我第一次见到蒂娜·赫尔，产品安全工程师欧姆龙自动化与安全公司她当时参加了一个以太网安全小组讨论自动化会议2014.最近，她分享了帮助欧姆龙(Omron)客户解决机器问题的经验，在这个问题中，只有当光幕光束断开时，机器才会运行。
如果这听起来不寻常，不要惊慌。这是不寻常的。事实上，这与安全光幕设计的操作方式正好相反。赫尔甚至想知道机器在这种情况下“怎么可能”运行。
她将该机器描述为“模块化包装系统的一部分，该系统由一个动作安全的delta机器人组成，允许它有一个直接到安全的中央处理单元(CPU)。”据赫尔介绍，该机器还有一个视觉系统和一个安全系统，由一个安全PLC监控的紧急停止和两个光幕组成。
赫尔说，最初的想法是，问题可以通过电话迅速解决。然而，事实并非如此。事情是这样发展的。
第一步是确保光帘正确连接—这是一个基本的故障排除场景。赫尔说:“加拿大、美洲和欧洲的大多数光帘都是PNP。”“这提供了一个到+24v DC的路径，这防止了由于接地故障而导致的故障，更常见的是由线须接触框架造成的短路。来自其他国家的机器可能带有NPN光帘。”她补充说，供应商可能有不同的方法来表明光幕是PNP还是NPN。在这种情况下，零件号是F3SJ-B0225P25-D - P表示它是PNP。
为了验证连接是否正确，Hull研究了布线问题，因为“大多数安全相关问题都是由布线引起的，”她说。已发送接线图给客户验证。事实证明，接线是正确的，但赫尔分享了三个关键的接线检查，在排除连接故障时应该进行验证:
- 验证发射器与接收器之间的通信连接是否建立;
- 检查0v和24v直流连接;而且
- 确保所使用的任何开关都是额定的微负载。
现在电线连接已经被证实没有问题，下一步是对齐光帘。赫尔说:“顾客甚至设置了一个网络摄像头，这样我们就可以看到蓝色LED灯的亮起，以验证它是正确的。”她说:“观察led灯是判断光束是否被破坏的一种简单方法。”“但记住，当你这样做的时候，要使用测试棒或其他足够粗的一次性设备，而不是你的手!你也可以用万用表来测试连续性。”
通过所有这些测试，一切似乎都设置正确，但机器仍然只能在光束断裂时运行。此时，欧姆龙派出了一名应用工程师进行调查。
到达后，工程师发现，当他测试电源和光帘的连续性时，24v线接在一个电源上，而0v线接在另一个电源上。
赫尔说:“大多数人首先想到的是跳线连接两个电源之间的24v电压，但你不会想这么做的。”“用于安全和运动的电源应该永远分开。”
Hull指出，安全设备和控制器需要一个24伏直流SELV(分离特低电压)电源，以保持机器的完整性安全，并有助于消除在同一电源上的其他设备被打开时，由于涌流造成的误跳闸。
“在运动方面，当制动器上的继电器线圈被驱动时，它会导致一个负的电流尖峰，”她说。“许多高质量的继电器和控制器都内置了二极管，以减少峰值。虽然剩余的部分脉冲可以被高质量的电源吸收，但仍有一部分脉冲产生共振，并在I/O信号中引起噪声。高噪声会导致不可预测的结果，例如信号是“打开”的，即使输入信号是“关闭”的。
经过几个小时的故障排除，赫尔说她意识到如果我们“只阅读光幕数据表”，就可以节省很多时间。数据表指出，对于PNP输出，负载应该连接到输出和0v线之间。
Hull说:“在输出和+24v线之间连接负载会导致危险的情况，因为当光中断时，操作模式会逆转为‘开’。”
根据这个数据表的发现，客户追踪电线并将它们分开，因此光幕和其他安全装置在一个电源上。这使得光幕能够正常工作。
根据Hull从故障排除经验中学到的教训，她建议遵循以下四个步骤来防止这种问题发生在你身上:
- 伺服刹车和输入输出采用独立电源，避免短路;
- 为安全装置使用额定SELV的独立电源，以避免误跳闸;
- 选择适合设备额定的优质电源;而且
- 读数据表!
