皮爾磁：伺服控制器安全功能的運用
http://m.sharifulalam.com 2022-12-30 14:37 來源：皮爾磁
隨著工業4.0概念的推進和大力發展，機器設備在協助或替代人員來更加高效、高精度的完成產品生產和加工流程，同時機器設備上高速運動的零部件可能對操作人員造成不同程度的傷害發生。全球各個國家和地區都會制定相應的安全生產的法規和標準來確保，所有機器制造商都清楚，機器必須滿足嚴格的安全要求來保護工人免于傷害。
伺服電機作為現代設備重要的組成部分，配合伺服控制器（伺服放大器）的不同安全功能，保持機器正常運轉的同時為操作員提供安全保障，就會大大削弱人們繞過安全功能設施和“闖紅燈”的沖動。許多以前需要關閉和重新啟動的操作，現在可以在機器以降速甚至全速繼續生產的情況下完成。功能安全既保障了操作員的安全，也能夠最大限度地提高機器生產力。在實際運用中伺服控制器可以提供除STO安全功能以外更多的安全功能選項，我們接下來挑選幾種為大家進行詳細解釋和說明實際運用的場景。
1. 安全扭矩關斷（Safe torque off）
安全功能“STO”會從伺服控制內部切斷電機的供電，電機處于一個不受控制的停止狀態，符合標準EN 60204-1中0類的停止類別。
應用場景：STO安全功能激活后，電機處于無扭矩狀態且不會發生任何危險運動，適用于當安全功能（急停，安全門）被觸發后，電機能夠在短時間內靜止或降低到不會產生危險的速度范圍之內的城景和設備。但如果電機豎直方向運動時會由于部件自身重力原因墜落，則為了防止重力墜落造成人員傷害則需要增加剎車抱閘機構。
2. 安全停止１（Safe stop 1）
安全功能“SS1”對電機進行受控制動，在規定的范圍內監測電機的減速幅度，并且在延遲一定時間或達到速度閾值后，再啟動STO功能切斷電機供電。電機處于一個受控制的停止狀態，符合標準EN 60204-1中1類的停止類別。
應用場景：SS1安全功能激活后，電機處于受控停止或減速后再進入STO狀態來避免危險運動，適用于當安全功能（急停，安全門）被觸發后，電機不能夠在短時間內靜止（速度高或部件慣性大）或避免工藝流程未完成導致產品報廢或會產生額外的風險。但需要周邊安全防護裝置具備延時打開功能，如安全門開關需具有鎖定功能，在開門請求發出后，能夠由控制器先對伺服控制器發出停止信號，在電機進入STO狀態后，才能解鎖安全門開關進入危險區域。
3.安全控制停止（Safe Operating stop）
安全功能“SOS”用于對電機靜止狀態的監控，電機能夠保持扭矩輸出并處于靜止狀態，而非外部制動器（例如剎車）來實現靜止狀態。
應用場景：SOS安全功能激活后，電機會處于受控的靜止狀態，適用于當安全功能（急停，安全門）被觸發后，電機需要處于靜止狀態并不能切斷供電情況。
4.安全停止2（Safe stop2）
安全功能“SS2”對電機進行受控制動，在規定的范圍內監測電機的減速幅度，并停止電機，再啟動SOS功能對電機靜止狀態進行監控。電機處于一個受控制的停止狀態且不斷動力源，符合標準EN 60204-1中2類的停止類別。
應用場景：SS2安全功能激活后，電機會受控停止并對靜止狀態監控，適用于當安全功能（急停，安全門）被觸發后，電機需要受控停止后處于靜止狀態并不能切斷供電情況。
5.安全限速（Safe limited speed）
安全功能“SLS“能防止電機超過設定的速度限制。
應用場景：SLS安全功能激活后，電機不允許運行超過伺服控制器設定的速度值。適用于在特定情況下（如手動或維修模式），安全功能（安全門）觸發后，人員必須進入危險區域使用使能按鈕來操作運動部件低速運行。
6.安全方向（Safe direction）
安全功能“SDI“能防止電機往錯誤方向運動。
應用場景：SDI安全功能激活后，電機只能允許往設定方向運行。適用于在特定情況下（如手動或維修模式），適用于當安全功能（安全門，光幕）被觸發后，電機只能往安全方向運動（遠離操作人員）。
功能安全是一種保證機器安全運行的方法，它不是強制將操作員和機器運動控制分隔，即使是在通電的情況下，允許操作員和機器運動之間進行安全交互，它也能夠幫助實現在安全限制條件下持續運行從而提高生產力。
自動化專家皮爾磁憑借自身豐富的行業經驗，可以為用戶提供完整、安全的運動控制解決方案。
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