OMRON安全產品在汽車行業(yè)的應用

　　1. OMRON安全技術簡介

　　在工廠自動化日益發(fā)展的今天，人們越來越關注生產現(xiàn)場的安全性。以汽車生產廠為例，尤其是在自動化程度較高的焊裝車間和總裝車間，大量的焊接機器人和裝配機械手的出現(xiàn)，造成了許多需要安全保護的危險區(qū)域，所以安全傳感器，如區(qū)域保護掃描器、安全光幕、安全鎖、安全地毯、急停開關等的使用已經非常普遍。歐姆龍安全類產品主要包括以下幾類：

　　(1) 安全輸入產品

　　安全門開關：對安全門的開關檢測及鎖定，如D4NH 急停開關 ：用于當設備發(fā)生異?；蚬と税l(fā)生危險時使設備停止，如A22E 安全光幕：對頻繁出入的工作入口的保護，如F3SJ 安全地毯：對區(qū)域內的存在與否進行檢測，確保危險區(qū)域內的安全，如D9M 區(qū)域掃描傳感器：存在與否的檢測和接近危險區(qū)域時的警告，如F3G-C。

　　(2)安全控制產品：

　　安全繼電器：內藏強制導向機構，防止觸電的熔接造成的危險，如G7SA 安全繼電器單元/控制器：實現(xiàn)安全電路的組成及控制，并實現(xiàn)安全控制網(wǎng)絡的組建，如DevICeNet Safety 智能網(wǎng)絡控制器NE1A。

　　傳統(tǒng)安全系統(tǒng)仍停留在“安全繼電器”或“安全PLC”的非總線控制系統(tǒng)的低級控制狀態(tài)，大大限制了生產過程控制系統(tǒng)的發(fā)展。但如果將這些安全設備連接到非安全的現(xiàn)場總線系統(tǒng)上去，就會存在比較大的安全隱患，是一種非安全的控制狀態(tài)?；谶@種狀況，OMRON開發(fā)了一種安全網(wǎng)絡系統(tǒng)DeviceNet Safety，如圖1所示，該總線控制系統(tǒng)大大加快了控制系統(tǒng)前進的步伐。使用該DeviceNet安全控制網(wǎng)絡具有以下優(yōu)點明顯：可以取得認證軟件邏輯安全回路;互鎖繼電器盤的小型化，節(jié)省空間;按照用戶要求可以靈活處理程序變更;可以靈活處理設備的模型變更;節(jié)省布線;縮短開發(fā)時間等。

　　2.安全總線系統(tǒng)在汽車行業(yè)的應用

　　(1) 焊接機器人 汽車廠焊接車間中存在著大量的焊接機器人，焊接機器人周圍需要安裝機械式安全圍欄、安全門鎖、激光區(qū)域保護掃描器及急停開關等安全保護設備。這些安全保護設備可通過“安全總線接口”連接到安全總線系統(tǒng)中去。

　　(2) 全自動沖壓機

　　在全自動沖壓機的工作區(qū)域，通常會安裝機械式安全圍欄、安全門鎖、帶屏蔽傳感器的安全進出入口安全光柵及急停開關等安全傳感器。這些安全保護設備都可以連接到安全總線系統(tǒng)中去，構成安全控制網(wǎng)絡系統(tǒng)。

　　下面以汽車焊接生產線為例，介紹OMRON安全產品在其中的應用。 圖2為汽車生產中的車體焊接生產線示意圖，包括主控制面板，焊接工作臺JIG A和JIG B，工人操作臺等部分。其中，POWER ENCLOSURE為主控制柜，ROBOT CONTROL PANEL為焊接機器人控制面板，MAIN OP 面板控制主設備的啟動、停止，SUB OP為局部操作面板。工作過程為：焊接機器手輪循對進入工作臺A，B中的車體進行焊接，當A焊接完成后，該車體自動退出焊接工作臺A，等待下一個進入焊接，同時，機器手轉向工作臺B，對進入該工作臺的車體進行焊接，焊接完成后的車體退出工作臺B，等待下一個進入，同時機器手返回A中對已就位的車體焊接…., 如此周而復始。

　　在這種自動化程度較高的焊裝車間中，大量的焊接機器人和裝配機械手的出現(xiàn)，造成了許多需要安全保護的危險區(qū)域。因此，安全產品的應用顯得非常重要。在圖2 中，急停開關可在設備出現(xiàn)異常情況下立即停止其運行;焊接工作臺與工人操作臺之間安裝安全光幕，以防機器手工作期間身體的進入;在機器手工作半徑附近的區(qū)域安裝激光區(qū)域掃描器，防止人體進入危險區(qū)域;同時，可通過DeviceNet安全網(wǎng)絡進行遠程擴展，如圖3所示。

　　圖4為汽車自動焊接線的控制系統(tǒng)構成。該控制系統(tǒng)中包括兩個DeviceNet網(wǎng)絡，其中DNET1為DeviceNet Safety網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡由安全控制器NE1A為安全控制主站、DST1為從站組成。NE1A本身自帶16路安全輸入，8路安全輸出，可外接各種安全輸入輸出產品，其本身具有使用功能塊的演算功能，并兼具DeviceNet標準從站功能;同時，為擴充系統(tǒng)的安全輸入輸出，外加從站DST1，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡的擴展。 DNET2為標準DeviceNet網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡主要作用為控制設備的機械運動，同時為整個系統(tǒng)的信息網(wǎng)絡，即外界可通過該網(wǎng)絡(主站PLC)讀取遠程的信息。