的Profinet 國際信號傳輸協(xié)議進(jìn)行信號傳輸,這里使用的是Profisafe 國際信號傳輸協(xié)議。也就是安全信息借助于集成化的Profisafe 國際信號傳輸協(xié)議傳遞給控制裝置。所有的診斷指令以Profinet的指令形式實(shí)現(xiàn),可快速有目標(biāo)地消除問題,這對于正在運(yùn)行的機(jī)器設(shè)備來說非常重要。
       在Profinet條件下使用的MGB 系統(tǒng)采用AIDA 插頭,這是在德國自動(dòng)化程度高的汽車制造企業(yè)中使用的?;蛘哌x擇使用M12 型圓形插頭連接器,為了便于與現(xiàn)場總線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)線纜連接,還集成了一個(gè)2 端口交換機(jī),借此便允許使用Profinet RT 國際信號傳輸協(xié)議進(jìn)行信號傳輸,同時(shí)也便于簡單布設(shè)導(dǎo)線。為了供電,還集成了兩個(gè)插頭,這樣后續(xù)的設(shè)備便不需要從控制柜的星形接線供電。

 

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