智能工廠的安全控制技術
http://www.debgrams.com 2016-09-14 16:59 來源：廣州市西克傳感器有限公司
通過流程的自動化、集成以及聯網，工業 4.0 的實施在生產中實現了全新的靈活性和透明度。與此同時，工業安全技術占據主導功能，因為它將實現智能工廠中安全的人機交互。遷移能力、簡單的項目規劃和配置、對智能安全方案和未來安全的開放性是工業 4.0 基礎下對安全解決方案的要求——其特點完全適用于 SICK Flexi Soft 安全控制解決方案的產品系列。
作為全套安全服務提供商，SICK 能夠提供功能相互匹配的組件，用作通用集成式安全解決方案。
基于一系列原因，模塊化的 Flexi Soft 特別適合在智能工廠中進行使用。因此，未來它在原則上適用于實現從現場到云端數據世界的傳感器或開關的通用解決方案，并實現所安裝的各項應用。在這種情況下，各種網關給所有常用現場總線環境開啟了大量的集成選項。此外，其靈活可配置的功能還額外包括智能安全方案：Flexi Line 用于單機和設備模塊的安全技術聯網，Flexi Loop 用于雙通道安全開關和安全傳感器的高性價比級聯，而 Motion Control 則用于面向安全的驅動監控。安全控制器以及安全方案按此方式為設備的最高可用性和安全性提供保障，例如通過預見性維護（predictive maintenance）——二者均基于工業 4.0。
安全方案和未來安全性是工業 4.0 對安全解決方案的要求。
Flexi Soft：模塊化、遷移性和多元化
作為工業安全技術市場中最為熱銷的安全控制器之一，SICK 的 Flexi Soft 特點為最大限度的靈活性和易用性。用戶可根據應用將各種 IO 模塊和繼電器模塊以及現場總線網關相互結合，通過豐富的邏輯功能塊將其進行邏輯組合來獲得技術定制、尺寸緊湊且高性價比的解決方案。不過，每種 Flexi Soft 配置均可擴展，以便能夠增添其他功能，例如用于安全監控驅動的 Flexi Soft Drive Monitor。
Flexi Soft 的另一特殊特征是 EFI 接口（Enhanced Function Interface），安全控制器等可以通過該接口讀取傳感器數據、接收警告信號或切換安全激光掃描器的保護區域。此外，Flexi Soft 適用于控制和監控大量接觸式和非接觸式安全傳感器和激勵元件、防護門開關、急停裝置、雙手控制器、安全光電開關、安全光幕以及安全激光掃描器。公式“1+1=3”——作為全套安全服務提供商，SICK 能夠借此提供功能相互匹配的組件，用作通用集成式安全解決方案，與單一模塊之和相比，這些解決方案提供更高的增值。
直達未來安全數據空間的連通性
安全控制器 Flexi Soft 憑借該通用性而允許在工業 4.0 的意義下，為了上級自動化層面中的診斷目的而使用傳感器和安全方案的傳感器、狀態及流程數據。此外，如今通過大量工業標準現場總線網關，原則上可以也在云端提供并使用這些信息，例如用于有針對性的遠程維護或創建預見性維護方案。
為了也可在未來加以使用，還必須在技術上和法律上澄清數據的所有權和使用權。所以，SICK 自成為工業數據空間協會創始成員的那一刻起便全情投入。因為工業 4.0 的成功取決于明確且有效受控的所有權，所以只有當企業能夠絕對信賴數據空間中的安全性，才會為工業 4.0 提供數據。安全技術尤其受益于該類數據空間，因為只有當數據“防護”得到保障時，其從現場到云端的通用解決方案才能提供“安全”。
如今通過大量工業標準現場總線網關,在云端也可以提供使用這些信息。
即使繁復仍可順利項目規劃
與該類數據空間何時成為現實無關——現如今 SICK Flexi Soft Designer 項目規劃軟件已經可在網絡中使用并在 Flexi Soft頁面 中提供免費下載。即使是在復雜任務設置下，它仍保證快速安全的成功體驗。借助鼠標點擊的配置和借助拖放動作的布線能夠讓項目規劃人員以直觀方式在幾分鐘內創建出復雜全面的安全應用。通過邏輯編輯器進行點擊后，隨即快速創建并測試安全應用的程序和功能，并將其整合至自動化環境中。此時 Flexi Soft Designer 同樣提供支持。虛擬模式能夠直接在辦公桌上對配置進行首次測試和首次診斷。此外，Flexi Soft Designer 自動生成有效支持并簡化調試的布線圖以及用于創建機器記錄的多語種報告。
