Schmersal | 小型机械的安全控制技术

安全控制器作为继电器模块的替代品越来越受欢迎，甚至在较小的机械上也是如此。一些设计人员倾向于将安全集成到自动化 PLC 中，但单独的（小型）安全控制器具有明显的优势。

“安全集成”或“安全分离”：机器安全应该集成到 PLC 中，还是使用单独的硬件和软件单独实施？这是如今每个机械设计师都需要问的问题。

替代继电器模块

对于具有一定数量的安全功能和开关设备的小型机械来说， 有一个明显的趋势，倾向于用一个小型安全控制器或具有集成安全功能的 PLC 来替代多个安全继电器模块。这种趋势背后有充分的理由：

 *首先，机器变得越来越复杂。

它们具有额外的、不同的安全功能，在某些情况下还可与操作人员互动，比如设置触摸模式或故障排除。然而，前提是这些选项可以在以安全为重点的控制系统中进行映射和监控。

 *此外，对机械安全的要求变得越来越严格。

一部分原因是人们对危险的认识不断提高，另一部分是通用标准和机械特定标准的差异越来越大。

生产力和可用性

同样重要的是，差异化、以及基于需求的安全要求实施，也可以提高用户的可操作性和机械生产力。借助以安全为中心的控制系统，机械制造商可以创造先决条件，以便在出现异常情况时仅停止机器的一部分。

此外，安全功能可以连接在一起，这也可以提高生产力并避免计划外停机。与安全继电器模块相比，增强的诊断选项可以在发生故障时更快速地定位故障原因。

对于传统的继电器模块，当安全功能达到一定复杂性时，模块解决方案的接线、文档编制和验证所需的工作量会变得异常大。有了安全控制系统，接线工作就减少了；配置也更简单，可以更好地适应个别应用，因为它可以通过参数化和编程在广泛的领域实现。

集成还是分离？

机械制造商是否应该通过集成或分离的解决方案来实现这些好处，以确保机械安全？

乍一看，支持集成的论据不止一个——例如，现代 PLC 涵盖了机械任务的安全性，并且用户可以节省成本和控制柜中的空间。此外，集成已成为自动化和数字化领域的流行概念是有充分理由的。至少在理论上，集成解决方案保证了功能的协调和简单的基础设施，同时减少了硬件工作量。

分离式安全基础设施的优点：

 *一是安全概念可以独立于自动化解决方案来实现。因此，也可以独立于机械制造商指定的功能控制系统的制造商。所以，即使使用客户特定的自动化 PLC，也可以在始终相同的组件和硬件基础上实现标准化的安全概念。

 *另一个好处是，您无需成为 PLC 专家即可对安全功能进行编程——与自动化控制系统相比，其语言范围是易于管理的。

集成选项

选择分离式的安全解决方案并不意味着不能集成。

事实上恰恰相反——总线协议可以集成到更高级别的控制系统中，当需要集成由来自不同供应商的多个子系统组成的生产系统时，这可能是必需的。在这种情况下，必须连接各个系统的安全解决方案，以实现更高级别的紧急停止功能。

如果更高级别的安全概念基于安全集成解决方案，则以独立模式运行的机械和子系统通常只能以基本方式运行。

另一方面，像 Schmersal 的 Protect PSC1 这样的紧凑型安全控制器通过集成安全协议（Profisafe 和 FSoE）提供了一个简单灵活的选项，以操作此类机械，并在需要时将它们集成到故障安全现场总线架构中，而无需对安全应用程序进行更改。

紧凑而完整

小型机器的制造商尤其面对着越来越严格的安全要求。此外，终端客户对诊断选项和易于维护的期望也在不断增加。使用小型安全控制器可以轻松且经济高效地映射此要求配置文件。根据应用的不同，小型控制器也可以实现标准自动化，并且可以“反向”实现集成。

施迈赛集团提供两种选择来帮助在小型机械上实现安全分离概念。Protect Select 小型安全控制器专为此应用而开发。

用户不必对控制器进行编程，可以从预先配置的程序中进行选择，只需输入相应的参数即可。

此外，用户还可以激活特殊功能，例如自由分配反馈电路 (EDM)、启动测试、循环测试和每个程序的自动启动。还可以实现附加功能和操作模式（设置模式、过程监控）。

模块化紧凑型安全控制器

如果需要更高级别的定制和适应性，可以选择 Protect PSC1 安全 PLC。由于其模块化设计，无论是需要评估来自急停控制装置、机电安全开关设备、触动保护装置、安全传感器或安全光电装置的信号，都可以轻松适应用户要求。许多模块可用于故障安全驱动监控，它们可靠的监控参数，包括位置、速度和增量。

此外，控制器还可以补充通用通信接口，用户只需使用软件选择和设置各种总线协议，例如 Profinet、Ethercat、Ethernet/IP、Profibus 或 CANopen。该接口还允许安全远程 I/O 通信以及通过以太网的安全交叉通信同时连接多达四个系统，还可以集成 OPC UA 服务器。总之，安全分离的安全概念可以在标准化、操作便利性和灵活性方面提供显著优势。