為人員提供最佳保護(hù)以防止傷亡情況與最大限度地提高設(shè)備生產(chǎn)率似乎是相互沖突的兩個(gè)目標(biāo)。貝加萊ACOPOSmulti系列安全伺服驅(qū)動(dòng)器可以通過(guò)openSAFETY無(wú)縫集成于POWERLINK網(wǎng)絡(luò)中，并且可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電機(jī)。與傳統(tǒng)的安全電路相比，它能夠使貝加萊把針對(duì)錯(cuò)誤的響應(yīng)時(shí)間縮短10倍，并且將沖擊能量最大提高100倍。因此，增加設(shè)備的安全性與提高機(jī)器的動(dòng)態(tài)特性已不再是一個(gè)矛盾。

      當(dāng)企業(yè)面對(duì)保護(hù)人員生命安全、保障員工福利等問(wèn)題時(shí)，他們必須做出妥協(xié)。這些妥協(xié)的方案可以歸納為三個(gè)方面：首先，工人們?cè)诟踩夭僮鳈C(jī)器與更有效地操作機(jī)器之間面臨一個(gè)選擇。其次，對(duì)于公司管理層來(lái)說(shuō)，存在一個(gè)更為廣泛的利益沖突問(wèn)題，公司不僅要保護(hù)他的合格勞動(dòng)力以及他的資本投入，而且要確保兩者能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率最大化。最后，世界上沒(méi)有任何一個(gè)完美的技術(shù)解決方案，也沒(méi)有任何運(yùn)動(dòng)的機(jī)器部件可以瞬間停止。

“智能安全響應(yīng)”的智能安全功能有助于確保安全設(shè)備得到最優(yōu)化的使用。

      與緊急制動(dòng)前驅(qū)動(dòng)器所承受的沖擊瞬間相比，即使帶斷路繼電器的傳統(tǒng)安全電路也要受限于系統(tǒng)內(nèi)在的響應(yīng)時(shí)間。例如，在安裝模式中，當(dāng)速度超過(guò)安全最大速度時(shí)，錯(cuò)誤檢測(cè)與響應(yīng)時(shí)間一般為80毫秒。如果錯(cuò)誤是由控制系統(tǒng)中的一個(gè)不正確的設(shè)定值引起的，那么在斷開(kāi)扭矩并啟動(dòng)額外激活的短路阻斷程序前，這種延遲足以使驅(qū)動(dòng)器加速至最大速度。這會(huì)影響到施加于障礙物上的力的大小，當(dāng)然也會(huì)擴(kuò)大總停車距離。因此，允許的最大速度必須得到相應(yīng)設(shè)置，以保持必要的安全級(jí)別。

安全100倍

      通過(guò)把安全技術(shù)集成到伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)中去，貝加萊對(duì)如何計(jì)算停車距離和沖擊能量進(jìn)行了重新定義。在所有ACOPOSmulti驅(qū)動(dòng)單元中都裝有無(wú)繼電器的SafeMC（安全運(yùn)動(dòng)控制）安全電路，它會(huì)對(duì)電機(jī)接收伺服驅(qū)動(dòng)器指令后作出的每一次響應(yīng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控。這是通過(guò)使用安全、全數(shù)字化、高精度、高分辨率的編碼器完成的，這些編碼器安裝在所有貝加萊同步伺服電機(jī)的電機(jī)軸上，并且符合EN ISO 13849認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。這些電子裝置直接集成在驅(qū)動(dòng)器中，以避免額外的響應(yīng)時(shí)間。這使貝加萊把錯(cuò)誤響應(yīng)時(shí)間縮短為只有7毫秒。在發(fā)生錯(cuò)誤的情況下，現(xiàn)在電機(jī)可以在不足原來(lái)十分之一的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)加速，并獲取驚人的動(dòng)量。

      由于動(dòng)能與相應(yīng)的響應(yīng)距離是隨著速度的平方而增加的，因此這兩個(gè)關(guān)鍵特征相比一些傳統(tǒng)解決方案還不到它們的1/100?！斑@不僅提高了工作場(chǎng)所的安全性，還增加了機(jī)器的生產(chǎn)率，”貝加萊運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品事業(yè)部經(jīng)理Alois Holzleitner強(qiáng)調(diào)?！案鶕?jù)不同的優(yōu)先級(jí)減小這些特性，會(huì)令制動(dòng)距離變得更小，從而使縮短安全距離變?yōu)榭赡?，這樣既能適用于更小型化的機(jī)器使用，也可以通過(guò)安全限速（Safe Limited Speed）功能提高機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中的允許速度極限。”

無(wú)縫集成于現(xiàn)有系統(tǒng)中

      ACOPOSmulti伺服驅(qū)動(dòng)器包含安全邏輯，它與X20系列安全I(xiàn)/O組件一樣被證明是非常有效的。“使用這些在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)反復(fù)驗(yàn)證的電子組件對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)非常安心，”Alois Holzleitner說(shuō)道?！傲硗猓纱水a(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)也會(huì)直接影響到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的成本和統(tǒng)一性。”

