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集成安全的驅(qū)動(dòng)是通過將安全功能(對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)中的安全邏輯)集成到驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中，也就是將安全邏輯集成到NC中，同時(shí)利用安全總線技術(shù)完成控制通信和安全通信的集成。當(dāng)驅(qū)動(dòng)達(dá)到一些設(shè)定的安全極限值(如極限速度、極限位置、極限力矩等)時(shí)，相關(guān)安全功能信號(hào)通過相應(yīng)的通道可以直接作用于驅(qū)動(dòng)控制器中的功率半導(dǎo)體器件，使驅(qū)動(dòng)進(jìn)入安全模式。這樣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在執(zhí)行工作任務(wù)的同時(shí)可兼顧安全功能，從而使驅(qū)動(dòng)更安全、更快捷、更有效。

集成安全功能知多少

根據(jù)IEC61800-5-2規(guī)定，安全集成功能包括安全轉(zhuǎn)矩截止(STO)、安全停車l(SSI)、安全抱閘控制(SBC)、安全停車2(SS2)、安全速度限制(SLS)、安全位置限制(SLP)、安全轉(zhuǎn)矩限制(SLT)、安全運(yùn)行停車(SOS)、安全方向(SDI)、安全增量限制(SLI)、安全速度監(jiān)控(SSM)和安全加速度限制(SLA)等。

這些安全功能或直接嵌入到驅(qū)動(dòng)終由驅(qū)動(dòng)器直接完成，或通過將驅(qū)動(dòng)終的信號(hào)反饋到控制器中，進(jìn)而間接由安全集成驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)安全功能。

1、安全轉(zhuǎn)矩截止(STO)

通過對(duì)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行監(jiān)控，并將其功能作為標(biāo)準(zhǔn)集成到電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部;同時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)刻進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)配合執(zhí)行電動(dòng)機(jī)的某一功能故障或一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)狀況時(shí)，便激活安全功能切斷功率部分電源，使電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)過渡到停止?fàn)顟B(tài)，保人身安全;同時(shí)STO還防止驅(qū)動(dòng)器意外重啟而造成的人身傷亡或機(jī)器損壞。

實(shí)現(xiàn)這一功能的基礎(chǔ)是，STO激活后，能夠通過脈沖信號(hào)經(jīng)過的關(guān)斷路徑切斷功率部分的電源，并將這一功能集成到電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊中。

2、安全停車1(SS1)

用于激活電動(dòng)機(jī)減速停車功能，并且一定的延時(shí)后引發(fā)安全轉(zhuǎn)矩截止功能，從而使驅(qū)動(dòng)安全停車。另外，出現(xiàn)任何安全故障時(shí)，安全轉(zhuǎn)矩截止功能都會(huì)通過此功能得以啟動(dòng)。

需要注意的是安全停車1功能只能結(jié)合安全轉(zhuǎn)矩截止功能一起實(shí)現(xiàn)，并且在一定的時(shí)延后自動(dòng)啟動(dòng)STO功能或SBC功能;如果在時(shí)延之內(nèi)SS1被取消，延時(shí)到達(dá)后，STO或SSI功能依然自動(dòng)啟動(dòng)，并且隨機(jī)自行關(guān)斷。

3、安全抱閘控制(SBC)

當(dāng)安全轉(zhuǎn)矩截止功能啟動(dòng)后，或當(dāng)任一安全監(jiān)視功能響應(yīng)后，驅(qū)動(dòng)器就會(huì)進(jìn)入安全抱閘控制功能。并且此功能的執(zhí)行通過雙通道執(zhí)行，在功能執(zhí)行的過程中還要對(duì)抱閘的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。4、安全運(yùn)行停車(SOS)

當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，系統(tǒng)以閉環(huán)的位置控制或速度控制方式監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的位置狀態(tài)，保證電動(dòng)機(jī)處于安全的停車狀態(tài)，并維持外負(fù)載所需的動(dòng)力。例如塔吊下的重物被吊在空中的某一位置，就需要電動(dòng)機(jī)提供恒定的力矩以保證安全。

5、安全速度限制(SLS)

設(shè)定某一速度值，并且當(dāng)電動(dòng)機(jī)的速度超過此設(shè)定值時(shí)，就會(huì)引發(fā)相應(yīng)的安全停止功能響應(yīng)，進(jìn)而激活安全集成驅(qū)動(dòng)功能響應(yīng)。

6、安全停車2(SS2)

當(dāng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到某一設(shè)定的速度限定值時(shí)，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)減速功能，并在減速過程中對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，當(dāng)電動(dòng)機(jī)靜止時(shí)或的延時(shí)后引發(fā)SOS功能。

7、安全加速度限制(SLA)

