安全是皮爾磁的核心競爭力,有效、可靠的安全技術(shù)是保障設備和人員安全的基礎。皮爾磁的安全驅動(dòng)技術(shù)能夠幫助客戶(hù)在保證安全生產(chǎn)的同時(shí),提升生產(chǎn)效率。
應用范圍廣泛
無(wú)論在哪個(gè)行業(yè),安全生產(chǎn)都是第一要素。皮爾磁的安全驅動(dòng)技術(shù)在汽車(chē)、沖壓和金屬加工、包裝、電力、纜車(chē)、游樂(lè )場(chǎng)等行業(yè)都有著(zhù)非常成功的應用。
集成安全功能的驅動(dòng)原理
集成安全的驅動(dòng)是通過(guò)將安全功能(對應于傳統繼電器控制系統中的安全邏輯)集成到驅動(dòng)控制系統中,也就是將安全邏輯集成到NC中,同時(shí)利用安全總線(xiàn)技術(shù)完成控制通信和安全通信的集成。當驅動(dòng)達到一些設定的安全極限值(如極限速度、極限位置、極限力矩等)時(shí),相關(guān)安全功能信號通過(guò)相應的通道可以直接作用于驅動(dòng)控制器中的功率半導體器件,使驅動(dòng)進(jìn)入安全模式。這樣驅動(dòng)系統在執行工作任務(wù)的同時(shí)可兼顧安全功能,從而使驅動(dòng)更安全、更快捷、更有效。
集成安全功能知多少
根據IEC61800-5-2規定,安全集成功能包括:安全轉矩截止(STO)、安全停車(chē)l(SSI)、安全抱閘控制(SBC)、安全停車(chē)2(SS2)、安全速度限制(SLS)、安全位置限制(SLP)、安全轉矩限制(SLT)、安全運行停車(chē)(SOS)、安全方向(SDI)、安全增量限制(SLI)、安全速度監控(SSM)和安全加速度限制(SLA)等。
這些安全功能或直接嵌入到驅動(dòng)終端由驅動(dòng)器直接完成,或通過(guò)將驅動(dòng)終端的信號反饋到控制器中,進(jìn)而間接由安全集成驅動(dòng)器實(shí)現安全功能。
1、安全轉矩截止(STO)
通過(guò)對電動(dòng)機輸出轉矩進(jìn)行監控,并將其功能作為標準集成到電動(dòng)機的驅動(dòng)器內部;同時(shí)對電動(dòng)機的運行狀態(tài)時(shí)刻進(jìn)行監控,當配合執行電動(dòng)機的某一功能故障或一旦出現危險狀況時(shí),便激活安全功能切斷功率部分電源,使電動(dòng)機平穩過(guò)渡到停止狀態(tài),確保人身安全;同時(shí)STO還防止驅動(dòng)器意外重啟而造成的人身傷亡或機器損壞。
實(shí)現這一功能的基礎是,STO激活后,能夠通過(guò)脈沖信號經(jīng)過(guò)指定的關(guān)斷路徑切斷功率部分的電源,并將這一功能集成到電動(dòng)機的驅動(dòng)模塊中。
2、安全停車(chē)1(SS1)
用于激活電動(dòng)機減速停車(chē)功能,并且一定的延時(shí)后引發(fā)安全轉矩截止功能,從而使驅動(dòng)安全停車(chē)。另外,出現任何安全故障時(shí),安全轉矩截止功能都會(huì )通過(guò)此功能得以啟動(dòng)。
需要注意的是:安全停車(chē)1功能只能結合安全轉矩截止功能一起實(shí)現,并且在一定的時(shí)延后自動(dòng)啟動(dòng)STO功能或SBC功能;如果在指定時(shí)延之內SS1被取消,延時(shí)到達后,STO或SSI功能依然自動(dòng)啟動(dòng),并且隨機自行關(guān)斷。
3、安全抱閘控制(SBC)
當安全轉矩截止功能啟動(dòng)后,或當任一安全監視功能響應后,驅動(dòng)器就會(huì )進(jìn)入安全抱閘控制功能。并且此功能的執行通過(guò)雙通道執行,在功能執行的過(guò)程中還要對抱閘的狀態(tài)進(jìn)行監視。
4、安全運行停車(chē)(SOS)
當電動(dòng)機處于靜止狀態(tài)時(shí),系統以閉環(huán)的位置控制或速度控制方式監視電動(dòng)機的位置狀態(tài),保證電動(dòng)機處于安全的停車(chē)狀態(tài),并維持外負載所需的動(dòng)力。例如塔吊下的重物被吊在空中的某一位置,就需要電動(dòng)機提供恒定的力矩以保證安全。
5、安全速度限制(SLS)
設定某一速度值,并且當電動(dòng)機的速度超過(guò)此設定值時(shí),就會(huì )引發(fā)相應的安全停止功能響應,進(jìn)而激活安全集成驅動(dòng)功能響應
6、安全停車(chē)2(SS2)
當電動(dòng)機達到某一設定的速度限定值時(shí),啟動(dòng)電動(dòng)機減速功能,并在減速過(guò)程中對電動(dòng)機進(jìn)行監控,同時(shí)啟動(dòng)計時(shí)器,當電動(dòng)機靜止時(shí)或指定的延時(shí)后引發(fā)SOS功能。
7、安全加速度限制(SLA)
安全加速度設置就是對電動(dòng)機加速和減速過(guò)程進(jìn)行監控,防止加速度超過(guò)給定的安全值,從而減小機械的振動(dòng),避免機械碰撞,杜絕事故的發(fā)生。
8、安全位置限制(SLP)
在機器運行過(guò)程中,對機器運動(dòng)的絕對位置進(jìn)行監控.防止運動(dòng)超越給定的位置極限,從而較少碰刀、設計與機械碰撞等事故的發(fā)生。
9、安全方向(SDI)
保證電動(dòng)機只能以某一指定的方向運行,而不能由于人為的誤操作而出現反向運轉的情況,從而有效地保障機械安全,避免事故的發(fā)生。
基于運動(dòng)控制的安全性要求,皮爾磁的PMCprotego DS系列的伺服驅動(dòng)器集成伺服的安全功能,可以在各種異常狀態(tài)下,及時(shí)進(jìn)行反饋,并進(jìn)一步控制電動(dòng)機的停止、轉速和位置,實(shí)現安全驅動(dòng)的要求。
STO、SS1和SBC作為驅動(dòng)的基本功能被直接集成嵌入到驅動(dòng)控制器內部,由驅動(dòng)控制器直接控制電動(dòng)機實(shí)現安全功能。
而SS2、SLS、SLA、SLP、SOS、SDI等安全功能可以被抽象成安全邏輯,再將其集成到驅動(dòng)器中,通過(guò)在電動(dòng)機運行過(guò)程中,對機器運行的狀態(tài)監測,將各個(gè)安全功能對應的的安全信號和相關(guān)數據周期性地反饋給安全集成系統,最終通過(guò)驅動(dòng)器內置的安全集成功能(STO,SSI和SBC)進(jìn)行控制,實(shí)現功能安全。
皮爾磁作為自動(dòng)化領(lǐng)域的安全大使,始終致力于為用戶(hù)帶來(lái)最適合的解決方案。