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SafetyBUSp控製並監視汽車總裝生產

】   隨著汽車生產工藝的不斷進步,汽車生產過程需要更高的質量、更多的生產創新。生產創新的方法之一就是使用最新、最先進的自動化控製技術,當然,與此同時,這些技術的功能性和經濟性也必須符合包括安全標準在內的高標準。安全的開放式總線係統 SafetyBUSp 是一種解決生產線上設備和機械安全問題的最佳方案之一,也是提高生產效率的途徑之一。
   新的工藝要求新的自動控製技術
   在過去的幾年中,汽車製造廠已經有了很大的改變,機器人已經代替了很多人的工作,現在,一個非常有影響力的觀念已經在製造廠中存在,這就是――如果沒有自動控製,所有的事情將變得無法想象。
  很多新的方法和技術現在已經被廣泛使用,在新方法和技術的使用過程中,也相應地需要新的控製程序,這些新的自動控製程序當然也非常重要,因為它可以更好地保障安全。例如在新的焊接技術中,壓焊、螺柱焊接或MIG焊接等已經被廣泛采用,壓焊過程要求有新的程序來保證即使當設備發生故障時,焊接過程也能夠完成並保證與正常時相同的質量,與此相反,進行鋼材點焊時則要求在每一點焊接完成後焊接過程可中斷或停止。
   SafetyBUSp是專門為滿足製造廠安全技術的要求而設計的,“集中控製,信號分散采集,分散驅動”對其特點來說是非常合適的形容,它已被BMW公司用於連接模塊化自動控製單元,從而實現總裝車間流水線的最優成本,同時也能保證生產線及時投產,以便能更快地獲得更高的生產效率。
   安全控製和監視在汽車製造廠總裝車間的應用
   一台工業計算機(IPC)與工業以太網相連接,這是汽車製造廠總裝車間的一種典型結構,它的功能包括:文件存檔和程序下載,不同設備控製器(PLC)間、設備與車間主機信息係統間進行數據交換等。在這種典型的總裝控製結構中,S7-400 PLC通常被用來作為IPC和Interbus或SaftetyBUSp的控製中心。
   在BMW公司的總裝線上,主控製器後的第一個用戶就是Pilz的PSS3006 IBS-S可編程安全係統,其後是各種現場自動控製設備,它們通過2MB的光纜連接到IP67上。通過光纜連接的設備除了純粹的I/O之外,還包括操作台和閥門的氣動執行機構,也包括驅動單元和相關技術單元,如便攜式焊接裝置等。總線是通過可編程安全係統連接的,所以控製係統設備可以直接獲取所有的安全信息,嚴格地執行自動控製,這對於節約時間和成本以及提高生產效率有重大的意義。
   SafetyBUSp――最靈活的解決方案
   SafetyBUSp是用戶整個控製係統的重要組成部分之一,這種安全的、開放式總線係統能夠滿足汽車製造廠的各種安全要求。在BMW公司,技術規範要求安全等級達到4並將反應時間減少到最短,並且是一個靈活的、適合工作組功能的、可應用於整個安全區域的係統,同時也要求有很高的經濟性。SafetyBUSp就是符合這些要求的係統,它能把標準功能和安全功能明顯區分,這種特性保證了員工能夠清晰地確定職責的分配。當然,PSS係列的可編程安全係統也能夠確保有關安全應用的執行,它不僅僅能滿足個別的、單個的安全要求,也能夠滿足整個製造廠的功能性需求,它的快速反應時間小於0.01ms。
   在BMW公司,超過40個的現場設備連接在總線上,總線收集它們的安全信號或直接在現場切換開關狀態,這樣,所有電動機械的輸入裝置可以直接控製,如緊急停止按鈕、複位按鈕、安全門或位置開關。SafetyBUSp的現場模塊有8個輸入,有4個單通道和2個雙通道輸出,等級可選,觸點數也完全滿足要求,節省空間的同時確保方案的經濟性。電氣輸入裝置(如安全光柵或掃描裝置)可直接接在模塊上,不需要其他輔助裝置。
   員工的安全是最重要的
   安全總線對於汽車總裝車間的工作環境來講非常重要,但更重要的是其係統的程序和專業的安全技術,以避免每次啟動時潛在危險的發生,從而保障員工的安全。這種安全的概念是一方麵保護員工工作中的安全,另一方麵防止誤操作,因此,需要有靈活的安全技術來盡可能滿足這些要求。
   汽車製造廠的所有設備必須根據機械指令進行風險分析。要使這個過程單一化和標準化,最可取的方法是引入安全概念,這也包括為生產的“標準狀況”下定義。每種狀況都必須經過危險分析和風險評估,並選擇采取合適的安全措施,這些標準狀況應被納入優先選擇的範圍。汽車總裝車間是典型的安全等級須達到3或4的生產場合。安全門和安全光柵已經被廣泛應用於汽車總裝車間,它們能夠保證把危險設備斷開,保障員工安全。通常,每條生產流水線都允許使用緊急停止的單回路控製,但是安全門必須使用多回路。
   使用KRC-2自動裝置解決安全門問題
   當KUKA公司的自動裝置通過安全的、分散的I/O模式組裝並被使用之後,BMW、KUKA和Pilz緊密合作開發,用KRC-2自動裝置來解決安全門的安全問題。在汽車總裝車間的生產線的緊急停止回路上, 為了盡可能地節省空間和節約成本,我們舍去了電動機械元件而使用裝有冗餘集成塊的自動裝置。以前,這個回路上要求使用連鎖,但設備的使用壽命會被大大縮短、切換的速度也降低了。新的自動控製裝置是直接與安全門連接使用雙通道連鎖,包含許多輔助信號,這就能夠獲得比以前更詳細、更全麵的診斷信息,當然,這也是Pilz規劃和發展直接在安全門的切換區域使用自動裝置的原因所在。
  

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