安全加速度設(shè)置就是對(duì)電動(dòng)機(jī)加速和減速過程進(jìn)行監(jiān)控，防止加速度超過給定的安全值，從而減小機(jī)械的振動(dòng)，避免機(jī)械碰撞，杜事故的發(fā)生。

8、安全位置限制(SLP)

在機(jī)器運(yùn)行過程中，對(duì)機(jī)器運(yùn)動(dòng)的位置進(jìn)行監(jiān)控.防止運(yùn)動(dòng)超給定的位置極限，從而較少碰刀、設(shè)計(jì)與機(jī)械碰撞等事故的發(fā)生。

9、安全方向(SDI)

保證電動(dòng)機(jī)只能以某一的方向運(yùn)行，而不能由于人為的誤操作而出現(xiàn)反向運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，從而有效地保障機(jī)械安全，避免事故的發(fā)生。

基于運(yùn)動(dòng)控制的安全性要求，PILZ的PMCprotego DS系列的伺服驅(qū)動(dòng)器集成伺服的安全功能，可以在各種異常狀態(tài)下，及時(shí)進(jìn)行反饋，并進(jìn)一步控制電動(dòng)機(jī)的停止、轉(zhuǎn)速和位置，實(shí)現(xiàn)安全驅(qū)動(dòng)的要求STO、SS1和SBC作為驅(qū)動(dòng)的基本功能被直接集成嵌入到驅(qū)動(dòng)控制器內(nèi)部，由驅(qū)動(dòng)控制器直接控制電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)安全功能。

而SS2、SLS、SLA、SLP、SOS、SDI等安全功能可以被抽象成安全邏輯，再將其集成到驅(qū)動(dòng)器中，通過在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，對(duì)機(jī)器運(yùn)行的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，將各個(gè)安全功能對(duì)應(yīng)的的安全信號(hào)和相關(guān)數(shù)據(jù)周期性地反饋給安全集成系統(tǒng)，終通過驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置的安全集成功能(STO,SSI和SBC)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)功能安全。得益于皮爾磁的安全技術(shù)，人類和機(jī)器人可以在沒有安全圍欄的情況下毫無后顧之憂地?cái)y手合作。

未來的自動(dòng)化來需要人類和機(jī)器人一起安全地工作。但是，如何保證安全?機(jī)器人的壓力和力有多強(qiáng)才能保不會(huì)發(fā)生傷害?技術(shù)規(guī)范ISO / TS 15066為這個(gè)問題提供了答案。該規(guī)范規(guī)定了人類和機(jī)器人發(fā)生碰撞時(shí)允許的疼痛閾值。如果人和機(jī)器人接觸時(shí)，碰撞力依然在極限值內(nèi)，則應(yīng)用符合標(biāo)準(zhǔn)。

面向人機(jī)協(xié)作的碰撞測(cè)量系統(tǒng)PRMS

來自皮爾磁的碰撞測(cè)量系統(tǒng)PRMS指示力和壓力是否在定義的疼痛閾值內(nèi)，它測(cè)量人與機(jī)器人之間的潛在碰撞產(chǎn)生的力和壓力，評(píng)估將通過軟件進(jìn)行。所以，PRMS可用于驗(yàn)證人機(jī)協(xié)作(HRC)。

碰撞測(cè)量系統(tǒng)PROBms主要用在驗(yàn)證人機(jī)協(xié)作時(shí)，并用于記錄會(huì)導(dǎo)致發(fā)生碰撞的力和壓強(qiáng)。

碰撞測(cè)量系統(tǒng)操作模式

力測(cè)量碰撞測(cè)量裝置帶有彈簧和傳感器，用以測(cè)量施加在人體上的力。

九只不同的彈簧分別具有不同的彈力常數(shù)，可在力測(cè)量中用于重建各個(gè)身體區(qū)域。

壓強(qiáng)的測(cè)量壓強(qiáng)指示膜用于測(cè)量部壓強(qiáng)并將其同相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的極限值進(jìn)行比較。

用戶可使用一款便捷的軟件工具對(duì)力測(cè)量值進(jìn)行評(píng)估和數(shù)字化處理，并生成試驗(yàn)報(bào)告。

碰撞測(cè)量系統(tǒng)(用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作)的功能特點(diǎn)

● 堅(jiān)固耐用的做工

● 優(yōu)質(zhì)元件

● 便于操作的彈簧

● 授權(quán)軟件，含記錄工具

● 租用理念包括維護(hù)、校準(zhǔn)和定期更新

“沒有安全的機(jī)器人，只有安全的機(jī)器人應(yīng)用。”皮爾磁秉承著對(duì)安全的一貫追求，為用戶提供先的技術(shù)和安全的機(jī)器人解決方案全塑防爆電纜終箱系列外殼采用耐沖擊的玻璃纖維強(qiáng)化聚酯材料制成，所有的金屬部件均耐腐蝕。全塑防爆電纜終箱蓋和基座的結(jié)合面設(shè)計(jì)成凹凸型，設(shè)有硅橡膠密封結(jié)構(gòu)，保了IP65防護(hù)等。

