简化安全:重新考虑使用安全plc的进入成本

如今,工业公司启动的大部分安全项目都涉及对现有生产设备的安全和控制系统进行升级。

2011年3月24日

Advanced Engineering使用来自许多设备供应商的设备开发控制系统,包括西门子和Allen Bradley。选择正确的硬件和软件在公司的机器安全程序中起着巨大的作用。我们通过了解哪些问题是重要的,使用有关安全硬件和软件的公正信息,并进行系统集成来提供我们的增值。

在过去的几年里,安全plc已经变得越来越普遍,因此更经常被纳入客户的集成计划。基于plc的安全架构的好处远远超出了简化布线和改变安全性以适应不断变化的需求的能力。

大多数客户的机器已经在生产中使用,他们希望增加安全性。通常情况下,他们每年会增加两到三台机器的安全性。这些机器将已经有安全装置,如电子停止和联锁开关,机器制造商将其纳入原始设计。我们增加的价值是开发一种解决方案,使机器达到风险评估所需的安全水平。更有可能的是,这些升级将包括安全PLC和故障安全驱动器。

开发安全解决方案

升级所需的第一步是让客户执行风险评估。风险评估是一种量化风险水平的系统手段,以确定所需安全系统的范围,以保护人员和机器免受可能的伤害和损坏。风险评估的结果是客户了解需要在其系统上实现的安全级别,以符合北美机器安全要求。

根据风险评估和机器所需的安全级别,Advanced Engineering为客户提供了一个安全解决方案,其中包括安全控制器(如安全PLC)和必要的故障安全设备(如电子停止和光幕)。

首先要考虑的是当前机器上使用的自动化平台。下一步是分析对客户最有利的安全解决方案。解决方案应该易于与现有平台集成,并提供最具成本效益的实现。主要目标是避免对机器操作员造成障碍,同时符合要求。我们还希望提高整个系统的生产力。

我们分析了不同制造商的安全解决方案。例如,Allen-Bradley产品在同一机架中使用标准处理器和安全合作伙伴PLC组合。该机架内不允许有任何安全输入和输出。相反,安全信号,比如来自联锁的信号,会被送到一个远程面板,在那里它们被格式化,并通过网络发送到中央机架上的安全合作伙伴PLC。

另一方面,西门子在一个控制器中同时进行标准和安全处理。这允许在一个模块中实现正常机器操作的标准控制逻辑和安全系统的安全逻辑,标准和非标准I/O混合,无论是在主机架中还是作为分布式I/O站。

根据所选择的安全解决方案,可以提供几种不同的网络产品。这些包括以太网(来自西门子的PROFINET)或PROFIBUS,然后是以太网(来自ODVA的以太网/IP)或DeviceNet (ODVA)。客户可以灵活地通过网络做任何事情,这可能会让他们转而使用安全plc。

在选择变速驱动器时,类似的标准也适用。罗克韦尔自动化在Allen-Bradley驱动器上提供了安全扭矩关闭选项,但仍然使用硬连线配置,从PLC到驱动器使用一根电线。然而,西门子的故障安全驱动器具有网络功能,因此驱动器只有一根网线,而没有硬连线安全连接。

另一个关键因素是硬件启动和运行所花费的时间。安装是一个很大的因素。可能有很多机器运行与安全继电器和电子停止串,往往有甚至没有听说过安全plc的人。安装和设置时间甚至可能胜过始终至关重要的财务因素。买家应该权衡利弊,确保他们了解安全性、易用性和金钱方面的考虑。成本可能无关紧要,例如,如果一个选项成本更高,但安装时间更短。当生产线停工时,硬件的成本可能没有收入损失那么大。

Advanced Engineering首先关注的是系统宕机的时间,以及总体的易用性。如果从标准PLC切换到安全PLC,需要拉多少线?当你让人们在凌晨1点进行故障排除时,你希望设备易于使用。这通常是人们在成本之后比较的第一件事。这些成本考虑还必须考虑到如果保护技术没有正确安装或维护可能出现的问题。如果设备或产品受损,费用会很高,但如果有人受伤,费用会飙升,提起法律诉讼的可能性也会上升。

在开发了最初的安全解决方案之后,我们将与客户一起对其进行审查,并根据客户的要求进行更改—例如将光幕改为安全垫,以及反之亦然

根据客户的功能和需求进行多次修订,然后我们确保安全解决方案符合风险评估确定的安全级别。只有这样,我们才能最终确定图纸,编写代码,并安装系统。

后续工作至关重要

安全系统安装后,客户必须在签字前进行后续风险评估,以评估其性能。这种后续风险评估对于确保升级后的机器达到所需的安全水平至关重要。

风险评估是一个持续的过程,每次对安全电路进行更改或重新安装设备时都要进行风险评估。安全是工业环境中最重要的部分,尤其是在美国

系统集成商总是需要与他们的客户交谈,并根据客户的全公司安全标准进行评估。当客户团队分析这些问题时,他们的决定应该更倾向于购买最先进的设备。当人们增加安全性时,最新最好的安全技术解决方案将是最明智的决定。他们不想在几年内再做一次,因为他们使用了过时的技术。

Tim Gidcumb,高级工程高级程序员

www.usa.siemens.com/safety

本文提交给西门子简化安全定制通讯。

参见西门子简化安全通讯中的其他文章。

//www.globalelove.com/newsletter/siemens-simplified-safety.html