中外工業(yè)備件直發(fā)EISELE 2359-0300

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設(shè)計、檢查和驗證

下步驟為設(shè)計和設(shè)計驗證。設(shè)計驗證是種分析方法，用于確認(rèn)實(shí)現(xiàn)的性能等(PL)與風(fēng)險評估及所需的PL是否相符。然而，實(shí)現(xiàn)所需的PL并不表示系統(tǒng)就是安的。在第四步，安裝和驗證中，原始設(shè)備制造商要驗證所選風(fēng)險緩解解決方案是否按預(yù)期發(fā)揮作用。

根據(jù)系統(tǒng)所用的安防護(hù)及自動化技術(shù)不同，對安系統(tǒng)進(jìn)行檢查和驗證所需的時間也各不相同。例如，驗證安PLC比驗證硬件繼電器所需的時間和人力明顯多。

利用述五個步驟，設(shè)備制造商便可以打造的模式–即從開始就能滿足客戶安需求。我們知道，安光柵都有發(fā)射器和接收器兩個部分，發(fā)射器發(fā)射紅外光束，接收器接受這些光束。假如接收器沒有收到光束，說明光束被物體遮擋了。但是，安激光掃描儀好像就個物件，沒有單獨(dú)的發(fā)射器和接收器。那它是如何檢測物體的呢?

原理其實(shí)和雷達(dá)差不多

你很懂雷達(dá)?那請直接看第3部分吧!這里先科普下電磁波，不論是可見光或是無線電波，在本質(zhì)是同種東西，都是電磁波。(X射線也是電磁波，但是X射線的穿透力強(qiáng)，因此我們力反對“某德"系統(tǒng)，它使用的就是X波段雷達(dá))。

我們繼續(xù)說雷達(dá)，雷達(dá)設(shè)備的發(fā)射機(jī)通過天線把電磁波射向空間某方向，處在此方向的物體反射碰到的電磁波;雷達(dá)天線接收此反射波，送至接收設(shè)備進(jìn)行處理，提取有關(guān)該物體的某些信息(目標(biāo)物體至雷達(dá)的距離、方位、度等)。

由于電磁波都是以光速運(yùn)行，因此，我們只需要知道從發(fā)射到接受，總共用了多少時間，就可以知道目標(biāo)與雷達(dá)的距離。因此目標(biāo)的距離S=C(光速)×(t2-t1)/2，這里t1是發(fā)射電磁波的時間，t2是接收到返回電磁波的時間。這個就是飛行時間測量原理。

安掃描儀集發(fā)射器和接收器于體

Pilz安激光掃描儀PSENscan——即將市

在掃描儀內(nèi)部其實(shí)已集成了發(fā)射和接受裝置。和雷達(dá)樣，也是使用飛行時間測量原理，從發(fā)射激光開始計時，到接收到返回激光的所用時間來計算物體的距離。

假如物體的距離小于設(shè)定的安距離，說明物體已進(jìn)入到需保護(hù)的安區(qū)域，安激光掃描儀會立即關(guān)閉機(jī)器或讓AGV小車停下來，保護(hù)現(xiàn)場人員安。假如物體的距離于安距離，小于設(shè)定的報警距離，則掃描儀會輸出報警信號，給到人員提醒或?qū)C(jī)器減速。通過軟件可自由配置安區(qū)域和警報區(qū)域。隨著工業(yè)自動化的日趨成熟，現(xiàn)代化工廠已經(jīng)摒棄了當(dāng)初的設(shè)備簡陋，功能單，安缺失。因此在我們所從事的工業(yè)自動化現(xiàn)場，急停按鈕，安門鎖，安系統(tǒng)越來越多的被應(yīng)用到我們自動化生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)流水線，它們的使用，使得原本危險的設(shè)備增添了安的保證。使得我們的工作過程有了安的監(jiān)控，不僅讓現(xiàn)場操作人員有了好的安生產(chǎn)環(huán)境，也為企業(yè)效生產(chǎn)，安管理添磚加瓦。

