Pilz安全控制模塊在汽車制造中的應(yīng)用

1、Pilz 安全控制模塊在汽車制造中的應(yīng)用對(duì)于制造工業(yè)的不同車間和設(shè)備，安全產(chǎn)品的正確選擇、設(shè)計(jì)和使用，對(duì)于成本的降低、設(shè)備的安全可靠性、維護(hù)的便易性至關(guān)重要。在整個(gè)安全控制系統(tǒng)中，安全控制模塊最為復(fù)雜。因?yàn)榘踩刂颇K，既要采集安全輸入信號(hào)，并且根據(jù)邏輯要求，進(jìn)行安全的輸出控制。安全控制模塊不但在自身出現(xiàn)缺陷的情況下依然要能夠保持高安全可靠性，同時(shí)也要能夠檢測(cè)安全輸入信號(hào)和被控輸出元件的故障，并及時(shí)做出合理的反應(yīng)。在安全控制領(lǐng)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(tǒng)。Pilz 緊湊型安全繼電器 PNOZX 、elog 和Sigma 系列可以用于控制單一安全功能，適用于

2、小型的安全控制系統(tǒng)。其安全輸出通常有繼電器觸點(diǎn)輸出或晶體管輸出。無(wú)論采用何種形式的輸出結(jié)構(gòu)，安全繼電器都能夠保證至少 2個(gè)通道進(jìn)行輸出的控制。在一個(gè)輸出通道出現(xiàn)故障的情況下，另外一個(gè)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(shí)檢測(cè)出故障通道。Pilz 模塊化安全繼電器 PNOZmulti 是一個(gè)多功能、可自由配置的模塊化安全系統(tǒng)。與其他 PNOZ 安全繼電器不同， PNOZmulti 的安全電路可在個(gè)人電腦上使用圖形配置工具輕松生成。 PNOZmulti 由一個(gè) PNOZm0 （1/2）p基礎(chǔ)模塊和若干個(gè)擴(kuò)展模塊組成?；A(chǔ)模塊可單獨(dú)使用，包括20個(gè)可連接急停按鈕、安全門、雙手控制器等

3、所有安全功能的輸入點(diǎn)；4個(gè)2A 容量的半導(dǎo)體安全輸出； 2個(gè)繼電器安全輸出； 一個(gè)輔助非安全輸出以及 4個(gè)測(cè)試脈沖輸出?？梢允褂脭U(kuò)展模塊來(lái)達(dá)到增加輸入輸出點(diǎn)、速度監(jiān)視、現(xiàn)場(chǎng)總線連接的功能。通過(guò)基礎(chǔ)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(yùn)行。安全可編程控制器適用于中、大型的安全控制系統(tǒng)。Pilz 的安全可編程控制器 PSS 的CPU 采用冗余的多處理器結(jié)構(gòu)。各個(gè)處理器之間相互監(jiān)控，一旦出現(xiàn)不一致， 立刻使控制器處于安全狀態(tài)， 并且發(fā)出報(bào)警信息；同時(shí)，安全可編程控制器對(duì)內(nèi)部的RAM ，EPROM ，輸入

4、輸出寄存器等元件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控， 并且采用特殊的測(cè)試脈沖對(duì)輸入信號(hào)和輸出被控元件進(jìn)行檢測(cè)，一旦出現(xiàn)任何不安全隱患，控制器立刻切換至安全保護(hù)狀態(tài)。Pilz 安全總線系統(tǒng) SafetyBUSp 則適用于大型、離散式的安全控制系統(tǒng)。其原理是在現(xiàn)有工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的基礎(chǔ)上，采用了一系列的時(shí)間檢測(cè)、地址檢測(cè)、連接檢測(cè)和 CRC 冗余校驗(yàn)等措施， 達(dá)到高的安全等級(jí)對(duì)于安全功能 4個(gè)以下的單臺(tái)設(shè)備或流水線，我們可以使用緊湊型安全繼電器。例如，在動(dòng)力車間中的單臺(tái)數(shù)控，其安全功能通常包括數(shù)個(gè)緊急停止按鈕、一扇至二扇安全門，并且安全等級(jí)在3級(jí)以上。對(duì)于這樣一個(gè)應(yīng)用，我們可以采用一個(gè)緊湊型安全繼電器控制所有的緊急停止按鈕

5、；再使用1/2個(gè)緊湊型安全繼電器控制 1/2扇安全門。任何一個(gè)安全繼電器被觸發(fā)，安全輸出必須切斷相關(guān)負(fù)載（如控制軸運(yùn)動(dòng)的或伺服）。對(duì)于安全功能在 4至14 個(gè)的設(shè)備或流水線，我們推薦使用模塊化的安全繼電器 PNOZmulti 來(lái)得到更高的靈活性和更低的成本。我們以一條油漆自動(dòng)化線為例，在此生產(chǎn)區(qū)域中，通常包括在安裝在噴涂區(qū)域進(jìn)出口的2對(duì)安全光柵、 4/8個(gè)安全門、若干個(gè)緊急停止按鈕、2套屏蔽，并且安全等級(jí)在 3級(jí)以上。我們當(dāng)然可以選用緊湊型的安全繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)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(yīng)用，不但能夠可靠、高效的完成安全功能，并

6、且能夠從設(shè)計(jì)、購(gòu)買、維護(hù)中降低成本。對(duì)于安全功能在數(shù)十個(gè)以上、或者大部分的安全功能都離散分布的現(xiàn)場(chǎng)，可編程安全系統(tǒng) PSS 和安全總線系統(tǒng) SafetyBUSp 可以使復(fù)雜的安全控制變得簡(jiǎn)便、清晰。在大型沖壓流水線中， PSS 和SafetyBUSp 都有成功的應(yīng)用案例。 通常，一條沖壓流水線高 10m ，長(zhǎng)50m ，分為涂油、沖壓、剪切等幾個(gè)工作區(qū)域。每個(gè)區(qū)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(hù)換模區(qū)域；此外沖壓機(jī)械中還有大量的安全信號(hào)（比如上死點(diǎn)、閥信號(hào)等）需要接入安全控制系統(tǒng)，并且以復(fù)雜的邏輯關(guān)系貫穿于整個(gè)安全控制回路。在這種情況下，PSS 安全可編程控制器和 SafetyBUSp 安全總線系統(tǒng)是最為合適的解決方案。PSS 可編程控制器可以簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯關(guān)系。通過(guò)Sa