安全网,一个够吗?

通过控制工程人员 二七年九月十九日

与单一的“通用系统”相比,合作的通信系统将实现更好的整体安全水平。

在安全网络中,不仅一种尺寸不能适合所有人,而且设计也很重要。例如,用于现场级检测的网络如果应用不当,可能会导致不必要的停机或更糟的情况。

工程师们希望为工作选择正确的安全网络,就像他们可以在控制方面得益于开放式网络一样。现在,由于西门子F-Link和相关设备,即使需要使用两个网络,也可以选择最佳解决方案。这些设备将现场级AS-i网络上二进制安全传感器的位信号连接到字节级Profibus,在降低成本和提高生产率的同时带来了灵活性。

在过去,这样的双重安全网络解决方案是不可用的。相反,工程师们面临着两种选择。一种情况是,他们可能难以适应一种固有的方法。这里的缺点包括在设计阶段缺乏灵活性,成本高,并且受制于间歇性连接。在操作过程中,断断续续的连接会导致机器定期停机,因为安全系统会将短暂的连接检测为故障。故障的间歇性性质——以及墨菲定律——几乎可以保证连接在测试时是正常的。因此,似乎没有什么需要修复的,系统将启动,但当断断续续的连接再次打开时,系统将再次停机,这将继续对那些负责寻找和修复问题的人构成巨大挑战。

工程师们的另一个选择是忍受,设计权衡和性能下降,因为他们把一个不是最优的网络硬塞到工厂地板上。安全基本上是一个开关信号,安全开关应该放在最佳位置,这意味着e -stop之间通常相隔10或20英尺。因此,对于某些网络中使用的块式I/O方法,工程师面临两个糟糕的选择。他们可以每隔20英尺放一次液滴,这很昂贵,或者他们可以选择让液滴之间的距离更远,并在液滴和每个安全装置之间安装昂贵的线路。

然而,as -i非常适合这种类型的任务,这也是西门子ASIsafe体现的安全即工作在这种情况下非常有意义的原因之一。这种线路很便宜,可以运行很长一段距离,可以在任何地方启动一个新的分支。在这样的跨度内,ASIsafe方法可以从数百个安全输入设备收集二进制安全信号,从而可以在需要的地方放置e -stop、联锁开关、光幕等。更重要的是,由于其架构,ASIsafe可以达到最高的安全类别(CAT4/SIL3)。达到4级所需要的是将两个接触信号带入一个系统,进行适当的监控,这是通过ASIsafe完成的。

有时,ASIsafe并不能满足复杂应用程序的所有要求。例如,需要大量安全I/O计数的应用程序,完整的Tandem Line汽车应用程序或需要更大安全编程灵活性的应用程序可能无法满足ASIsafe的需求。需要另一个网络的其他例子是在更高级别的功能中,如PLC、操作员的HMI面板和便于可视化和控制的GUI中发现的功能。用于仪器和安全开关的比特级振动的网络也不是处理与制造信息系统(MIS)集成的最佳网络。

对于这样的需求,像Profibus这样的面向字节的网络是最好的答案。这些网络位于现场仪器级别之上并从现场仪器级别抽象出来,就像PLC、GUI或MIS的功能位于现场设备本身之上并从现场设备本身抽象出来一样。

因此,应用程序的最佳网络解决方案可能是as -i和Profibus的混合,但挑战是将两者连接起来,至少就安全信号而言。由于F-Link,这种情况不再存在,它通过两个系统之间的标准数据传输,将安全数据从ASIsafe组件传输到PROFIsafe系统。F-Link具有适当的安全认证,在需要全局e-stop或需要更快响应以改进停止功能的情况下,可以实现真正的自动化集成解决方案。真正的单元交互可以使用ASi和PROFIBUS的标准拓扑结构来构建,而不需要对总体控制思想或设计做出任何妥协。

这是第一次允许安全数据在生产单元之间传输,从而在更广泛的工厂区域内实现更好的协调功能安全。通过创新的设计,这为覆盖多个工厂区域的更复杂的安全工程系统扫清了道路。

能够根据需要将网络连接在一起带来了许多优势。首先,AS-i的简单性和易用性转化为简单的设计更改,即使是在项目已经顺利进行的过程中突然出现的设计更改。

对于原始设备制造商和在工厂车间运行机器的人来说,还有另一个好处。通过F-Link,系统可以捕捉诊断信息,捕获信号,从而准确地确定故障发生的时间。即使故障只是短暂的,这些数据也是可用的。先进的诊断能力还意味着,通过系统和用户之间良好的诊断交互,我们可以消除单电缆解决方案的第二个可能的关注点。这也意味着电缆中的任何故障(开路、短路、接地短路等)都能立即检测到。在检测时,系统以适当的方式关闭停止类别。系统重启被抑制,直到故障被清除,并通过F-Link前面的LED或HMI设备指示故障。

对于原始设备制造商来说,这种能力意味着劳动力减少,机器制造速度加快,这一切都是因为诊断更加精确。这种速度意味着在给定的时间内生产出更多的产品,缩短了交货周期,这两项都不增加劳动力。对于机器的最终用户来说,更好的诊断信息可以带来更多的正常运行时间,因为可怕的间歇性连接不再是生产线的人质。当故障出现时,负责的设备将被知道,因此故障排除将会更快。

有时候,适合工作的人际网络不是一个,而是两个。F-Link能够无缝连接位级和字节级安全网络,使工程师能够为工作选择正确的解决方案,而不是满足于一个不是最优的解决方案。几乎所有可能的安全应用,包括机器人、输送系统、搬运系统、机场传送带等,都可以从F-Link解决方案中受益,它提供了成本最优、易于操作的系统,具有更强的安全编程能力和灵活性,以实现应用程序的安全需求。

可以说“只有网络化的安全网络才能解决你的安全设计限制”