全塑防爆電纜終箱內(nèi)裝三相五線子排，額定電流分250A、400A、630A三種，制壓線子夾緊范圍為35-300mm，還可選用電流接線子50-240mm，根據(jù)要求選用不同的電纜密封套。

防爆標(biāo)志Ex eⅡ T5 DIP A21 TA，T5

全塑防爆電纜終箱適用范圍用于1區(qū)和2區(qū)，用于21區(qū)和22區(qū)

防護(hù)等IP65

額定電流銅排250A(5 x 20mm)

400A(10 x 20mm)

630A(15 x 20mm)

全塑防爆電纜終箱壓線子夾緊范圍35~70m㎡

35~240m㎡

35~300m㎡

電流接線子50~240m㎡

全塑防爆電纜終箱外殼材料抗靜電玻璃纖維強(qiáng)化聚脂(SMC)

全塑防爆電纜終箱主要數(shù)據(jù)

全塑防爆電纜終箱訂購(gòu)規(guī)格

全塑防爆電纜終箱外形尺寸Wächter公司總部位于德國(guó)，在包裝行業(yè)中享有盛譽(yù)，四十余年來始終致力于包裝流程的自動(dòng)化，主要在包裝技術(shù)域規(guī)劃、設(shè)計(jì)并制造機(jī)器，其服務(wù)范圍還包括現(xiàn)有機(jī)器的升和舊機(jī)器的改造。

靈活、可靠、安全的撐箱機(jī)

Wächter公司的Tablomat LE是一種新型自動(dòng)托盤撐箱機(jī)，尺寸約為6 x 3 x 2.5米，用于制造各種產(chǎn)品的二次包裝。

¨ 生產(chǎn)效率高每分鐘多可生產(chǎn)30個(gè)符合人體工程學(xué)且美觀方的二次包裝物品。熱膠用于密封包裝。

¨ 樣式變換靈活簡(jiǎn)便的主軸調(diào)整以及型鉸鏈和旋轉(zhuǎn)門，可迅速靈活地實(shí)現(xiàn)包裝盒樣式的變化。

¨ 參數(shù)設(shè)置便捷集中式電子參數(shù)管理，多可存儲(chǔ)25種不同的產(chǎn)品參數(shù)，保短的設(shè)置時(shí)間，直觀的觸摸屏面板保簡(jiǎn)便、清楚的處理和監(jiān)控過程以及糾正故障。

適配的安方案

在重新設(shè)計(jì)撐箱機(jī)時(shí)，Wächter公司遇到的問題之一就是控制與安全技術(shù)的更新，之前安全門上使用的機(jī)械安全開關(guān)容易出現(xiàn)問題，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生不真實(shí)的診斷信息，這顯然不能滿足更高的性能和效率要求。另外，Wächter公司在新設(shè)計(jì)時(shí)，為設(shè)備的可用性、可靠性、靈活性和診斷設(shè)定了更高的標(biāo)準(zhǔn)，要求傳感器的診斷數(shù)據(jù)通過EtherCAT或PROFINET網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)提供給控制器(POC)。

多年來，皮爾磁與Wächter公司保持著密切的合作，作為安全自動(dòng)化域的市場(chǎng)導(dǎo)者，皮爾磁提供了適配其應(yīng)用要求的新安方案，可配置小型安全控制器PZmulti 2和PSENslock安全門系統(tǒng)的組合堪稱，幫助Wächter實(shí)現(xiàn)了靈活的操作概念、快速的樣式變化和平穩(wěn)的運(yùn)行。

PZmulti 2小而強(qiáng)

Wächter公司撐箱機(jī)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的性能等為PLr=d(EN/ISO 13849-1)。皮爾磁可配置小型安全控制器PZmulti 2的任務(wù)是對(duì)四個(gè)安全門、安裝的急停按鈕進(jìn)行安全監(jiān)控以及通過現(xiàn)場(chǎng)總線模塊將定制的診斷數(shù)據(jù)傳送到PLC。寬度僅45mm的基礎(chǔ)單元PZ m B0可提供20個(gè)安全輸入和4個(gè)安全半導(dǎo)體輸出，在必要時(shí)還能實(shí)現(xiàn)模塊化以及靈活的可擴(kuò)展功能。在軟件工具中，只需點(diǎn)擊幾下即可選擇硬件并通過拖放創(chuàng)建安全回路。具有自定義診斷文本的全面診斷選項(xiàng)可有效減少停機(jī)時(shí)間。

