安全101 | 安全扫描仪软件诊断功能的巧用分享

雷工，在安全扫描仪的应用中，总是有客户问到出现设备停机（例如AGV急停）的时候如何快速定位相关原因？

这个问题很有代表性，因为随着安全扫描仪在各类应用场景的不断深入，尤其是移动应用中的环境变化和复杂运动状态，我们难免会遇到设备“突然”停止之后在扫描仪方面不清楚如何排查的情况。

确实是这样，我就遇到一个客户反馈，他们的AGV车总是在现场的一个地方莫名其妙停止，而且这种停止找不到规律，每天都会有几次，直接影响到他们设备的部署和前期的运行！

你这个反馈确实比较典型，尤其是初次使用我们安全扫描仪的客户，有必要让客户了解调试软件里面有关诊断功能的作用，虽然平时用不上，但是在出现异常时就能事半功倍了。

说实话上次遇到那个情况我们当时确实没有思路，也是在琢磨半天后让客户通过反复测试来验证出原因指向的，如果咱们的软件就有对应的诊断功能那就更快了，我一直以为我们的软件就是用来调试设备的，没想到还有诊断的功能？

调试软件确实比你了解的强大，就你上面提出的这个问题，我们是有对应的解决思路和办法的。接下来我就分享给大家吧！

基于前面的问题反馈，接下来我们从2个真实应用案例的角度来跟大家介绍一下安全扫描仪调试软件里面典型“诊断”功能的相关知识。

案例一：借助事件历史（event history）定位区域触发位置和过程，加速现场部署

1、背景描述

客户采用我们的microScan3安全激光扫描仪在其重载型AGV上做区域防护（保护范围为275°，保护距离达9m，AGV对角位置各安装一台安全扫描仪实现360°安全防护），车体额定负载可达20T，应用现场在汽车厂搬运车身等较大的零部件；

在初期现场调试过程中，客户发现当AGV空载时没有异常，当负载运行时，偶尔在一段路径上出现意外停车，随后又自动恢复（控制逻辑为自动复位方式），但是在停止位置附近没有发现造成保护区域触发的物体。经过确认，该路段会经过地面交接处，有一狭窄的沟槽。

2、问题分析

结合现场的观察，我们确实也发现了在负载状态下，经过前述路段时，扫描仪出现了“闪断”现象（安全输出断开后又迅速恢复正常），反映到车上的情况就是，车体会停顿一下！而这种情况是需要避免的：因为负载达十几吨，如果突然发生急停，AGV车上的工件会有跌落的风险！

为了探索导致扫描仪闪断的原因，我们进行了多次反复测试验证，因为在过沟槽的路段时，车体会有一定程度的震动，在排查扫描仪本身无异常后，我们把可能的因素归结到AGV车壳以及地面这两个方向；

那么如何确认到底是AGV车壳还是地面导致的触发呢？而且是一瞬间的捕捉，安全激光又是红外不可见光。

3、原因定位和解决

基于前述分析，我们发现目前的关键点是要对扫描仪触发的过程有一个追踪和定位，而当车辆运行时，我们又不方便靠近车体连上安全扫描仪进行监控。为此，我们调用了安全扫描仪调试软件safety designer 诊断下的“事件历史”功能，对我们测试过程中的“闪断”情况进行追溯，判断和识别。

具体的步骤是，当AGV发生前述停顿事件后，我们让客户将AGV手动开至维修区，然后我们直接连上电脑，用调试软件safety designer读取相关扫描仪信息，接着打开诊断下的事件历史界面（如下图）

基于上图中的1-8，我们可以很清楚的找到相关的触发位置（距离，角度，相对保护区位置，具体时间，以及触发持续时间等信息。同时可借助6处的按钮播放相关触发过程，这样就能直观地发现导致相关信号“闪断”的触发信息了；

于是，我们根据方向和位置，排除了车体对区域的影响（因为该位置不在车体边缘）。为此我们深入检查了相关扫描仪的安装位置，然后用“鼠标”做了一个简单的验证测试。当没有鼠标时截取一个区域轮廓（左图），当在触发点所在区域放置鼠标后再次截取一个区域轮廓（右图）：