作為安家族的重要環(huán)節(jié)，安PLC已經(jīng)越來越多的被人們所認(rèn)知，但是在使用的過程中，仍然有很多使用者困惑，為什么套和以往使用類似的PLC被冠以安PLC，安PLC和普通PLC到底有哪幾方面的區(qū)別，在此和家進(jìn)行分享。

安設(shè)計的理念我們定要記住三個詞：1.冗余;2.相異;3.自檢測。

而只有實(shí)現(xiàn)了以三個安理念設(shè)計的產(chǎn)品，我們才能認(rèn)為它是安產(chǎn)品，而普通的PLC產(chǎn)品是不具備安的設(shè)計。那接下來我們就看看安PLC是如何通過設(shè)計實(shí)現(xiàn)這三個理念的。

1.冗余

普通PLC內(nèi)部CPU數(shù)量有個或者多個，但程序通常是進(jìn)行個處理，多個CPU的功能是把程序中的邏輯運(yùn)算、算數(shù)運(yùn)算、通訊功能等分擔(dān)實(shí)現(xiàn)，也就是協(xié)作處理。

安PLC內(nèi)部CPU數(shù)量至少兩個或者多個，兩個CPU的功能是：分別對同個程序各執(zhí)行次，然后把記過放在起比較，如果結(jié)果直，就會進(jìn)行輸出，如果不致，則選擇安的結(jié)果輸出(通常意義的不輸出或者停機(jī))

因此只有具備冗余設(shè)計的CPU才能稱之為安PLC。

除此之外，安PLC中的CPU的檢測具有時鐘檢測，監(jiān)視時鐘，序列檢查，存儲器檢查。

時鐘測量:在處理器電路中，有兩個不同的振蕩器交叉檢查它們的行為，每個處理器使用個時鐘檢查另外個是否運(yùn)行。如果在個確定的周期里，檢測到對方?jīng)]有運(yùn)行，CPU就會進(jìn)入安狀態(tài)。固件每秒鐘會檢查兩個振蕩器的精度。

監(jiān)視時鐘：個硬件和個固件的監(jiān)視時鐘檢查PLC的活動和執(zhí)行用戶邏輯的執(zhí)行時間。這和常規(guī)的PLC系統(tǒng)是相同的。

序列檢查：序列檢查監(jiān)視CPU操作系統(tǒng)不同部分的執(zhí)行。

存儲器檢查：所有靜態(tài)存儲器區(qū)，包括Flash存儲器和RAM，使用循環(huán)冗余碼(CRC)進(jìn)行檢測，并且雙碼執(zhí)行。動態(tài)存儲器區(qū)由雙碼執(zhí)行保護(hù)，周期性進(jìn)行檢測。在冷啟動時，這些檢測重進(jìn)行初始化。

從面的分析可以看出，安PLC的診斷和檢測比常規(guī)的PLC的檢測要多很多，所以相對來說，硬件和軟件的設(shè)計復(fù)雜。當(dāng)然，檢測和診斷的范圍也廣范，細(xì)致。

2.相異

安PLC通常都有兩個處理器，通常處理器是由兩個不同廠家進(jìn)行的提供，比如個摩托羅拉，個因特爾，同時進(jìn)行解碼和執(zhí)行。這種差異性提供了失效檢測的下列優(yōu)點(diǎn)：

1.兩個可執(zhí)行碼獨(dú)自生成，編譯的差異性使得在代碼生成時，容易檢測系統(tǒng)失效。

2.兩個生成碼由不同的處理器執(zhí)行，因此，CPU能夠在代碼執(zhí)行時，檢測出系統(tǒng)失效和PLC的隨機(jī)失效。

3.兩個獨(dú)立的存儲器區(qū)用于兩個處理器，因此，CPU能夠檢測出RAM的隨機(jī)失效，而這在每個掃描周期的部RAM檢查時測不出來安PLC的自檢測體現(xiàn)在方方面面，包含CPU處理的自檢測，電源監(jiān)視的自檢測，安輸入輸出點(diǎn)的電路板狀況自檢測。

