更简单、更灵活、更多产、更高效——随着对工厂和机械的需求上升,自动化水平也在上升。而控制技术起着关键作用。它是组织核心;它处理来自传感器和输入设备的数字和模拟信号,将它们发送给执行机构、驱动和控制设备,保持工厂运行。所需的过程正变得越来越复杂;一台机器内的关系数量正在增加,网络的水平也在增长。这在处理方面带来了额外的挑战。与此同时,在许多行业,人们越来越接近这个过程,比如安装和安装机器。在人机交互尽可能接近的地方,它可以帮助提高工厂的可用性,从而提高生产率。因此,安全自动化在整个自动化概念中变得越来越重要。 With intelligent, safe control architectures, users have the freedom they need for customized implementation of the safety requirements for design, operating and service concepts, as well as operator regulations.
结果是基于机器类型、应用区域和必要的安全概念的特定需求概要——取决于规定的风险评估。因此,分开操作现有的机器控制系统和安全控制系统,甚至将它们合并到一个联合自动化系统中,可能是有意义的。并不是每个概念都同样适用于所有机器。
安全标准化
在选择合适的安全系统时,决定因素是电厂的功能范围。例如,就其本质而言,独立机器的安全功能比相互连接的机器少,而且不需要压倒一切的安全功能,如安全区域关闭。可配置控制系统特别适合于这种类型的应用。一个经典的应用领域是系列机械制造。在这种情况下,制造商往往被迫使用规定的或特定国家的机器控制系统。标准的自动化概念需要不断地进行细微的改变。因此,开放是必不可少的。例如,由于Pilz可配置控制系统PNOZmulti支持所有常见的现场总线和基于以太网的通信系统,机器操作员可以选择最适合他们个人需求的操作控制系统,而无需担心如何安全连接。制造商和用户都受益于这种标准化的安全,在故障排除、机器设计和培训方面。
易于使用是可配置控制系统PNOZmulti的优点之一。用户无需手动布线,只需使用软件工具PNOZmulti Configurator和存储在其中的与安全相关的认证功能块,即可快速、简单地创建安全程序。与传统的有线解决方案相比,用户在设计、配置、调试、诊断和维护方面节省了时间和金钱。可配置的控制系统PNOZmulti也足够强大,可以在较小的机器上进行完整的机器控制。因此,机器制造商不需要额外的控制系统,因此可以在一系列领域节省成本,从硬件成本和控制柜的空间到采购和库存持有成本。
安全和标准于一体
安全越来越多地不再仅仅由静态事件所主导,例如紧急停止机制的启动或安全门的打开,而必须能够对有时是多方面的情况或复杂计算的结果作出反应。动态安全概念,如基于一个或多个轴位置的不同操作模式或扭矩监测,将继续在未来的控制体系结构中找到它们的方式。这越来越需要与整个流程链中的单个元素建立更复杂的关系。机器数据——无论是标准的还是安全的——必须能够一起处理。
目前的趋势是标准和安全功能使用一个共同的控制架构——甚至在功能上合并以前一直是分开的两个领域。混合设计正在流行起来,特别是在分布式系统中,例如,为了最小化布线复杂性和接口问题。
机床就是一个例子:以安全数控或运动控制器为例,它通过集成的编码器系统直接记录各轴上的线速度、转速或停顿等与安全相关的信息,并将这些信息传递给安全控制系统进行安全评估。在这种情况下,它们不仅处理当地的安全功能,而且还记录和转发标准信号,例如监控终端位置。对于作为标准I/ o的重要控制相关过程信号和用于安全功能的I/ o,只需要一个通用的外围系统。由于安全控制系统的开放性,额外的编码器系统、接口问题或适配器解决方案都已成为过去。在这里皮尔兹可以提供控制系统PSSuniversal multi。这些延续了可配置控制系统的理念,可以实现局部安全功能,以及记录和转发标准外围信号。
控制系统PSSuniversal PLC说明,当机器控制系统的功能和安全相关部分可以一起考虑时,可视化、诊断、服务、维护工作和工程的协同作用是多么大。由于它们是成熟的可编程逻辑控制器(plc),用户可以选择是否使用符合EN/IEC 61131-3标准和安全任务的标准编辑器进行编程,或使用程序编辑器PASmulti进行配置,这延续了PNOZmulti配置器的配置哲学。在这里命名的所有编辑器中,皮尔兹提供了广泛的安全、认证的功能块。
分发情报
PSSuniversal multi和PSSuniversal PLC都是Pilz公司PSS 4000自动化系统中的控制系统。PSS 4000的中心思想是融合标准自动化和安全。处理或控制数据、故障安全数据和诊断信息都是通过基于以太网的SafetyNET p交换和同步的。因此,对于控制功能来说,在哪里处理各自的程序部分没有区别。与集中式控制系统不同,在运行时中分布的用户程序在集中式项目中对用户可用。所有网络用户都以这种方式配置、编程和诊断。因此,对于所有的控制任务,用户维护一个分布式系统的集中视图。如果智能分布在机器部件中,可以看到由于局部错误反应而产生的更大可用性,以及由于整个系统反应时间更短而产生的更高生产率。将智能划分为更小的机器组件也可以提高可伸缩性。
这种多主机自动化结构导致了很大程度上独立的单元控制系统,可以在网络内进行交互。所以PSS 4000使机电方法被转移到控制水平,这是迈向工业4.0的关键一步。工厂可以被分解成可管理的、独立运作的单元。因此,工程、调试和维护的成本大大降低。例如,如果工厂采用机电一体化设计,系统和硬件可以并行开发。到目前为止,软件开发只有在机器规格确定之后才开始。对函数的后续更改或扩展是非常困难的,因为程序现在是直接访问硬件的。工厂和机械元件的标准化程度也提高了,使它们能够迅速灵活地适应客户不断变化的要求。
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