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              Pilz安全控制模塊在汽車制造領域中的應用

              2016-4-14 11:03:44??????點擊:
                   在確定了設備的安全等級之后,相應安全區域的安全控制電氣回路也必須達到與之對應的安全等級。在整個安全控制電氣系統中,安全控制模塊最為復雜。因為安全控制模塊,既要采集安全輸入信號,并且根據邏輯要求,進行安全的輸出控制。安全控制模塊不但在自身出現缺陷的情況下依然要能夠保持高安全可靠性,同時也要能夠檢測安全輸入信號和被控輸出元件的故障,并及時做出合理的反應。在安全控制領域,常用的安全控制模塊有安全繼電器、安全可編程控制器、安全總線系統。  
                  Pilz繼電器PNOZ X、elog和Sigma系列可以用于控制單一安全功能,適用于小型的安全控制系統。其安全輸出通常有繼電器觸點輸出或晶體管輸出。無論采用何種形式的輸出結構,安全繼電器都能夠保證至少2個通道進行輸出的控制。在一個輸出通道出現故障的情況下,另外一個冗余的通道依然能夠保證安全繼電器的安全功能,并且及時檢測出故障通道。  
                Pilz模塊化安全繼電器PNOZmulti是一個多功能、可自由配置的模塊化安全系統。與其他PNOZ安全繼電器不同,PNOZmulti的安全電路可在個人電腦上使用圖形配置工具輕松生成。PNOZmulti由一個PNOZ m0(1/2)p基礎模塊和若干個擴展模塊組成。基礎模塊可單獨使用,包括20個可連接急停按鈕、安全門、雙手控制器等所有安全功能的輸入點;4個2A容量的半導體安全輸出;2個繼電器安全輸出;一個輔助非安全輸出以及4個測試脈沖輸出。可以使用擴展模塊來達到增加輸入輸出點、速度監視、現場總線連接的功能。通過基礎模塊上的RS232接口可以直接向PNOZmulti寫入程序,或使用讀卡器向SIM智能卡寫入程序后插入PNOZmulti運行。  
                安全可編程控制器適用于中、大型的安全控制系統。Pilz的安全可編程控制器PSS的CPU采用冗余的多處理器結構。各個處理器之間相互監控,一旦出現不一致,立刻使控制器處于安全狀態,并且發出報警信息;同時,安全可編程控制器對內部的RAM,EPROM,輸入輸出寄存器等元件進行實時監控,并且采用特殊的測試脈沖對輸入信號和輸出被控元件進行檢測,一旦出現任何不安全隱患,控制器立刻切換至安全保護狀態。  
                Pilz 安全總線系統SafetyBUS p則適用于大型、離散式的安全控制系統。其原理是在現有工業現場總線的基礎上,采用了一系列的時間檢測、地址檢測、連接檢測和CRC冗余校驗等措施,達到高的安全等級。  
                對于汽車制造工業的不同車間和設備,以上安全產品的正確選擇、設計和使用,對于成本的降低、設備的安全可靠性、維護的便易性至關重要。  
              對于安全功能4個以下的單臺設備或流水線,我們可以使用緊湊型安全繼電器。例如,在動力車間中的單臺數控機床,其安全功能通常包括數個緊急停止按鈕、一扇至二扇安全門,并且安全等級在3級以上。對于這樣一個應用,我們可以采用一個緊湊型安全繼電器控制所有的緊急停止按鈕;再使用1/2個緊湊型安全繼電器控制1/2扇安全門。任何一個安全繼電器被觸發,安全輸出必須切斷相關負載(如控制軸運動的變頻器或伺服)。  
                對于安全功能在4至14個的設備或流水線,我們推薦使用模塊化的安全繼電器PNOZmulti來得到更高的靈活性和更低的成本。我們以一條油漆自動化線為例,在此生產區域中,通常包括在安裝在噴涂區域進出口的2對安全光柵、4/8個安全門、若干個緊急停止按鈕、2套屏蔽傳感器,并且安全等級在3級以上。我們當然可以選用緊湊型的安全繼電器來實現以上安全功能。但是這種解決方案的成本較高、接線繁瑣、故障診斷困難。而PNOZmulti的應用,不但能夠可靠、高效的完成安全功能,并且能夠從設計、購買、維護中降低成本。  
                對于安全功能在數十個以上、或者大部分的安全功能都離散分布的現場,可編程安全系統PSS和安全總線系統SafetyBUS p 可以使復雜的安全控制變得簡便、清晰。在大型沖壓流水線中,PSS和SafetyBUS p都有成功的應用案例。通常,一條沖壓流水線高10m,長50m,分為涂油、沖壓、剪切 等幾個工作區域。每個區域都有2扇沖程門和若干的緊急停止按鈕;外圍還需要有安全光柵保護換模區域;此外沖壓機械中還有大量的安全信號(比如上死點、閥信號等)需要接入安全控制系統,并且以復雜的邏輯關系貫穿于整個安全控制回路。在這種情況下,PSS安全可編程控制器和SafetyBUS p 安全總線系統是最為合適的解決方案。PSS可編程控制器可以簡便的實現復雜的邏輯關系。通過SafetyBUS p安全總線可以將分散在現場的安全輸入信號通過一根電纜集中至PSS主站進行控制。同時,PSS可以通過普通現場總線如Profibus、DeviceNET與現場的其他系統進行通訊。
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