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締造安全的壓機 ——皮爾磁針對壓機行業(yè)的安*方案
閱讀:562 發(fā)布時間:2015-7-2壓機行業(yè)是一個非常危險的行業(yè)。沖壓作業(yè)傷指事故較多。該行業(yè)曾流行一句話:十個
沖工九個殘??陀^原因是沖壓機械滑塊垂直下沖速度極快。以一般 100 噸液壓沖床為例,滑
塊每分鐘往復(fù)次數(shù)為 75次,即單程一次只約需 0.4 秒。采用行程為 100毫米進行拉伸作業(yè),
若手在模內(nèi),沖床滑塊下沖傷指的時間約為 0.1秒。而當操作者發(fā)現(xiàn)或感覺到滑塊下沖時,
反應(yīng)到大腦,再由大腦指揮手縮回的時間約為 0.2-0.3 秒,顯然手是來不及收回的。因此常
造成傷指事故。所以在壓機上加裝安全防護裝置是非常必要而且是*的。
通常一臺壓機會用如下一些安全防護裝置:光柵,安全門,雙手按鈕,模式選擇開關(guān),
急停按鈕等。根據(jù) EN954-1 來確定這些安全防護裝置要達到多少安全等級。那除了這些安
全防護裝置外,在安全方面還需要什么東西?那當然是安全控制裝置。使用安全控制裝置來
監(jiān)控那些安全防護裝置。
大家都知道, 一臺壓機上會使用很多電磁閥而且壓機的運行狀況都和這些電磁閥是否正
確動作有關(guān)。所以安全控制裝置也必須監(jiān)控電磁閥的運行狀況。 如圖,可以看到綠色代表壓機的滑塊,在它的前方安全了安全光柵裝置。 目的是為了在滑塊下落時防止操作人員誤入滑塊下方這個危險區(qū)域。 如果操作人員進入了這個危險區(qū)域,安全光柵的光束就會被打
斷,這時安全控制裝置就會發(fā)現(xiàn)這個情況,那么安全控制裝置就會及時地切斷電磁閥,使滑塊停止,避免誤入危險區(qū)域的操作人員受到傷害。
我們應(yīng)該使用哪些安全控制裝置可以達到上述的要求。由于壓機上的安全防護裝置比較多,使用安全繼電器顯然是一個不夠經(jīng)濟的解決方案。所以使用 PSS 或者 PNOZmulti 是兩個更好的解決方案。
如果使用 PSS 的解決方案,那應(yīng)該怎么設(shè)計呢?
PSS 是可以編程的安全系統(tǒng), 它并不只是 2 個或3 個 PLC 網(wǎng)絡(luò)的集合,它是在一個 PLC 平臺集成冗余多樣的 CPU。雖然你現(xiàn)有的 PLC 可以提供其他機械操作的控制,但 PSS 不僅可以代替一個 PLC,并且可以提供安全功能的控制。此外 PSS 除了具有普通 PLC 都有的開機自檢功能,它還能在正常的運行過程中不斷地自檢, 所以使用 PSS 具有較高的可靠性。 由于 PLC的程序編輯已經(jīng)普遍化、大眾化了,所以用戶可以很容易地編輯 PSS 程序 例如,我們使用 PSS 3075-3 作為安全控制裝置。其具有 4 個測試脈沖,48 個安全輸入,18 個單極半導(dǎo)體安全輸出(其中 4 個可以設(shè)置成測試脈沖或者輸出) , 9 個雙極輸出。 可以看出 PSS 3075-3 具有較多的安全輸入輸出,足以滿足壓機用于安全方面輸入輸出點的需要以及今后的擴展。在軟件方面 pilz 為用戶提供了液壓軟件工具包――包括 49 個經(jīng)過認證的安全模塊, 如緊急停止模塊、安全門模塊、安全光柵模塊、液壓控制模塊等等。用戶可以直接使用軟件工具包中的這些塊方便地完成編程。工具包能夠使程序的編寫更加容易、安全,故障診斷更加方便快捷。
對于安全防護裝置,應(yīng)該如何選擇呢?
