安全總線系統在汽車行業的應用
一直以來,安全控制技術一直落后于標準的控制技術。為了說明這一點,讓我們回顧一下幾十年來自動化控制系統的發展歷程。30年前,幾乎所有的控制系統都采用繼電器控制方式,但這種方式安裝和維護的成本較高,且重新配置系統比較麻煩,非常不靈活。基于這些原因,PLC及其他一些比較“智能”的控制技術就逐步取代了繼電器控制方式,因為PLC減少了硬件配置,簡化了安裝和維護過程,且能非常靈活地適應以生產過程為本的控制任務。隨著生產規模的進一補擴大和生產技術的不斷進步,控制系統的復雜性也在不斷增強,新型的開放式現場總線技術的時代來臨了,它不僅能使不同供貨商的設備共存于一個總線系統中,而且還能簡化布線,加快信息在數字網絡上的傳播。但實際上,標準的現場總線系統還不能算是一個完美的總線系統,尤其在“安全控制”方面存在著很大的漏洞。
以汽車生產廠為例,尤其是在自動化程度較高的焊裝車間和總裝車間,大量的焊接機器人和裝配機械手的出現,造成了許多需要安全保護的危險區域,所以安全傳感器,如區域保護掃描器、安全光幕、安全鎖、安全地毯、急停開關等的使用已經非常普遍,但現在連接這些安全設備的控制系統仍停留在“安全繼電器”或“安全PLC”的非總線控制系統的低級控制狀態,大大限制了生產過程控制系統的發展。但如果將這些安全設備連接到非安全的現場總線系統(如標準的Profibus、DeviceNet等總線系統)上去,就會存在比較大的安全隱患,是一種非安全的控制狀態。圖1所示的是安全產品的接線方式。
圖2 一個標準的Profisafe總線系統結構圖
圖3 安全總線的協議結構
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