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人機合作 | 機器安全中的效率

設(shè)計機器時的主要目標(biāo)，始終是機器在自動化過程中，盡可能高效地完成任務(wù)。現(xiàn)在，安全控制有了更嚴格的要求。在集成到機器控制中時，也滿足類似的期望。安全控制設(shè)備經(jīng)過多年的發(fā)展，現(xiàn)在在人機合作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

安全要求可以通過機器制造商在設(shè)計階段實施，可以由最終用戶添加到現(xiàn)有機器中。要在機器生命周期的任何階段保證安全，如何確保安全系統(tǒng)盡可能有效和高效，是一個挑戰(zhàn)。

中大型機器背后的自動化過程可能很復(fù)雜，但同時也提供了一種通過人機界面或HMI操作機器的簡單方法。這使復(fù)雜的自動化過程無縫且用戶友好。

安全也可以無縫的，并且是容易操作的。第一種方法是通過設(shè)計將危害降至低。如果機器及其應(yīng)用可行，這可以降低安全成本，因為這將用到更少的安全組件。

如果在許多情況下無法僅通過設(shè)計來減少或消除危險，或者需要采取進一步行動，則可以集成安全設(shè)備。包括在防護門打開時阻止機器工作的防護監(jiān)控裝置，或能夠檢測操作人員存在的感測裝置，例如安全光幕或安全地毯。 

一旦完成風(fēng)險評估，確定所需要防范哪些危險，和所需的電路可靠性程度，問題就轉(zhuǎn)為如何有效地集成安全。如上文所述，整個機器的自動化設(shè)計可能很復(fù)雜，其中許多組件都需要相互通信，以確保過程順利運行。

在許多情況下，這種通信以網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的形式進行，在整個系統(tǒng)中交換數(shù)據(jù)包，甚至可以在控制面板上直觀地顯示。安全設(shè)備經(jīng)過發(fā)展，也可以放置在這樣的網(wǎng)絡(luò)上。了解即時信息，例如哪個防護門打開、哪個急停被觸發(fā)，以及哪個安全裝置出現(xiàn)故障；可以大大減少停機時間，從而提高生產(chǎn)力。大多數(shù)電子安全設(shè)備的另一個優(yōu)點是它們可以串聯(lián)連接，而不會降低安全電路的完整性。

許多安全設(shè)備制造商都能夠允許他們的設(shè)備通過專用協(xié)議進行通信，例如PROFINET、EtherNet、CANopen和DeviceNet等。在某些情況下，制造商可能需要一個網(wǎng)關(guān)，將他們的專有通信形式轉(zhuǎn)換為一種工業(yè)協(xié)議。

另一種可用的協(xié)議是操動件傳感器接口或 AS-I 協(xié)議。AS-I 的主要特點之一是該協(xié)議是一種開放語言，允許機器制造商和最終用戶輕松混合和匹配不同制造商的 AS-I 設(shè)備和組件，以滿足他們的各種應(yīng)用需求。AS-I 系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是布線簡單，只需一根4芯線纜，從而大大降低了安裝的時間成本。

使用這些類型的技術(shù)，安全組件不再需要與自動化系統(tǒng)全隔離。當(dāng)聯(lián)鎖裝置觸發(fā)安全停機時，它可以通過PLC發(fā)送信息，使機床回到初始位置，同時在工作站屏幕上以圖形形式顯示其活動狀態(tài)。

將此技術(shù)與中大型機器上的傳統(tǒng)電子機器設(shè)備進行比較時，發(fā)現(xiàn)故障排除效率的明顯提高。使用電子機器設(shè)備時，需要單獨檢查每個門禁防護裝置，以確定哪個會阻止機器重新啟動。使用一些優(yōu)良的電子安全設(shè)備，可以通過集成的LED燈和串行診斷信號，快速、輕松地將特定故障通知給操作人員。

在機器內(nèi)設(shè)計和安裝的安全系統(tǒng)不再被視為整個過程的阻礙。越來越多的安全教育使人們對安全系統(tǒng)有了進一步的認識和了解，技術(shù)的進步使安全設(shè)備能夠被更高效地使用

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