通过上述验证过程，我们可以确定保护区域触发的原因是因为扫描仪安装高度相对较低，然后在AGV经过地面连接区域时，出现的车体晃动导致扫描仪瞬间检测到了地面，而且该位置正好处于安全区域中，所以造成了“停顿”现象。

4、小结

基于上述案例，我们发现调试软件中的“事件历史”界面能够帮助我们高效查看一些无法通过肉眼看到的区域触发情况，而这种触发有时候是会与保护区域设置，安装条件和环境状况等有较强的关联。

同时我们可以发现在“事件历史”界面也呈现了相关扫描仪触发记录的统计分析（如下图），我们还可以根据需要进行过滤，以便针对具体区域和监控事件的触发频次记录来优化多重采样的设置，以提高相关设备的生产率。

案例二：借助数据记录器（data recorder）实时查看区域和相关信号的状态，提高故障排查效率

1、背景描述

客户采用我们的nanoScan3安全激光扫描仪在其AMR上应用区域防护，同时需要借助速度信号（配套SICK Flexi soft 安全PLC及安全编码器）来切换监控事例及保护区域；

客户反馈在AMR启动过程中，会有多个档位速度切换，扫描仪会随之切换多个区域组。问题是偶尔会出现安全信号短时间断开的情况，此时查看相关安全区域都没有触发，车体周围也无任何物体。

2、问题分析

因为该现场无法拍摄照片，相关设备的运行状态很难直接监测。就客户反馈的情况看，发生信号断开的时间非常短，仅仅几十毫秒，如不仔细查看甚至无法察觉到该异常；

考虑该现象均在AMR启动时出现，为充分了解实际情况，我们建议客户借助调试软件诊断功能下的“数据记录器”来实时监控区域和信号的状态；随后客户在调试过程中导出了AMR启动过程的“数据记录器”文件（如下图）。

基于客户提供的数据记录器文件，我们通过软件离线的方式加载了该记录，在反复查看及播放中，我们发现安全信号断开期间（图示红色时间段，持续数十毫秒），扫描仪并未关联任何监控事例和保护区域（如下图）

结合上面的“录像”文件，我们发现导致安全输出信号断开的原因是在该时段没有启用监控事例和保护区域（也不存在保护区被触发的情况），所以安全扫描仪的安全输出信号默认断开。但是在这一时段我们也检查了输入信号（A-F，用于切换监控事例和区域组）的状态，都没有异常（满足互补条件）。

3、原因定位和解决

在深入分析前述的数据记录器文档（“录像”文件）后，我们发现在输出信号断开前（不到80ms），在短时间内（不到30ms）相关输入信号（A，D，E，F）出现了2次变化（例如从高变低，随后又从低变高），具体如下图：

而基于相关产品操作指南的技术参数要求，用于区域切换的输入信号（前面的A-F）的频率不能太快，具体如下：

至此我们找到了导致安全扫描仪输出信号断开的根本原因，是输入信号变化太快，超出产品设计范围。

4、小结

在前述的分析和诊断过程中，我们可以发现：仅需要客户导出软件诊断里面的数据记录器文档，我们不需在现场就能离线出相关扫描仪的区域和信号状态信息，而且可关联具体的时间轴，可借助软件上的拖拽和播放功能，深入分析相关异常的规律和可能原因。提高相关故障的排查效率！

通过前面2个应用案例的分享，相信大家对SICK安全激光扫描仪软件相关的诊断功能有了一个新的理解！可以说如果大家能够巧用安全扫描仪软件自带的诊断功能，可以提高扫描仪的排故效率并实现现场设备的快速部署！

当然除了本次提到的数据记录器和事件历史，在safety designer软件诊断界面我们还有消息历史以及报告这两个可导出PDF格式的诊断文档，因为采集和使用相对简单，在相关产品的操作指南中也有详细说明，这里不再赘述。

如果大家对调试软件的使用和其他功能有更多疑问欢迎在下方留言，我们也会进行解答，以便助力现场设备调试和部署过程的效率！

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