安全現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用綜述
一直以來,安全控制技術(shù)一直落后于標(biāo)準(zhǔn)的控制技術(shù)。為了說明這一點(diǎn),讓我們回顧一下幾十年來自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程。30年前,幾乎所有的控制系統(tǒng)都采用繼電器控制方式,但這種方式安裝和維護(hù)的成本較高,且重新配置系統(tǒng)比較麻煩,非常不靈活?;谶@些原因,PLC及其他一些比較“智能”的控制技術(shù)就逐步取代了繼電器控制方式,因?yàn)镻LC減少了硬件配置,簡(jiǎn)化了安裝和維護(hù)過程,且能非常靈活地適應(yīng)以生產(chǎn)過程為本的控制任務(wù)。隨著生產(chǎn)規(guī)模的進(jìn)一補(bǔ)擴(kuò)大和生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步,控制系統(tǒng)的復(fù)雜性也在不斷增強(qiáng),新型的開放式現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的時(shí)代來臨了,它不僅能使不同供貨商的設(shè)備共存于一個(gè)總線系統(tǒng)中,而且還能簡(jiǎn)化布線,加快信息在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)上的傳播。但實(shí)際上,標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)還不能算是一個(gè)完美的總線系統(tǒng),尤其在“安全控制”方面存在著很大的漏洞。
以汽車生產(chǎn)廠為例,尤其是在自動(dòng)化程度較高的焊裝車間和總裝車間,大量的焊接機(jī)器人和裝配機(jī)械手的出現(xiàn),造成了許多需要安全保護(hù)的危險(xiǎn)區(qū)域,所以安全傳感器,如區(qū)域保護(hù)掃描器、安全光幕、安全鎖、安全地毯、急停開關(guān)等的使用已經(jīng)非常普遍,但現(xiàn)在連接這些安全設(shè)備的控制系統(tǒng)仍停留在“安全繼電器”或“安全 PLC”的非總線控制系統(tǒng)的低級(jí)控制狀態(tài),大大限制了生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的發(fā)展。但如果將這些安全設(shè)備連接到非安全的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)(如標(biāo)準(zhǔn)的 Profibus、DeviceNet等總線系統(tǒng))上去,就會(huì)存在比較大的安全隱患,是一種非安全的控制狀態(tài)。
圖1:所示的是安全產(chǎn)品的接線方式。
基于這種狀況,世界上幾家比較大的自動(dòng)化系統(tǒng)公司(如Siemens、Rockwell Automation等)聯(lián)合了幾家著名的安全傳感器的生產(chǎn)公司(如SICK、OMRON),共同合作開發(fā)了開放性的、相互兼容的安全總線系統(tǒng),如AS- Interface safety、 Profisafe、 DeviceNet Safety、 interbus safety及Safety bus p等。這些安全總線控制系統(tǒng)大大加快了控制系統(tǒng)前進(jìn)的步伐。
圖2:為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Profisafe總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
評(píng)論