为满足日益严峻的生产效率,设备和机器可用性要求,机器制造商需要适当的自定义控制理念。标准控制功能和安全性之间的交互是其能否成功的关键。
更简单、更灵活、更具生产效率、更高效——随着设备和机器的要求越来越高,自动化程度要求也水涨船高。控制技术则在其中发挥着关键作用。它是这项运动的掌局者,处理着来自于传感器和输入设备的数字量和模拟量信号,并负责将它们发送到执行机构、驱动器和控制设备,从而使整个工厂保持顺利运转。实现这一目标所需的过程越来越复杂;机器的内部错综复杂的关系越来越精细,联网水平也越来越高。在实际操作过程中,这也带来了额外的挑战。与此同时,在很多领域,为了进行机械装配和设置,人们也距离实际的生产过程越来越近。如果人机之间可实现尽可能紧密的交互,就可帮助我们提高设备可用性,进而提升生产效率。因此,在整个自动化层面,安全自动化的重要性日益提升。智能、安全的控制架构,使得用户可自由自定义实施设计、操作和维护理念以及操作员规程的所需的安全要求
这也造就了一种基于机器类型、应用领域及必备的安全理念(取决于规定的风险评估)的特殊要求框架。因此,我们可能藉此实现:现有机器控制系统和安全控制系统可相互独立操作,甚至可合并在一个联合的自动化系统中。但并不是所有的理念都同等地适用于所有机器类型。
标准化安全性
在选择合适的安全系统时,决定性因素是设备的功能范围。例如,限于自身特殊的性质,相对于互联机器,独立机器的安全功能更少,且不需要核心安全功能(如安全区域停机)。可编程控制系统尤其适合于此类型应用,最典型的应用领域就是大批量机器生产。此种情况下,制造商常常被迫使用规定的或国家指定的机器控制系统。为满足标准自动化理念需要,这些系统还要继续进行或大或小的调整。因此,开放性、兼容性是此类系统的必备要求。Pilz 的可编程控制系统 PNOZmulti 支持所有通用现场总线和基于以太网的控制系统,机器操作人员可藉此自由选择最适宜自身独特需求的操作控制系统,不必担心其相关的安全性问题。无论是制造商还是用户,均可凭借这一标准化安全性,在故障排除、机器设计和培训方面获益。
易用性是 PNOZmulti 可编程控制系统的一大优势。此系统不必手动配线,用户可以采用软件工具 PNOZmulti Configurator,以及其内部存储的、用于安全相关功能的认证功能块,简便、快捷地创建安全程序。相对于传统的配线解决方案,用户可在设计、配置、调试、诊断和维护方面节省宝贵的时间和金钱。
此外,PNOZmulti 可编程控制系统还具有强大的功能,足以在小型机器上实现完整的机器控制功能。因此,机器制造商不再需要额外的控制系统,从而能在从硬件成本和控制柜空间,再到采购和库存成本等诸多方面带来节省空间。
集安全与标准功能于同一系统
随着时代进步,安全性不再单纯包括静态事件(如急停机制执行或安全门开启),还必须具备应对某些复杂情形或处理某些复杂运算结果的能力。动态安全理念(如不同的操作模式或基于一根或多根轴的位置的力矩监控)未来还将继续在控制架构这条道路上继续前进。整个时代越来越需要整个过程链的单个元件间实现更复杂的关系。机器数据——无论是标准数据还是安全数据——都必须可以集中处理。
目前呈现的趋势是,标准和安全功能将要使用通用的控制架构,这两个之前相互独立的领域甚至可以实现功能融合。混合设计恰好抓住了这一风潮(尤其是在分散式系统中),其可最大限度减少布线复杂程度和接口问题等问题。
机床就是一个很好的案例:以安全 CNC 或运动控制器为例,其可通过集成的编码器系统,记录诸如各个轴上的线速度、转速或静止等安全相关信息,并将此类信息传送到安全控制系统以安全评估。此时,它们不仅可处理本地安全功能,还可记录和转发标准信号,以便进行终端位置监控等应用。对于用作标准 I/O 和安全功能 I/O 的重要控制过程信号,仅需采用一个公用的外围系统提供。该安全控制系统的开放性和兼容性,使我们可以彻底告别额外的编码器系统、接口问题以及适配端解决方案。Pilz 可为此提供 PSSuniversal multi 控制系统。此类系统延续了可编程控制系统的设计哲学,并具备了本地安全功能及标准外围信号记录和转发功能。
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