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集成安全的驱动是通过将安全功能(对应于传统继电器控制系统中的安全逻辑)集成到驱动控制系统中,也就是将安全逻辑集成到NC中,同时利用安全总线技术完成控制通信和安全通信的集成。当驱动达到一些设定的安全极限值(如极限速度、极限位置、极限力矩等)时,相关安全功能信号通过相应的通道可以直接作用于驱动控制器中的功率半导体器件,使驱动进入安全模式。这样驱动系统在执行工作任务的同时可兼顾安全功能,从而使驱动更安全、更快捷、更有效。
集成安全功能知多少
根据IEC61800-5-2规定,安全集成功能包括安全转矩截止(STO)、安全停车l(SSI)、安全抱闸控制(SBC)、安全停车2(SS2)、安全速度限制(SLS)、安全位置限制(SLP)、安全转矩限制(SLT)、安全运行停车(SOS)、安全方向(SDI)、安全增量限制(SLI)、安全速度监控(SSM)和安全加速度限制(SLA)等。
这些安全功能或直接嵌入到驱动终由驱动器直接完成,或通过将驱动终的信号反馈到控制器中,进而间接由安全集成驱动器实现安全功能。
1、安全转矩截止(STO)
通过对电动机输出转矩进行监控,并将其功能作为标准集成到电动机的驱动器内部;同时对电动机的运行状态时刻进行监控,当配合执行电动机的某一功能故障或一旦出现危险状况时,便激活安全功能切断功率部分电源,使电动机平稳过渡到停止状态,保人身安全;同时STO还防止驱动器意外重启而造成的人身伤亡或机器损坏。
实现这一功能的基础是,STO激活后,能够通过脉冲信号经过的关断路径切断功率部分的电源,并将这一功能集成到电动机的驱动模块中。
2、安全停车1(SS1)
用于激活电动机减速停车功能,并且一定的延时后引发安全转矩截止功能,从而使驱动安全停车。另外,出现任何安全故障时,安全转矩截止功能都会通过此功能得以启动。
需要注意的是安全停车1功能只能结合安全转矩截止功能一起实现,并且在一定的时延后自动启动STO功能或SBC功能;如果在时延之内SS1被取消,延时到达后,STO或SSI功能依然自动启动,并且随机自行关断。
3、安全抱闸控制(SBC)
当安全转矩截止功能启动后,或当任一安全监视功能响应后,驱动器就会进入安全抱闸控制功能。并且此功能的执行通过双通道执行,在功能执行的过程中还要对抱闸的状态进行监视。4、安全运行停车(SOS)
当电动机处于静止状态时,系统以闭环的位置控制或速度控制方式监视电动机的位置状态,保证电动机处于安全的停车状态,并维持外负载所需的动力。例如塔吊下的重物被吊在空中的某一位置,就需要电动机提供恒定的力矩以保证安全。
5、安全速度限制(SLS)
设定某一速度值,并且当电动机的速度超过此设定值时,就会引发相应的安全停止功能响应,进而激活安全集成驱动功能响应。
6、安全停车2(SS2)
当电动机达到某一设定的速度限定值时,启动电动机减速功能,并在减速过程中对电动机进行监控,同时启动计时器,当电动机静止时或的延时后引发SOS功能。
7、安全加速度限制(SLA)
安全加速度设置就是对电动机加速和减速过程进行监控,防止加速度超过给定的安全值,从而减小机械的振动,避免机械碰撞,杜事故的发生。
8、安全位置限制(SLP)
在机器运行过程中,对机器运动的位置进行监控.防止运动超给定的位置极限,从而较少碰刀、设计与机械碰撞等事故的发生。
9、安全方向(SDI)
保证电动机只能以某一的方向运行,而不能由于人为的误操作而出现反向运转的情况,从而有效地保障机械安全,避免事故的发生。
基于运动控制的安全性要求,PILZ的PMCprotego DS系列的伺服驱动器集成伺服的安全功能,可以在各种异常状态下,及时进行反馈,并进一步控制电动机的停止、转速和位置,实现安全驱动的要求STO、SS1和SBC作为驱动的基本功能被直接集成嵌入到驱动控制器内部,由驱动控制器直接控制电动机实现安全功能。
