安全自动化

未来属于简化用户操作和增加灵活性的解决方案。

作者:Armin Glaser, Pilz Automation 二零零九年八月一日
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安全自动化面临的挑战反映在趋势中。市场需要从传感器到执行器的整体兼容解决方案。以太网作为一种通用通信系统正在获得发展。因此,信息技术和自动化的世界越来越紧密地联系在一起,这不仅给安全带来了新的挑战,也给安保带来了新的挑战。

这种趋势正在从完全集中的控制结构转向分散、独立的单元自动化和机电一体化、模块化方法。但是,将多个控制系统联网一定不能增加复杂性。未来属于简化用户操作,同时显著提高灵活性水平的解决方案。

随着技术的不断发展,标准也发挥着关键作用——这一事实也反映在趋势中。

目前有一系列关于机械安全的标准和指令,这些标准和指令要么是全新的,要么是即将取代现有版本的。两个最重要的变化是将于2009年12月29日生效的新机械指令(2006/42/EC)和将取代EN 954-1的EN ISO 13849-1。为此,添加DIN EN 62061作为DIN EN 61508的部门标准。一般的期望是,转换过程不会使安全解决方案对最终用户或系统集成商更容易。

将首次有办法对所有防护装置进行定量解释和核查。制造商在设计产品时需要考虑到这一点。用户需要将这种变化视为一个机会,并努力推动积极的实现。

新标准基本上考虑了工厂或机器的整个生命周期,从设计到报废。定量评估还提供了一种方法,通过该方法可以普遍计算从传感器到执行器的每个冲击链,并将其与风险分析确定的要求进行比较。作为制造商,在这条链的每个环节都有代表,并为用户提供兼容的解决方案,以减少复杂性和用户的界面投资,这一点至关重要。

聪明的燕尾榫接合

未来属于支持从工程到维护的用户的系统解决方案,它将自动化中的过程控制和安全相结合。安全和标准控制技术的智能对接在同等程度上考虑了两种环境的各种要求。只有在开发从一开始就考虑到这两种环境的情况下,才能实现对短反应时间和缺乏反馈的需求。因此,沿着这些路线设计的组合系统的好处是显而易见的。

将安全运动融入驱动

这方面的进一步趋势是安全运动,换句话说,将安全集成到驱动技术中。安全功能的集成将在这一领域继续发展,为用户提供一体化解决方案。然而,产品和系统将只是硬币的一面。为用户提供特定于其应用的针对性专业知识的服务将继续变得越来越重要,特别是当您考虑到这允许公司专注于其核心竞争力并将安全作为公司价值交给主管人员时。

在网络和数据传输方面,办公室通信已经通过以太网进入了自动化的世界。这与标准现场总线系统的发展类似,在现有协议中回顾性地添加了一个安全层。那些从一开始就考虑到无反馈、高性能安全技术的特定特性和要求的系统正在走一条不同的道路。

办公和自动化的融合意味着安全性和可用性方面将变得更加重要,特别是在以太网系统上的开放接口和无线系统的工业使用方面。这就要求从安全和保障的角度对自动化进行全面的检查。

分散控制

控制功能的分散化也将继续发展,因此区分两个不同的方面是很重要的。作为第一步,外围的分散化使您能够减少所需的布线数量以及相关的成本。第二步,可以分散相同的控制程序和子功能,从而以机器元件的形式实现完全模块化。其目的是能够重用尽可能多的相同部件,从而使自动化项目的标准化变得更加容易。这一原则已经成功地应用于机械和部件,尽管分散控制技术仍然有缺点。

集中式视角

当今的多控制系统联网解决方案给用户带来了相当高的复杂性。在这种情况下,我们认为建立的解决方案将使用户更容易处理多个控制系统的联网,并从一开始就避免接口问题。在理想情况下,机械、硬件和控制软件的划分界限将保持不变。这种分布式控制概念的好处是,用户可以保持分布式控制系统的集中视角。

对设备和机械的整体生命周期进行评估,需要通过现代的基于软件的工具再现从提案阶段一直到调试的所有相关项目阶段。这保证了后续任务的小计和单个工作步骤的可用性,并减少了信息中的差异。

此外,可以说,简化编程或产品配置使用的软件工具正日益成为硬件的显著特征,因为现在比过去更难区分技术属性。

软件解决方案

过去,各个单元使用各种布线方法相互连接,如今的趋势是向用户友好的软件解决方案发展。随着功能范围的扩大,复杂性的增加,其目标是通过出色的诊断来简化工程和服务。为了使工具有用,它们必须直观地工作,并在不限制用户的情况下指导用户完成项目。

例如,以前,安全自动化的特点是在人员和危险运动之间进行物理隔离。如果需要访问,则使用开关传感器(安全门开关)将该过程转移到安全状态。现在这是一个经过验证的程序,基于简单、可靠的原则。但必须定期停止和重新启动生产过程也是一个缺点。由图像处理产生的新技术为优化人机交互开辟了一系列可能性,并创造了更高生产力和成本效益的潜力。

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作者信息
阿明·格拉泽是Pilz Automation的产品管理主管。欲了解更多信息,请访问www.pilz.com。