PZmulti 2作為開放式控制系統(tǒng)獨(dú)立于上層的操作或設(shè)備控制系統(tǒng)，可在行業(yè)范圍內(nèi)靈活使用。它可以與所有常用現(xiàn)場(chǎng)總線通信，并根據(jù)具體應(yīng)用，滿足PLe和SIL CL 3的安全要求。無需更改程序即可更換現(xiàn)場(chǎng)總線模塊，并使PZmulti 2能夠與各種通信網(wǎng)絡(luò)連接。

PSENslock合二為一

在Wächter公司的Tablomat LE撐箱機(jī)的四個(gè)安全門上配備了皮爾磁的PSENslock非接觸式安全門系統(tǒng)，取代了之前容易出現(xiàn)問題的機(jī)械式安全開關(guān)。PSENslock將安全門監(jiān)控與非接觸式電磁鎖定結(jié)合到一個(gè)單元內(nèi)，既可實(shí)現(xiàn)常規(guī)應(yīng)用，也可用于安全要求高的應(yīng)用。來自急停按鈕和PSENslock安全門系統(tǒng)的信號(hào)通過

PZmulti 2進(jìn)行評(píng)估，其狀態(tài)作為診斷功能的一部分可靠地顯示在操作面板上。皮爾磁的解決方案實(shí)現(xiàn)了Tablomat LE的所有既定目標(biāo)令人印象深刻的流線型布線，新任務(wù)的配置切換簡(jiǎn)便，設(shè)備故障率低，機(jī)器的狀態(tài)隨時(shí)可見?？梢苿?dòng)平臺(tái)AGV小車能夠高效、準(zhǔn)、靈活地完成物料搬運(yùn)的任務(wù)，近些年來，應(yīng)用來廣泛。但作為一種帶負(fù)載的可移動(dòng)物體，AGV在帶來便利的同時(shí)，也可能會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生碰撞造成傷害。

相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)

● EN ISO 13849 -1:2015 機(jī)械安全-控制系統(tǒng)的安全相關(guān)部件 部分設(shè)計(jì)通則

● EN 1175-1 工業(yè)車輛的安全——電氣要求——電池驅(qū)動(dòng)的車輛的通用要求

● EN 1525 工業(yè)車輛的安全——無人駕駛車輛及其系統(tǒng)(未來可能會(huì)被EN ISO 3691-4替代)

● VDI 2510 自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)(AGVS)

速度控制要求

根據(jù)AGV的小和用途，常見的安全防護(hù)功能有急停按鈕、安全掃描儀、安全觸邊、安全位置開關(guān)等等，這些外圍安全傳感器屬于“外掛”，直觀可見，在進(jìn)行AGV安全防護(hù)配置時(shí)比較容易會(huì)想到。而往往容易被忽視的一點(diǎn)是，AGV如果運(yùn)行速度失控，也會(huì)對(duì)人員造成危害。EN 1525對(duì)AGV的速度控制提出了必須的要求。

EN 1525安全要求

安全等判斷

控制系統(tǒng)的安全相關(guān)部分稱為(SRP/CS)，對(duì)于安全等的判斷需要從安全回路SRP/CS的“輸入——邏輯——輸出”來整體判斷。

輸入

模塊化安方案PZmulti 2，給AGV帶來的保護(hù)。運(yùn)動(dòng)監(jiān)控模塊PZ m EF 1MM或PZ m EF 2MM(根據(jù)型號(hào)選擇監(jiān)控1根軸或2根軸)可檢測(cè)運(yùn)動(dòng)軸的速度信號(hào)，來實(shí)時(shí)監(jiān)控小車的運(yùn)行速度。對(duì)一根軸的速度監(jiān)控若要達(dá)到EN1525中高要求的Cat 3或PL d別，則可以采用如下輸入信號(hào)的方式

邏輯

在邏輯部分，用戶可打開圖形化操作軟件PZmulti configurator，使用經(jīng)驗(yàn)證的運(yùn)動(dòng)監(jiān)控功能塊實(shí)現(xiàn)豐富的符合EN 61800-5-2 的安全功能

在面向未來的知識(shí)體系中，機(jī)械安全是*的部分，如何在短的時(shí)間內(nèi)，掌握相關(guān)知識(shí)?不僅需要學(xué)習(xí)的熱情，還需要系統(tǒng)的內(nèi)容和業(yè)經(jīng)驗(yàn)的傳授，在機(jī)械安全這個(gè)知識(shí)版塊少走彎路。

由淺入深，循序漸進(jìn)

從入門到家，課程內(nèi)容涵蓋機(jī)械安全域的方方面面，按照知識(shí)掌握的基本規(guī)律，精心設(shè)計(jì)。學(xué)員可以根據(jù)自己的知識(shí)背景，選擇適合自己的進(jìn)階之路。在家中，還有認(rèn)可的資格認(rèn)證課程，含金量十足的證書。