机器安全

如何在停机站和电力中断期间保持机器

用于控制电源的分区安全性和不间断电源提供增强的机器控制,在停机站和功率中断

由Mike Johnson和Enrico de Carolis 10月2日,2020年
礼貌:艾默生

随着包装线机械变得更加复杂,它也变得更加复杂。这种增加的复杂性,与运营商和机器之间的大量相互作用相结合,增加了安全事件的可能性。

例如,在包装世界中,生产线可以停止每班次加载10到30次,每次都需要某种形式的相互作用,该交互使运营商暴露于可能的风险并增加安全事件的可能性。

防止这些风险并不容易。当改变改变以提高机器的安全时,操作可能会变得更加复杂或更严格。这些安全措施通常包括耗时的程序来停止机器操作,隔离能量,解决问题并重新启动过程,这些过程转化为损失的生产时间。令人沮丧的是这些中断,运营商可能会绕过安全措施,以保持线路移动并满足吞吐量期望,将它们暴露于不必要的风险。

后果可能是显着的。操作可能会对设备进行损坏,不可预见的成本,从停工中损失生产力,其人员造成损害,甚至丧失生命。最近的职业安全和健康管理局(OSHA)的研究揭示了制造业占所有报告住院的26%,占所有报告的截肢的57% - 所有行业的最高比例。

显然,保护人员和资产仍然是最终用户和原始设备制造商(OEM)的挑战,必须考虑看似无限数量的变量,包括机器复杂性,操作员互动,工作场所文化和个人态度。尽管有这些挑战,但在包装操作中提高了安全性。

通过实施合适的技术,OEM和最终用户可以创建更安全的制造环境,从不损害生产力,降低运营商的风险。具体而言,创新技术如分区安全和不间断的控制电源解决方案在停止和电力中断期间提供了对机器的增强控制。在其机器上提供具有增强功能安全系统的运营商有助于最大限度地减少这些事件对运营和结果的影响更加可预测的机器,可提高操作员安全

区域确保安全操作员交互

当操作员与机器互动时,它们可以暴露于增加的风险。如果出现问题,他们可能会受到伤害或可能发生损坏,这会导致生产磨削停止。这尤其适用于在包装操作中的机器气动控制部分。传统上,确保这些机器的操作员安全性需要采用与冗余倾倒阀的离散安全电路,专为锁定/标签(LO / TO)应用而设计,关闭空气供应,倾倒空气和禁用机器操作。

除了通过反复倾倒整个机器中的所有压缩空气和迫使操作员等待延长时段的浪费能量之外,这种方法增加了机器设计的显着复杂性和不必要的成本,因为它需要复杂的控制结构放置和更昂贵的组件。如果没有这些控制结构,空气突然将空气进入气动系统会导致零件的意外运动,增加对机器本身的损坏的风险,或者导致机器造成溢出,丢失的产品和废料。为避免这种损害并保持预期的产出,运营商可能允许一些机器在不应该积极,无意中暴露自己及其运作以增加风险时仍然存在。

分区安全技术在符合要求的同时,在手动交互期间提供更好的机器安全方法机械指示ISO 13849.1.(见图1)。

图1:分区安全技术在符合机械指令和ISO 13849-1的要求时,在手动交互期间提供更好的机器安全方法。礼貌:艾默生

图1:分区安全技术在符合机械指令和ISO 13849-1的要求时,在手动交互期间提供更好的机器安全方法。礼貌:艾默生

Zoned safety technology simplifies the design of a redundant pneumatic safety circuit with a single manifold system that can be configured to shut down air and power to only the group of valves that controls the machine’s specific motion in the operator’s vicinity while the rest of the machine remains in operation. This ensures operator safety and allows the rest of the machine to keep producing even though these safety circuits are enabled. Multiple independent safety circuits and standard valve functions can easily and cost effectively be designed into a single pneumatic valve manifold. This reduces complexity and the number of safety system components by up to 35% while allowing multiple and independent safety functions such as stop motion, return home, exhaust air, unclamp, remain clamped, and so on.

对于设备所有者和运营商,分区安全歧管简化了运营,并降低了成本,同时优化机器安全性并提高生产力。

智能关闭并重新启动

在确保包装操作的人和资产的安全方面,权力中断代表了另一个关注的临界领域。对于依靠电子驱动的自动包装系统的运营商,可能很少或没有警告,可能会发生电力中断,并且突然机器从这些中断引起的停止可能是危险的,耗时且昂贵的。除了潜在地暴露在包装线上的运算符到不安全的条件外,这些停止可能导致设备损坏,毁灭产品,材料堆叠和产品备用。

这些中断可能是由广泛的电源问题引起的,包括电压下垂和浪涌,衰褐器,功率中断和低频电压瞬变;没有任何设施免疫。复合问题是老化厂电气系统,为具有电子控制系统的先进机械提供电力,这是高度复杂的,但也非常容易受到破坏的影响。简单地说,受损的控制系统可以进入混乱状态,导致机器难以预测,彼此崩溃的组件,产品破碎和运营商陷入交火中。

防止这种混乱 - 以及它对操作的安全性和生产力构成的威胁 - 需要在干扰中维护关键的电子植物设备。不间断电源(UPS)通过允许计算机保持其现场电源,可编程逻辑控制器(PLC)和在意外中断运行的通信设备(参见图2)来提出实现这一目标的手段。

图2:不间断电源(UPS)有助于保护诸如现场电源,可编程逻辑控制器(PLC)和通信设备的电子设备在电源中断时安全。礼貌:艾默生

图2:不间断电源(UPS)有助于保护诸如现场电源,可编程逻辑控制器(PLC)和通信设备的电子设备在电源中断时安全。礼貌:艾默生

在发生电源干扰的情况下,UPS提供了即时备份交流电源,以便在不造成不安全条件的情况下,进程可以继续或智能地关闭。这些单元还使运营商能够在不偶然的电路之前安全地控制电力的重启,然后是安全。随着在运行时提供UPS的状态更新,这些电源可以帮助运营商防止可能导致潜在危险的设备问题。

配备UPS技术,包装线可以可靠,连续运行,帮助操作员保持安全。

正确的事情

确保当今越来越复杂的包装线中的机器和操作员安全仍然是一个日益增长的挑战,特别是随着运营寻求维持生产标准并满足客户的期望。那些期望以及随后的压力由运营商保持持续线路移动不会在任何地方进行。尽管如此,制造企业必须确保其员工的安全性和健康,这些员工从事生产设备的安装,运营,调整和维护。它只是正确的事情,而且可以提高机器中断控制的技术使其成为可能。


Mike Johnson和Enrico de Carolis
作者生物:Mike Johnson是艾默生自动化解决方案营销副总裁。Enrico de Carolis是艾默生ASCO Numatics的全球技术副总裁。