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在如今的汽车制造等现场,由于操作者误入到危险区域、传感器因故障而导致的工伤事故时有发生,单纯依靠对操作人员的安全教育的方式来确保如今的生产现场的安全确实变得愈加困难了。如果使用安全控制系统,则可以自动识别危险并立即停止设备的动作,从而确保操作者和设备的安全。特别是在使用机器人的冲压生产线、汽车焊接生产线等高危险的工作区域,对单台设备甚至对整个流水线的安全控制都是非常必要的。在危险的设备上应用安全控制系统,能够有效减少劳动灾害,确保制造现场的安全性和生产性。
欧姆龙基于安全性和生产性的考虑,开发了一种安全网络系统DeviceNet Safety(见图1),该总线控制系统大大提高了控制系统的安全性。
其安全网络控制器(SNC)在安全控制领域中,是世界上首次内置DeviceNet Safety接口的产品;同时,它还实现了安全回路上所需功能的模块化、程序化。在功能安全方面,它符合IEC61508的SIL3认证,在机器安全方面则符合EN954-1的4级认证(安全等级4)。SNC具有以下几个特点:
1.利用安全控制回路的程序化来实现整个系统柔性设计
由于实现了符合安全标准的(IEC61508 SIL3/EN954-1 4级)安全控制回路的程序化,因此可以简单地解决由于工艺和设计的变化所带来的安全回路的变更/增加问题。
2.最多可以节省50%的配线
把SNC与安全网络连接实现安全设备布线的网络化(DeviceNet Safety),控制器的布线长度就可以大大缩短。在复杂并且规模比较大的系统中,除了安全回路的输入、输出配线以外,安全回路同其他控制回路之间的配线也是必需的,而在这方面我们可以节省50%的布线。通过以上的网络构造,不但可以减少安装/维修时的布线错误,而且提高变更时的工作效率。
3.在现有系统中可以进行安全网络的追加
以前的安全控制在硬件方面与机器控制部分是分离的,因此在原有基础上增加安全控制系统时,为了确保最合适的控制性和维护性,需要通过复杂的配线来解决,很不方便。而SNC由于利用了开放性网络――DeviceNet,因此在物理层上就可以利用已有的电缆把维护信息传送到机器控制部分的PLC上,这样既实现了省配线又确保了维护信息的准确传输。
安全控制系统的实际应用
系统配置1:独立的安全控制
在对于40点安全输入和8点安全输出点以下的装中,配置一台独立的安全控制系统,可以实现高速输入/输出响应。在这样一套系统中,可以选用NE1A系列控制器和WS02-CFSC1-E安全网络配置器。网络连接示意示如下:
独立安全控制系统
系统配置2:分布式控制和可扩散安全输入/输出
这套系统配置适用于分散安装的现场作业环境,本系统使用安全输入/输出端子和DeviceNet安全网络可以很容易的实现分散式分配安全输入/输出设备。这套系统中用到NE1A系列控制器、DST1系列安全输入/输出端子和WS02-CFSC1-E安全网络配置器。如下图所示:
系统配置3:完整控制系统
适用于机械控制和安全控制的总控制系统。该系统中的DeviceNet网络可用于通过现有DeviceNet主站或其它PLC监控DeviceNet安全网络上的安全输入/输出和安全回路状态。这套系统可由SYSMAC CJ系列PLC、NE1A系列控制器、DST1系列安全输入/输出端子和WS02-CFSC1-E等安全元器件组成。如下图:
欧姆龙不仅可以提供采用最新的“传感和控制”技术的安全零部件,还可以通过以“机器装置的安全设计最优化”为目的的咨询服务提供包括确保制造现场的安全性、将劳动灾害降到最低以及提高机器装置设计的效率化等在内的“安全”整体解决方案。欧姆龙将会保持“客户至上”的公司理念,为国内汽车制造领域的广大用户提供更加可靠、更高性价比和更先进的安全整体解决方案。
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