|
隨著國內航運產業的快速發展,港口起重機械也越來越多地出現在各個港口、碼頭。一般的港口起重機械在作業時,會有X軸和Z軸兩個運動方向,Z軸上錯誤的信號會導致貨物被提升到過高的位置,造成貨物墜落,對人員造成傷害 ,而X軸上的錯誤信號會導致貨物在錯誤的位置被放置,造成貨物墜落,也會對人員造成傷害。 因此,作為危險等級較高的機械,安全控製係統需要對這兩個運動方向進行可靠的檢測,以避免危險的發生。
針對安全位置檢測的需要,Pilz提供了使用PSS 3000作為安全位置檢測的解決方案,最高可達到安全等級3級和PL d。
PSS係列安全PLC被(bei)分(fen)為(wei)一(yi)個(ge)故(gu)障(zhang)安(an)全(quan)部(bu)分(fen)和(he)一(yi)個(ge)標(biao)準(zhun)部(bu)分(fen)。僅(jin)故(gu)障(zhang)安(an)全(quan)部(bu)分(fen)可(ke)以(yi)處(chu)理(li)安(an)全(quan)相(xiang)關(guan)功(gong)能(neng),並(bing)且(qie)故(gu)障(zhang)安(an)全(quan)部(bu)分(fen)和(he)標(biao)準(zhun)部(bu)分(fen)之(zhi)間(jian)的(de)通(tong)訊(xun)互(hu)不(bu)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)。CPU中的故障安全部分被設計為多通道和相異的結構,以確保高的安全等級。所有的輸入和輸出與中間變量,在每個CPU內部會被單獨處理。兩個CPU之間會相互比較結果,隻有得到相同的結果時,輸入和輸出信號才可用。

圖1 帶有提升裝置的起重機
圖1為一台起重機的示意圖。起重機是用於在不同工位之間傳輸工件的裝置。在起重機工作時,需要準確地知道工件被提升或落下時小車在X軸的位置,以避免工件在垂直運動時對人體造成傷害。而起重機垂直方向的運動是由一個第三方提供的NC控製器來控製的。PSS通過安全限位開關(如PSEN係列)來監測Z軸的位置運動,並通過絕對編碼器來獲取x軸的位置信號,這些都是與NC控製器獨立的。PSS隻有在起重機的Z軸沒有過限(即安全限位開關未被觸發)以及絕對值編碼器正確地記錄了水平位置的情況下起重機才能動作。
顯xian然ran,無wu論lun是shi限xian位wei開kai關guan的de信xin號hao還hai是shi絕jue對dui值zhi編bian碼ma器qi的de信xin號hao,都dou是shi安an全quan相xiang關guan的de,隻zhi有you準zhun確que獲huo得de這zhe些xie信xin號hao,才cai能neng避bi免mian事shi故gu的de發fa生sheng,保bao證zheng操cao作zuo人ren員yuan的de人ren身shen安an全quan。
在使用PSS3000作為安全控製器的應用中,限位開關是測試脈衝雙通道接線進入PSS,能夠檢測輸入部分的斷線、接地、短路等故障。並且起重機的電源接觸器是由PSS控製的帶有反饋回路的監測的雙通道輸出來控製的,確保在觸發限位開關時,能夠確保有效地切斷輸出。
而TWK的角度編碼器TMN 50_SA 4096R32768 S1 S Nxx用來作為安全的絕對編碼器。該編碼器由兩個冗餘、結構相同的係統對於角度進行檢測,信號通過CAN端口進行串行通信,每個編碼器有兩個CAN總線的節點,通過這兩個CAN總線的結點,冗餘輸出到控製係統。
係統的控製器使用的是緊湊型的可編程安全係統PSS 3047-3 ETH-2 CANopen作為控製器。使用Pilz開發的CANopen軟件功能包ST SB CANopen Master,PSS 3047可以作為CAN總線的主站。在標準部分使用功能塊FB090執行編碼器的初始化,FB091和FB092進行兩個編碼器信號的處理。在安全部分,PSS3047通過FB091和FB092處chu理li之zhi後hou的de編bian碼ma器qi數shu據ju,檢jian測ce絕jue對dui值zhi編bian碼ma器qi信xin號hao的de外wai部bu偏pian移yi和he內nei部bu偏pian移yi。外wai部bu偏pian移yi指zhi的de是shi當dang前qian值zhi與yu參can考kao點dian之zhi間jian的de偏pian移yi,而er內nei部bu偏pian移yi指zhi的de兩liang個ge通tong道dao數shu據ju之zhi間jian的de偏pian移yi。通tong過guo安an全quan功gong能neng塊kuaiSB225進行控製,當偏移量超過設定值時,將可靠地切斷相應的輸出。
通過這樣產品設計,一台有兩個提升裝置的起重機係統,可以由一個 PSS 3047-3 ETH-2 CANopen和兩個TMN的角度編碼器來檢測,如圖2所示。如果是一個有兩個運動方向的物料傳送係統,也可以通過一個PSS 3074-3 ETH-2 CANopen進行控製,如圖3所示。

圖2 有兩個提升裝置的起重機

圖3 有兩個傳輸方向的托盤物流裝置
除了安全距離控製外,在一套PSS係xi統tong中zhong,還hai能neng使shi用yong其qi他ta安an全quan功gong能neng塊kuai,例li如ru急ji停ting或huo者zhe光guang柵zha控kong製zhi塊kuai,來lai控kong製zhi外wai圍wei的de安an全quan點dian,作zuo為wei常chang規gui的de安an全quan控kong製zhi器qi以yi替ti代dai安an全quan繼ji電dian器qi。通tong過guo與yuPVIS OPC Server的結合,還能在工作站上能夠以圖形化的方式顯示PSS的診斷信息,如圖4所示。
與其他廠商所提供的安全解決方案相比,通過PSS 3000,bujinnenggouduilianggejueduizhibianmaqizuchengdeanquanxitongjinxingkongzhi,duiyuyouyigejueduizhibianmaqiheyigexianweizuchengdexitong,tongyangyenengjinxingkongzhi。yinci,zaishiyonganquankongzhixitongduiqizhongjixiejinxingkongzhishi,buxuyaoduiyuanyouxitongdejixiebufenjinxinggenggai,bingqiebuxuyaozaishiyongdangedeanquanjidianqiduijitingduiwaiweianquandianjinxingkongzhi,jianshaojixiehedianqibufendegongzuoliang,tongshikeyiyouxiaodijianhuaqizhongjixiedeanquankongzhixitong。

圖 4 PSS的擴展應用
|