安全:两种应用的故事

如果操作得当，安全系统可以很有趣——或者至少可以确保有趣的事情不会变成悲剧。通过对两个案例的分析，我们可以了解如何将安全和控制系统集成在一起，从而在提高安全性和可靠性的同时降低成本。这两个例子从字面上和形象上都来自地球的两端。然而，它们确实有一些共同点:需要安全，但具有成本效益的自动化操作。

案例1:乐趣，游戏，NFPA 160
虽然安全是一件严肃的事情，但它在轻松的一面也很重要。最近在田纳西州一家大型游乐园推出的一款广受欢迎的游乐设施就是一个很好的例子。安全可编程逻辑控制器(plc)和相关的人机界面(HMI)

Pilz

帮助确保人们以最小的风险体验刺激。

这个燃烧的过山车有很多安全措施;阅读有关应用程序和适用的安全标准，你可能没有考虑过。

该公司系统工程副总裁鲍勃•哈特兰(Bob Hartline)表示，实现这一目标是一项挑战，需要精心设计

科技及创意产业

．这家总部位于佛罗里达州奥兰多的公司为零售、主题公园、娱乐和博物馆行业创建和建设品牌目的地。
在这个新项目中，表面上看起来很简单。哈特兰说:“这就像过山车。
但是，就像娱乐行业经常发生的情况一样，每一个新的游乐设施都必须超越旧的，并提供一些不同的东西。在这种情况下，游乐设施设计师想出了一个热门主意。爬升后，过山车的车厢会短暂地停下来，然后就会有火焰爆发，看起来很危险，但实际上并不危险。汽车继续行驶，火焰在30秒后的下一组车手身上重复爆发。
在旺季，该游乐设施最长可运行12个小时，每次载客多达8人。哈特兰注意到，一小群观众将游乐设施置于

NFPA 160

这是在观众面前控制火焰效果的标准。
要想安全地完成特效，每次都要做同样的事情。这种一致性延伸到由三个燃烧器产生的火焰爆发。每个都必须非常可靠。“它每次都必须做完全相同的事情。它永远不会使火焰燃烧得比以前更长或更热，”哈特兰说。
火焰，之前和之后
为了确保一致性，与安全相关的监测和控制早在火焰出现之前就开始了。事实上，当为燃烧器提供动力的天然气进入建筑物时，这个过程就开始了。传感器监测气体压力，防止低压或高压。当气体进入燃烧器所在的房间时，其他传感器会检查相同的情况。
燃烧器被检查，以确保他们没有在一个有故障的状态，所以准备好了。验证每个燃烧器的先导灯是亮的，当主燃烧器灯亮时，也验证成功点火。
除了确保适当数量的碳氢化合物点燃，安全控制系统还监督通风。一个大型排风扇迅速将火焰副产品排出房间，这样随后的观众就不会有问题了。哈特兰指出，该系统通过多种方式检查安全操作。“我们监控风扇的驱动，我们还有一个气流传感器，可以告诉我们空气是否被挤出管道。”
为了更加安全，传感器还能监测氧气水平。这种测量方法防止由于火焰副产物或未燃烧气体的积累而造成的损耗。它还确保其他系统在运行，不会产生错误的读数。
由于骑行是机械的，所以需要定期维护。通往燃烧器的门是连锁的，所以在燃烧器激活时，没有人能进入系统。哈特兰说，在不同的位置也有手动e-stop(紧急停止按钮)。每天早上启动系统需要检查燃烧器;当检查表完成时，技术人员必须按下各个位置的按钮。
系统中大约有100个I/O点，Hartline将其描述为相当繁忙。在设计这样一个系统时，他必须考虑到可能的机械故障以及来自乘客、操作人员和维护人员的不明智的行为。
使用安全PLC技术有所帮助。在过去，Hartline必须建立一个带有冗余plc的系统，每个plc都要检查其他plc的状态。这种方法将比单一的盒子解决方案更加复杂;证明整个系统的安全性是他的要求。
这种情况已经不复存在了，有了安全PLC的第三方认证，内置了冗余。所有这些都让哈特兰的工作变得更容易，因为他只需要证明“我写的一个软件和我的设计”。
谷歌搜索会提供更多关于燃烧的过山车的信息。

案例2:安全地构造一个罐子
在世界的另一边，安全控制系统在提高罐头生产厂的生产力和提高工人安全方面发挥着关键作用。是一家全球包装公司，总部位于澳大利亚阿伯茨福德，

Amcor公司

．该公司在澳大利亚新南威尔士州悉尼郊区里夫斯比的一家工厂生产铝罐。
安姆科饮料罐工厂的设备是每天生产近250万罐拉丝和壁铁工艺。这包括形成一个浅杯子，拉伸杯壁形成一个开放式的罐子，然后准备盖上盖子或盖子。这个过程涉及到一个罐头形状的冲压车身制造商，一个修剪机，和其他移动设备。
过去，该厂的11台车身制造机和修边机都有自己的PLC，并与单独的硬线安全控制系统联锁。每对上的另一个PLC处理相关的高速控制应用。
公司管理层出于安全考虑想要升级系统。据安姆科饮料罐工程经理克里斯·希尔顿(Chris Hilton)介绍，这次升级为改进控制功能提供了机会。他说:“我们的遗留控制系统多年来一直为我们提供良好的服务，但我们需要一个具有先进诊断和故障排除功能的更用户友好的系统。”
一个复杂的因素是，任何升级都必须尽量减少对现有生产的影响。有了这样的生产进度要求和资源限制，设计和安装过程都不会延长。
Amcor与当地系统集成商IGR Consulting合作，正在用GuardLogix控制器替换其旧系统罗克韦尔自动化．新平台的速度消除了对第二个PLC的需求。
此外，在旧系统中，进入11个车身制造商和修剪器的通道由三个硬连线气动保护系统保护，每个系统都有一系列继电器和气动开关。有时，开关会在打开位置发生故障，产生假警报并关闭系统。无论是假警报还是真警报，技术人员都必须检查小组中的每个机器警卫，以确定漏洞所在。
新系统:更快，更容易故障排除
在新系统中，该功能由安全开关和连接回本地I/O模块的设备处理，本地I/O模块通过a连接到控制器

设备网

安全通信网络。这种方法可以立即精确定位跳闸开关。希尔顿说:“排除误报和产品堵塞要容易得多。“我们的响应时间更快，停机时间最小化。”
由于控制解决方案是集成的，因此不需要重复安全输入和标准输入。因此，布线更少，I/O连接更少。其他节余是由于使用本地机器安装的输入/输出模块和一个通讯网络。这有助于减少布线和简化安装。
Hilton说，新的方法具有编程优势，因为标准和安全控制系统代码可以同时开发。“这真的节省了时间。”
计划要求在2008年年中之前完成整个工地的安全和控制升级。目前，项目正在按计划进行。

欲了解更多信息，请访问:
www.amcor.com
www.nfpa.org
www.entechcreative.com
www.pilzusa.com
www.rockwellautomation.com/solutions/safety/

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