而SS2、SLS、SLA、SLP、SOS、SDI等安全功能可以被抽象成安全逻辑,再将其集成到驱动器中,通过在电动机运行过程中,对机器运行的状态监测,将各个安全功能对应的的安全信号和相关数据周期性地反馈给安全集成系统,终通过驱动器内置的安全集成功能(STO,SSI和SBC)进行控制,实现功能安全。得益于皮尔磁的安全技术,人类和机器人可以在没有安全围栏的情况下毫无后顾之忧地携手合作。
未来的自动化来需要人类和机器人一起安全地工作。但是,如何保证安全?机器人的压力和力有多强才能保不会发生伤害?技术规范ISO / TS 15066为这个问题提供了答案。该规范规定了人类和机器人发生碰撞时允许的疼痛阈值。如果人和机器人接触时,碰撞力依然在极限值内,则应用符合标准。
面向人机协作的碰撞测量系统PRMS
来自皮尔磁的碰撞测量系统PRMS指示力和压力是否在定义的疼痛阈值内,它测量人与机器人之间的潜在碰撞产生的力和压力,评估将通过软件进行。所以,PRMS可用于验证人机协作(HRC)。
碰撞测量系统PROBms主要用在验证人机协作时,并用于记录会导致发生碰撞的力和压强。
碰撞测量系统操作模式
力测量碰撞测量装置带有弹簧和传感器,用以测量施加在人体上的力。
九只不同的弹簧分别具有不同的弹力常数,可在力测量中用于重建各个身体区域。
压强的测量压强指示膜用于测量部压强并将其同相关标准中规定的极限值进行比较。
用户可使用一款便捷的软件工具对力测量值进行评估和数字化处理,并生成试验报告。
碰撞测量系统(用于实现人机协作)的功能特点
● 坚固耐用的做工
● 优质元件
● 便于操作的弹簧
● 授权软件,含记录工具
● 租用理念包括维护、校准和定期更新
“没有安全的机器人,只有安全的机器人应用。”皮尔磁秉承着对安全的一贯追求,为用户提供先的技术和安全的机器人解决方案全塑防爆电缆终箱系列外壳采用耐冲击的玻璃纤维强化聚酯材料制成,所有的金属部件均耐腐蚀。全塑防爆电缆终箱盖和基座的结合面设计成凹凸型,设有硅橡胶密封结构,保了IP65防护等。
全塑防爆电缆终箱内装三相五线子排,额定电流分250A、400A、630A三种,制压线子夹紧范围为35-300mm,还可选用电流接线子50-240mm,根据要求选用不同的电缆密封套。
防爆标志Ex eⅡ T5 DIP A21 TA,T5
全塑防爆电缆终箱适用范围用于1区和2区,用于21区和22区
防护等IP65
额定电流铜排250A(5 x 20mm)
400A(10 x 20mm)
630A(15 x 20mm)
全塑防爆电缆终箱压线子夹紧范围35~70m㎡
35~240m㎡
35~300m㎡
电流接线子50~240m㎡
全塑防爆电缆终箱外壳材料抗静电玻璃纤维强化聚脂(SMC)
全塑防爆电缆终箱主要数据
全塑防爆电缆终箱订购规格
全塑防爆电缆终箱外形尺寸Wächter公司总部位于德国,在包装行业中享有盛誉,四十余年来始终致力于包装流程的自动化,主要在包装技术域规划、设计并制造机器,其服务范围还包括现有机器的升和旧机器的改造。
灵活、可靠、安全的撑箱机
Wächter公司的Tablomat LE是一种新型自动托盘撑箱机,尺寸约为6 x 3 x 2.5米,用于制造各种产品的二次包装。
¨ 生产效率高每分钟多可生产30个符合人体工程学且美观方的二次包装物品。热胶用于密封包装。
¨ 样式变换灵活简便的主轴调整以及型铰链和旋转门,可迅速灵活地实现包装盒样式的变化。
¨ 参数设置便捷集中式电子参数管理,多可存储25种不同的产品参数,保短的设置时间,直观的触摸屏面板保简便、清楚的处理和监控过程以及纠正故障。
适配的安方案
在重新设计撑箱机时,Wächter公司遇到的问题之一就是控制与安全技术的更新,之前安全门上使用的机械安全开关容易出现问题,有时会产生不真实的诊断信息,这显然不能满足更高的性能和效率要求。另外,Wächter公司在新设计时,为设备的可用性、可靠性、灵活性和诊断设定了更高的标准,要求传感器的诊断数据通过EtherCAT或PROFINET网关实时提供给控制器(POC)。