      帶SafeMC（安全運(yùn)動(dòng)控制）功能的ACOPOSmulti可以通過(guò)SafeLOGIC安全邏輯控制器和X20安全I(xiàn)/O無(wú)縫集成于現(xiàn)有系統(tǒng)中。對(duì)于開(kāi)發(fā)者們來(lái)說(shuō)，帶SafeMC單元的ACOPOSmulti與X20 I/O通道的尋址是一樣的。當(dāng)然，它們都是在相同的開(kāi)發(fā)環(huán)境中進(jìn)行管理的：貝加萊Automation Studio中的SafeDESIGNER工具包。SafeMC組件和嵌入式參數(shù)芯片的自主設(shè)置可以使維護(hù)期間的配置更加簡(jiǎn)單快捷。通過(guò)登錄與密碼保護(hù)功能，還能對(duì)維護(hù)行為進(jìn)行追蹤。

SafeMC（安全運(yùn)動(dòng)控制）單元無(wú)縫集成于POWERLINK安全網(wǎng)絡(luò)中，令安全系統(tǒng)完美地成為一個(gè)無(wú)需復(fù)雜接線的整體解決方案

      貝加萊“集成安全技術(shù)”的主要優(yōu)勢(shì)是，該安全技術(shù)不需要冗余布線和外部監(jiān)控模塊。數(shù)據(jù)通過(guò)設(shè)備總線系統(tǒng)中固有的openSAFETY安全協(xié)議進(jìn)行虛擬布線傳輸，輕松可靠地實(shí)現(xiàn)與控制系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通信。在貝加萊自動(dòng)化解決方案中，這是通過(guò)POWERLINK現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)的。顧名思義，openSAFETY并不依賴于某一特定的制造商，它可以用在任何現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)上，最好是在工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中。不論使用的是什么控制器，它都能輕松實(shí)現(xiàn)安全驅(qū)動(dòng)器的集成。

通過(guò)貝加萊Automation Studio中的SafeDESIGNER工具包實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮陌踩幊?/p>

      在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行虛擬布線的另一大優(yōu)點(diǎn)是，它可以實(shí)現(xiàn)模塊化的機(jī)器概念設(shè)計(jì)。緊急停車裝置無(wú)需復(fù)雜布線就能簡(jiǎn)單地連接現(xiàn)成的機(jī)器部件，包括安全驅(qū)動(dòng)器。僅僅一個(gè)safeLOGIC安全邏輯控制器就能控制多達(dá)80個(gè)功率可達(dá)120kW的ACOPOSmulti系列安全驅(qū)動(dòng)器。

經(jīng)過(guò)認(rèn)證的智能

      在2010年2月，貝加萊收到了來(lái)自TÜV Rheinland的認(rèn)證，它針對(duì)以安全為導(dǎo)向的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其智能安全功能，貝加萊稱之為智能安全響應(yīng)（Smart Safe Reaction），它有助于確保安全設(shè)備得到最優(yōu)化的使用。STO（安全斷開(kāi)扭矩）、SBC（安全抱閘控制）和SS1（安全停車1）功能滿足EN ISO 13849-1標(biāo)準(zhǔn)的Cat. 4/PL.e安全等級(jí)和EN 62061/IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)的SIL 3安全等級(jí)。其他功能SOS（安全操作停止）、SS2（安全停車2）、SLS（安全限速）、SMS（安全最大速度）、SDI（安全方向）和SLI（安全限距）滿足Cat. 3 PL.d和SIL 3安全等級(jí)。

2010年2月，貝加萊收到了來(lái)自TÜV Rheinland的認(rèn)證，它針對(duì)以安全為導(dǎo)向的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

      ACOPOSmulti SafeMC單元中的系統(tǒng)智能通過(guò)集成跟蹤與示波器功能有益于通用診斷。結(jié)合控制與狀態(tài)功能，也可以顯示被監(jiān)控的安全范圍和速度。由于總線可以輕松地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭^(guò)程控制系統(tǒng)，因此也可以在機(jī)器的顯示與控制系統(tǒng)中集成診斷功能。這為設(shè)備操作人員和維護(hù)人員提供了詳細(xì)且易于理解的信息，使他們能夠了解安全違規(guī)的起因與類型以及系統(tǒng)的響應(yīng)，便于他們立即采取行動(dòng)。

      “ACOPOSmulti SafeMC單元與貝加萊同步伺服電機(jī)都是基于開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)openSAFETY。這一組合是對(duì)集成安全組件的合理補(bǔ)充，使之更加適合機(jī)器與設(shè)備制造，這些都已在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中得到了很好地證明，并且早已獲得相關(guān)認(rèn)證，”Alois Holzleitner說(shuō)。“這使貝加萊成為第一批有能力提供完全集成于網(wǎng)絡(luò)的安全系統(tǒng)包括智能驅(qū)動(dòng)器的安全功能的制造商。這樣一個(gè)系統(tǒng)不僅增加了機(jī)器的效率和生產(chǎn)率，而且還提高了工作場(chǎng)所的安全性?！?br />      “動(dòng)能與相應(yīng)的響應(yīng)距離相比一些傳統(tǒng)解決方案還不到它們的1/100，這不僅提高了工作場(chǎng)所的安全性，還增加了機(jī)器的生產(chǎn)率?！?/p>

貝加萊運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品事業(yè)部經(jīng)理    Alois Holzleitner

作者介紹：

      Alois Holzleitner先生在完成了他的電氣工程學(xué)位后，職業(yè)生涯起步于瑞士，從事機(jī)床控制器的開(kāi)發(fā)工作。他于1992年加入貝加萊，擔(dān)任控制器產(chǎn)品經(jīng)理一職。自從1998年以來(lái)，他一直在位于奧地利Eggelsberg的公司總部領(lǐng)導(dǎo)伺服驅(qū)動(dòng)器事業(yè)部。