在此我們介紹下安輸入輸出的設(shè)計是如何體現(xiàn)了自檢測這安理念設(shè)計。

安數(shù)字量輸入

黃色部分是安輸入點(diǎn)所具備的*電路設(shè)計，普通輸入點(diǎn)是沒有的。

內(nèi)部診斷：每個輸入通道使用個公共輸入電路和2個獨(dú)立獲取鏈路，每個微處理器驅(qū)動個數(shù)字輸入串行器(DIS)來實(shí)現(xiàn)對輸入信息的采樣。另外，微處理器還驅(qū)動個數(shù)字輸入還原器(DID)，再驅(qū)動診斷功能塊進(jìn)行診斷，實(shí)現(xiàn)還原數(shù)據(jù)與輸入數(shù)據(jù)的同步比較。

輸入通道錯誤檢測：數(shù)字量輸入監(jiān)視現(xiàn)場側(cè)電源，利用外部接線來進(jìn)行漏電流的檢測，小的漏電流是1mA，如果沒有漏電流，就代表外部電路出現(xiàn)開路故障，在干接點(diǎn)的情況下，在接點(diǎn)兩并聯(lián)個10k歐的拉電阻，用于外部線路的斷線檢測。每個輸入電路都配置了開關(guān)，周期地強(qiáng)制為1或0，用于檢測電路是否健康。每個輸入電路獨(dú)立進(jìn)行檢測，如果發(fā)現(xiàn)問題就對診斷位置1，聲明通道處于非健康狀態(tài)。

安數(shù)字量輸出

黃色部分是安輸入點(diǎn)所具備的*電路設(shè)計，普通輸入點(diǎn)是沒有的。

內(nèi)部診斷：為了檢查開關(guān)是否能夠斷開與閉合，要在輸出模塊(在模塊內(nèi)部電路，插入周期性的診斷循環(huán))進(jìn)行個脈沖測試。

診斷序列包括：

改開關(guān)命令，這個時間非常短，不會影響執(zhí)行器，不超過1ms;核實(shí)測試結(jié)果，并且恢復(fù)正確的開關(guān)命令。

電源監(jiān)視：每個輸出電路包括兩個串聯(lián)的開關(guān)，有兩個處理器分別進(jìn)行控制。第個微處理器使用數(shù)字量輸出還原器(DOD)驅(qū)動它的開關(guān)，而第二個微處理器則在還原器之后驅(qū)動它的開關(guān)。在每個周期里，兩個微處理器系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓要與個閥值進(jìn)行比較，然后還要交換它們的如果，評估中點(diǎn)的狀態(tài)，診斷開關(guān)的狀態(tài)。如果在個通道中檢查到出錯的行為，那么立即停機(jī)，并且設(shè)置診斷位，通知CPU，CPU中會有故障信息體現(xiàn)。

綜所述，希望家對安PLC和普通PLC的區(qū)別有了個進(jìn)步的認(rèn)識，也通過面的介紹，了解到安產(chǎn)品設(shè)計的三個重要理念。在未來使用安相關(guān)產(chǎn)品的時候，能夠結(jié)合今天分享的內(nèi)容來認(rèn)識這些安產(chǎn)品，通過它們的設(shè)計，區(qū)別于標(biāo)準(zhǔn)控制產(chǎn)品。

PSS4000自動化系統(tǒng)

PSS 4000自動化系統(tǒng)專注于標(biāo)準(zhǔn)和安功能的融合。這可實(shí)現(xiàn)融合標(biāo)準(zhǔn)和安功能的自動化解決方案的應(yīng)用;這是作為用戶的您易于操作的解決方案。該系統(tǒng)為物理組合，于軟件中融合標(biāo)準(zhǔn)和安功能。如果操縱防護(hù)裝置，可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故或機(jī)器損壞;法律和財務(wù)風(fēng)險難以計算。詳細(xì)了解如何識別原因并避免操縱。