對于光柵,由于滑塊下方是一個非常危險的區(qū)域,根據(jù) EN954-1 這個部位的危險等級為4 級。所以選擇防護手指、安全等級 4 級、保護長度為 900mm 的光柵。 另外安全門、急停按鈕、雙手按鈕也要達到 4級,所以是雙通道輸入。 一臺壓機可以有很多操作模式,例如自動工作模式、調(diào)試模式、維修模式等等。那是否就要一個操作模式就要占用一個安全輸入點呢?答案是否定的。PSS 軟件包中提供了一個 6選 2 的功能塊,只要占用 6 個安全輸入點,zui多就可以產(chǎn)生 15 種操作模式。
如何監(jiān)控電磁閥呢?把電磁閥線圈的常閉觸點接入安全輸入點, 使用軟件包內(nèi)*的閥
的功能塊,就能對電磁閥具有監(jiān)控的功能。由于電磁閥要達到比較高的安全等級,所以我們對于閥都采用雙極輸出到達安全等級 4 級。 PSS 3075-3除了這些安全控制裝置的信號以及安全輸出外, 還需要一些輸入輸出點用來與數(shù)控系統(tǒng)進行通訊。
由于 PSS 的軟件編輯比較靈活,加上強大的硬件。所以采用 PSS 作為解決方案是一個比較的解決方案。但由于 PSS 價格偏高,所以采用 PSS 也是一個比較昂貴的解決方案。 那如果使用 PNOZmulti 的解決方案,應(yīng)該怎么設(shè)計呢?在 PNOZmulti
產(chǎn)品的基本模塊中專門有一款是用于壓機行業(yè)的,它就是 PNOZ m2p。PNOZ m2p 是 pilz公司特意設(shè)計應(yīng)用于壓機行業(yè)的,其與 PNOZ m0p 和 PNOZ m1p 相比除了在內(nèi)部硬件上有所不同外,在軟件編程上其具有壓機行業(yè)的 3 個邏輯功能塊和于閥的監(jiān)控的輸出功能塊。 那 PNOZmulti 是一個什么樣的產(chǎn)品呢?PNOZmulti 是一個模塊化的安全繼電器,它具有可擴展性,配置自由性,簡單操作性,多功能性等等。與其他 PNOZ 系列安全繼電器不同,PNOZmulti 的安全電路可以在 PC 機上使用圖形配置工具輕松生成。多達 14 個不同的安全功能可以在基本單元內(nèi)使用。PNOZmulti 的基礎(chǔ)模塊有三種型號,分別適用于不同的應(yīng)用。PNOZ m0p 是不可以擴展 I/O輸出、但可以擴展總線通訊的基礎(chǔ)模塊,適用于 4至 6 個安全功能的應(yīng)用;PNOZ m1p 是可以擴展 I/O輸出的基礎(chǔ)模塊,適用于 6至 14 個安全功能的應(yīng)用;PNOZ m2p 是專門為壓機應(yīng)用開發(fā)出來的基礎(chǔ)模塊。
在編程方面,PNOZmulti 的軟件 PNOZmulti Configurator是一個圖形化操作的軟件,用
戶可以不需要任何編程知識, 只需要在軟件界面內(nèi)通過鼠標的拖拉使相關(guān)的輸入和輸出經(jīng)過一定的邏輯關(guān)系而相連就可以輕松地完成編程, 這樣可以大大節(jié)省的設(shè)計時間和設(shè)計成本。此外 PNOZmulti Configurator具有強大的診斷功能,用戶可以在 PC 機上直接監(jiān)控整個安全系統(tǒng)的運行狀況。如果某個安全保護裝置或者 PNOZmulti 本身發(fā)生故障,用戶都可以在 PC 機上了解到具體是哪個部位發(fā)生了哪個故障,應(yīng)該采取什么辦法來解決這個故障。 在硬件方面,PNOZmulti由于可以擴展輸入輸出模塊,所以其在輸入輸出點數(shù)量方面比較靈活,另外 PNOZmulti 還可以擴展一塊現(xiàn)場總線通訊模塊,所以其可以和一些常用的現(xiàn)場總線進行通訊,例如 PROFIBUS-DP,Device-Net,Interbus,CANopen,CC-Link 等等。
如果使用PNOZmulti作為解決方案, 其外圍的安全保護裝置的選擇和先前的PSS 3075-3
是一樣的。我們選擇 PNOZmulti m2p作為基礎(chǔ)模塊,其有 20個安全輸入點,4 個測試脈沖,4 個半導(dǎo)體安全輸出點,2 個繼電器安全輸出點。由于輸入點不夠,所以我們還要擴展一塊安全輸入模塊和一塊非安全輸入模塊(用于接收 CNC 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送的通訊) 。此外輸出點也不夠,所以我們要擴展兩塊雙極半導(dǎo)體安全輸出模塊(用于控制電磁閥的輸出)和一塊非安全輸出模塊(用于發(fā)送信號到 CNC 數(shù)控系統(tǒng)) 。
由于 PNOZmulti 的在硬件上靈活的配置性, 所以其在價格上對比與 PSS 有一定的優(yōu)勢,
在軟件編程上,PNOZmulti 比 PSS 更容易掌握。但如果輸入點過多的話,PNOZmulti 的價格優(yōu)勢就不存在了,所以在輸入點并不是很多的情況下,使用 PNOZmulti 作為解決方案是一個性價比比較高的方案。
目前使用 PSS 或者 PNOZmulti 作為解決方案的壓機公司比較多,例如揚州揚力機床集
團,沈陽機床集團,江蘇亞威機床有限公司等等。 安全生產(chǎn)對于用戶來說非常重要, 所以每臺機床都要加裝安全防護設(shè)施來保護生產(chǎn)者的安全來減少危險發(fā)生后帶來的經(jīng)濟損失。pilz 公司就是這樣一家可以為用戶提供完整的高性價比的安*方案的企業(yè),*德國品質(zhì)的產(chǎn)品加上本土化的貼心服務(wù),為國內(nèi)的用戶提供針對性的安*方案,您的滿意是皮爾磁始終追求的目標!