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。
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