多年来,皮尔磁与Wächter公司保持着密切的合作,作为安全自动化域的市场导者,皮尔磁提供了适配其应用要求的新安方案,可配置小型安全控制器PZmulti 2和PSENslock安全门系统的组合堪称,帮助Wächter实现了灵活的操作概念、快速的样式变化和平稳的运行。
PZmulti 2小而强
Wächter公司撑箱机风险评估的性能等为PLr=d(EN/ISO 13849-1)。皮尔磁可配置小型安全控制器PZmulti 2的任务是对四个安全门、安装的急停按钮进行安全监控以及通过现场总线模块将定制的诊断数据传送到PLC。宽度仅45mm的基础单元PZ m B0可提供20个安全输入和4个安全半导体输出,在必要时还能实现模块化以及灵活的可扩展功能。在软件工具中,只需点击几下即可选择硬件并通过拖放创建安全回路。具有自定义诊断文本的全面诊断选项可有效减少停机时间。
PZmulti 2作为开放式控制系统独立于上层的操作或设备控制系统,可在行业范围内灵活使用。它可以与所有常用现场总线通信,并根据具体应用,满足PLe和SIL CL 3的安全要求。无需更改程序即可更换现场总线模块,并使PZmulti 2能够与各种通信网络连接。
PSENslock合二为一
在Wächter公司的Tablomat LE撑箱机的四个安全门上配备了皮尔磁的PSENslock非接触式安全门系统,取代了之前容易出现问题的机械式安全开关。PSENslock将安全门监控与非接触式电磁锁定结合到一个单元内,既可实现常规应用,也可用于安全要求高的应用。来自急停按钮和PSENslock安全门系统的信号通过
PZmulti 2进行评估,其状态作为诊断功能的一部分可靠地显示在操作面板上。皮尔磁的解决方案实现了Tablomat LE的所有既定目标令人印象深刻的流线型布线,新任务的配置切换简便,设备故障率低,机器的状态随时可见。可移动平台AGV小车能够高效、准、灵活地完成物料搬运的任务,近些年来,应用来广泛。但作为一种带负载的可移动物体,AGV在带来便利的同时,也可能会对人体产生碰撞造成伤害。
相关安全标准
● EN ISO 13849 -1:2015 机械安全-控制系统的安全相关部件 部分设计通则
● EN 1175-1 工业车辆的安全——电气要求——电池驱动的车辆的通用要求
● EN 1525 工业车辆的安全——无人驾驶车辆及其系统(未来可能会被EN ISO 3691-4替代)
● VDI 2510 自动导引车系统(AGVS)
速度控制要求
根据AGV的小和用途,常见的安全防护功能有急停按钮、安全扫描仪、安全触边、安全位置开关等等,这些外围安全传感器属于“外挂”,直观可见,在进行AGV安全防护配置时比较容易会想到。而往往容易被忽视的一点是,AGV如果运行速度失控,也会对人员造成危害。EN 1525对AGV的速度控制提出了必须的要求。
EN 1525安全要求
安全等判断
控制系统的安全相关部分称为(SRP/CS),对于安全等的判断需要从安全回路SRP/CS的“输入——逻辑——输出”来整体判断。
输入
模块化安方案PZmulti 2,给AGV带来的保护。运动监控模块PZ m EF 1MM或PZ m EF 2MM(根据型号选择监控1根轴或2根轴)可检测运动轴的速度信号,来实时监控小车的运行速度。对一根轴的速度监控若要达到EN1525中高要求的Cat 3或PL d别,则可以采用如下输入信号的方式
逻辑
在逻辑部分,用户可打开图形化操作软件PZmulti configurator,使用经验证的运动监控功能块实现丰富的符合EN 61800-5-2 的安全功能
在面向未来的知识体系中,机械安全是*的部分,如何在短的时间内,掌握相关知识?不仅需要学习的热情,还需要系统的内容和业经验的传授,在机械安全这个知识版块少走弯路。
由浅入深,循序渐进
从入门到家,课程内容涵盖机械安全域的方方面面,按照知识掌握的基本规律,精心设计。学员可以根据自己的知识背景,选择适合自己的进阶之路。在家中,还有认可的资格认证课程,含金量十足的证书。