没有附加条件

通过控制工程人员 二七年九月十九日

不只是像皮诺曹这样的虚构木偶不想被绳子绑住。对于那些涉及自动化和相关控制应用的人来说也是如此。与传统的有线方式相比,在工厂车间采用无线方式可以节省资金,减少安装时间,并提供更大的灵活性。符合适当认证的无线技术还可以保证操作员和设备的安全,如果该技术实施得当的话。

该实现必须考虑到工厂车间本身。与办公环境不同,工厂地板的电磁噪声很大。2007年,美国国家标准与技术研究院(NIST)进行了一项研究,研究了汽车组装、发动机和金属冲压厂的无线环境。在2.4和2.5千兆赫的普通无线局域网频段,NIST的调查人员发现,由于数据发射机、无线扫描仪和工业设备的使用,工厂中流量很大,持续不断。

正如预期的那样,工厂里挤满了金属结构,一些是固定的,另一些是移动的。由于这种金属,这些植物具有高水平的多径干扰,无线信号从发射机到接收机要经过多条复杂的路径。因此,信号到达的时间和强度略有不同,这种现象可能会导致错误并对通信质量产生不利影响。

虽然对植物无线环境的研究仍在继续,但NIST的研究人员已经确定了可以采取的一些初步措施来改善这种情况。有些涉及到人,比如限制在交通繁忙地区的个人电子产品。另一些则需要对机器进行改造,比如使用电磁干扰小的设备。最后一类建议包括无线技术本身,这里的建议是使用具有高抗干扰能力的无线系统。

说到安全,最关键和最基本的元素之一是网络连接,NIST的建议将改善这一点。然而,无线网络和设备满足正确的认证并具有适当的功能也同样重要。

例如,考虑具有安全功能的西门子移动面板277F的一些规格。与其他工业设备一样,它符合防护等级ip65的房屋标准。像其他无线设备一样,它支持重要的IEEE 802.11 a、b和g标准。

它采用基于标准的安全网络协议PROFIsafe,确保通信安全,进一步增强网络连通性。在幕后,该协议使用冗余数据包,并自动重发任何被打乱的数据包。PROFIsafe和它所运行的PROFINET标准都是网络不可知的。他们都不关心信息的传输媒介是有线还是无线。

在移动面板使用的西门子无线接入点产品中,专利技术保证了设备之间的通信。具有安全功能的西门子移动面板277F还要求与proisafe通信兼容的故障安全CPU强制通信。

该设备已通过安全完整性级别(SIL) 3认证。这是来自EN 62061:2005标准的安全相关分类,适用于与安全相关的电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全。除了典型的HMI或人机界面功能外,移动面板还有两个启动按钮和一个紧急停止按钮。

虽然没有被电缆捆绑,但移动面板确实保留了与系绳设备相关的安全好处之一。有了电缆设备,很容易就能知道面板正在与哪台机器通信。就是连接着面板的那个。因此,意外地与另一台机器交互是不可能的,这种情况确保了适当的系统接收到停止或启动命令并对其进行操作。更重要的是,如果电缆长度合适,连接点位置正确,电缆本身有助于保证机器启动或停止时操作人员处于安全位置。

无线面板的情况并不一定如此。移动的自由也是在错误的地方和与一个意想不到的系统交流的自由。标准的无线数据技术在解决这些问题上帮助不大。802.11标准的范围可达数百英尺,因此很难确定发射机和接收机的相对位置。

然而,使用另一种无线技术,射频识别或RFID,可以克服这些问题。RFID的测量范围为几十英尺,功耗低,并有自己的一套管理标准。具有安全功能的西门子移动面板277F在应答器中使用了该技术,限制了面板可以识别的有效范围。

实际上,这种方法将有线系绳替换为无线系绳。这样,操作员就可以对正确的机器进行故障安全控制。此外,操作屏幕和操作员授权的分配在工厂的任何地方都是明确的。应答器允许定义启用某些功能的区域,这是另一个安全特性。

正如这个移动面板所表明的那样,无线自由的承诺可以实现,从而提高生产力和安全性。然而,要做到这一点,需要设备满足正确的认证并提供正确的功能。这样一来,就有可能削减一直制约自动化应用程序和运营商的制约因素。