Flexi Line：通過聯網安全確保靈活性和生產率
SICK 通過一系列智能安全方案進一步改進 Flexi Soft 平臺，同時緊跟工業安全技術市場中面向未來的趨勢。
因此，Flexi Soft 安全控制器的 Flexi Line 接口開啟了一種連接模塊化機器元件的簡單高效方法——即使這些元件出自不同制造商之手。在這種情況下能夠將多達 32 個 Flexi Soft 工作站“safe in line”安全聯網并將多臺機器的安全功能互聯。在著眼于智能工廠時，Flexi Line 能夠為針對個性化生產流程和客戶要求的靈活的模塊化機器方案提供支持。根據生產或調試時的進展可以更換單一機器模塊，將新模塊集成于整體設備中或重新組合模塊。出于維護目的，單一設備部分可以在必要時基于安全和控制技術考慮重新從機器組合中抽離。由此可對互聯設備中的模塊進行高性價比的高效維護。
Flexi Loop：通過級聯對安全開關進行高性價比集成
級聯的安全開關和傳感器“同心協力”，再加上一個安全切換輸入端——這是隱藏于分散式安全方案 Flexi Loop 背后的理念。此時能夠在面向安全的 SICK 控制解決方案的框架下將多達八個傳感器級聯和分別多達 32 個雙通道安全開關及安全傳感器以高性價比的方式直接連接到不同的安全控制器擴展模塊上，并在原則上通過云端中的網關有效使用傳感器的診斷信息。可行的集成方案是多樣化的：可以使用機電和磁性安全開關、帶有監控半導體輸出端的安全傳感器以及按鈕、燈和鎖定裝置；可以評估輸入端側安全傳感器以及標準傳感器和輸出端側標準執行器，還可以集成不同制造商生產的涉及安全的開關和傳感器。使用 SICK 開關和傳感器最為方便——即插即用：它們從一開始就配備 M12 連接器和匹配 Flexi Loop 的引腳分配。
針對安裝有大量用于對門、防護罩和蓋板進行監控以及緊急停止按鈕的機器，采用 Flexi Loop 對其進行傳感器級聯具有技術和經濟價值。各個節點間的供電和通信距離可以達到 100 米。相較于傳統串聯，Flexi Loop 還具備一項重要優勢：傳感器序列中的聯鎖故障不會被“屏蔽”，而將被明確識別并定位于 Loop 中。因此，開關和傳感器級聯借助 Flexi Loop 在使用合適設備時能夠隨時滿足符合 DIN EN ISO 13849-1 的性能等級 PL e 要求。此外能夠快速且有針對性地執行維護及維修作業——這將最大限度減少機器停機時長和由此產生的成本，并使可用性得以優化。
Safe Motion Control：用于安全驅動及運動監控的智能解決方案
在智能工廠中，設置、維護和維修操作時對機器驅動的智能監控具有重要意義。為此，SICK Safe Motion Control 產品系列提供安全且經濟的解決方案——主要是轉速監視器、靜止監視器以及驅動監視器，其具備多軸應用中安全驅動監控的多種標準功能。對機器參數（速度、行程和加速度）的安全監控能夠精確區分可引發危險的和無風險的機器運動。Safe Motion Control 能夠識別出機器操作人員在進入或介入危險區域時是否確實有受傷風險。如果并非例如處于安全監測下的設置或維護操作中，則不將其中斷。
通過易于操作的 Flexi Soft Designer 軟件和其豐富的運動模塊還可輕松規劃并配置安全驅動解決方案。SICK Safe Motion Control 按照最高安全技術水平開創了經濟的集成式驅動及運動監控的多樣化選項：安全控制器 Flexi Soft 的擴展模塊滿足符合 EN ISO 13849 要求的安全級別 PL e、符合 IEC 61508 要求的 SIL3 以及符合 EN 62061 要求的 SIL3CL。另外，SICK 還擁有與安全無關的傳感裝置（例如編碼器或電機反饋系統），能夠一手提供包括驅動監控在內的全套安全應用。
持續進一步改進 Flexi Soft 平臺
為實現針對智能工廠的安全相關戰略和方案，安全的數據空間無異于高度的未來安全性。同樣重要的還有預知和實現產品和系統方面的未來要求。因此，Flexi Soft 將在不久后進行重要的改進，其中包括用于距離、壓力和溫度傳感器集成的模擬模塊、用于控制器與傳感器安全聯網的全新方案以及其他 Motion Control 功能。Flexi Soft 將繼續引領通往工業 4.0 的道路。
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