内部物流中的机器安全——网络化取代单独布线
当谈到输送机和仓储技术系统中的机器安全时,由于系统的广泛性以及它们所使用的众多不同的安全开关设备,“联网”的话题逐渐被提上议程。借助成熟的网络概念,您可以一次性实现多个目标——透明的通信、“精简”布线和不同系统区域的智能连接。系统工程师可以从许多不同的选项中进行选择。
在内部物流中的机器安全基本原则与生产/装配中的没有什么不同:只要在人类和机器一起工作的地方,人类都需要得到保护。然而,内部物流系统通常非常广泛,并且有许多不同的人机交互界面,例如转运站。
同样典型的还有高水平的自动化设备,在某些情况下,产品周转率极高。这对系统的生产率和故障可靠性提出了很高的要求。此外,在某些任务区域(例如自动码垛)所处理的组件相对较重,这也会增加人员受伤的风险。
寻找复杂的概念
那么,“设计”输送和仓储系统的机械安全,意味着什么?无论具体和个别要求如何,都应该为每个危险点制定一个复杂的概念,以确保尽可能最好地融入工作流程。这将为高生产率创造先决条件,并最大限度地减少可能篡改保护装置的任何诱因。
这种概念还包括对安全开关设备操作状态的过程和指示的清晰看法。由于防护门经常使工作流程复杂化(例如,当物料进出危险区域时),使用安全光电装置可能更合适,这也适用于包装机械周围的区域保护。
未来趋势:网络化取代单独布线
由于内部物流通常涉及具有众多危险区域和相应保护需求的大型系统,因此安全开关设备网络从一开始就已经建立完善。这意味着每个开关设备的传统单独布线将被高效的、类似网络的布线概念所取代。这里有一系列可用的方案选项,如:AS-i SaW安全总线。
解决方案一:
AS-i SaW:布线工作量最小
AS-i-Safety 标准不仅以最小的接线工作量促进快速安装(通常为单个应用节省数百米的电线),还提供最大的灵活性。
另一个优势是全面的诊断功能。这些有助于在出现异常或故障时更快速地识别错误来源。这在广泛、复杂的系统中特别有用,并且可以帮助显著减少停机时间。
由于这些原因,施迈赛装配的许多内部物流系统都使用 AS-I SaW 进行联网。由于安全开关设备系列(包括光电装置和操作单元)的数量可作为“AS版本”,即具有集成的AS-i SaW接口,这种联网也变得更加容易。
解决方案二:
安全接线盒
“安全接线盒”也可以用作 AS-i 安全工作界面的替代方案。一个安全接线盒可以现场连接多达 8 个不同类型的安全开关设备。在这里,无论是传感器还是联锁装置,安全开关设备在每种情况下都只占用一个设备连接。通过PROFINET/PROFIsafe 协议捕获安全相关信号和操作信号,并连接到更高级别的控制模块。
未来系统的灵活性将进一步增强,用户可以选择连接 EtherNet/IP CIP Safety 和 EtherCAT FSoE 的版本。
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两种解决方案,共同的目标
*两种解决方案概念都具有简单的安装和调试功能。
*由于广泛的诊断数据和简单的安装和接线,这两种替代方案都有可能节省成本。
*这两种解决方案都提供了极大的灵活性,以适应复杂系统和机械的个别安全要求。
*来自连接设备的所有诊断信号的额外传输确保了最佳的过程透明度。
*越来越重要的论点是总线系统可以节省塑料和铜等资源。
解决方案三:
通过 SD 4.0 捕获并评估操作信号
如果用户只希望捕获和评估操作信号,即与安全无关的信号,SD 系统提供了第三种解决方案。该系统允许电子安全传感器和电磁安全锁将综合状态和诊断数据传输到更高级别的机器控制器。
SD 总线的一个新特性是显著扩展的网络选项以包括更高级别。其先决条件是连接到 OPC UA 作为 M2M 通信的标准化协议,它具有更好的现场收集诊断信息可视化的优势,并可以更好地通过平板电脑和智能手机等移动设备访问。作为工业 4.0 的一部分,这有助于促进预测性维护和其他概念。
展望——替代布线的概念即将到来
以上这些示例和三个总线系统清楚地表明了一件事——安全电路中传统布线的替代方案在内部物流系统中特别有用。替代布线的概念正在进一步发展。新版本的安全接线盒功能是可预测的,例如,可能具有附加功能并与开关设备相结合。
此外,完全取消有线通信,采用无线安全系统,将在安装工作量和灵活性方面带来好处,特别是在内部物流方面。
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