硫化設(shè)備安全控制系統(tǒng)的革新

姜彥彥

(桂林橡膠機械有限公司，廣西 桂林 541002)

硫化設(shè)備安全控制系統(tǒng)的革新

Innovation of curing press safety control system

姜彥彥

(桂林橡膠機械有限公司，廣西 桂林 541002)

S3000系列安全雷達掃描儀和FLexi Soft安全控制器都是SICK的安全產(chǎn)品，描述了在輪胎硫化機上將兩種安全產(chǎn)品配合起來構(gòu)成打破傳統(tǒng)的安全控制系統(tǒng)，以此來實現(xiàn)高性價比且達到SIL3安全等級的4安全區(qū)域單獨控制，并顯示出獨具的特性。

安全產(chǎn)品；安全等級；安全性能；S3000；FLexi Soft

隨著工業(yè)不斷飛速發(fā)展，各種程度的自動化機器逐步在不同領(lǐng)域中，漸漸代替人類在欠佳環(huán)境中的工作，由此對于機器的安全等級和性能也相應(yīng)提出了較高的要求，隨之也出現(xiàn)了系列的安全產(chǎn)品如安全光電開關(guān)、安全光柵、安全雷達掃描儀和安全地毯等等。近年，在國內(nèi)外橡膠輪胎行業(yè)慢慢開始熱衷關(guān)注和著手進行“無人硫化車間”，無論是自動生胎物流裝置還是硫化機設(shè)備對安全方面都提出了特定要求。

2015年，有些國外大規(guī)模輪胎公司，在硫化機項目的技術(shù)協(xié)議中明文規(guī)定：安全裝置必須達到安全等級SIL3級及以上且符合IEC/ EN 61508，并保證安全性能等級達到PLd或以上即符合EN/ISO 13849-1標(biāo)準(zhǔn)或符合IEC/ ISO954-1標(biāo)準(zhǔn)中的第4類標(biāo)準(zhǔn),以及要求硫化機前面（因左右機械手裝置和自動胎坯物流系統(tǒng)）實現(xiàn)4個獨立保護安全區(qū)域控制等。為了達到客戶要求，傳統(tǒng)的方案會首先考慮通常只能單區(qū)域保護的安全光柵（位于1中B可同時保護1和2區(qū)域）或最多也只能保護兩區(qū)域的安全掃描儀等（位于圖1中A可同時單獨保護1和2區(qū)域），然后得出的結(jié)果是不得不在這常規(guī)使用基礎(chǔ)上再增加安全產(chǎn)品，無論是四組安全光柵還是兩個安全雷達掃描儀都大大超出了制造成本預(yù)算，因此為在能夠滿足客戶同時兼顧成本，最終選擇了打破傳統(tǒng)的高性價比的安全控制系統(tǒng)（如圖2所示,安全雷達掃描儀配合安全控制器）。

安全雷達掃描儀配合安全控制器的安全系統(tǒng)，具備了高性價比、高效性和靈活性等特點，目前而言從某個意義上來說用最優(yōu)化的成本實現(xiàn)安全雷達應(yīng)用的最大化，繼而實現(xiàn)4個獨立保護安全區(qū)域的控制。

圖1 傳統(tǒng)安全防護示意

圖2 安全雷達掃描儀系統(tǒng)

1 通訊方式獨特性

如圖3所示的系統(tǒng)配置,該方案選用了1個高級型的S3000安全激光掃描儀和安全控制器Flexi Soft，通過EFI通訊方式將兩者聯(lián)系起來，再將現(xiàn)場狀況反饋到PLC控制系統(tǒng)中，這樣一連串的信息傳遞可以讓中樞CPU給出一個實時的快速應(yīng)對，以至于對監(jiān)控區(qū)域起到安全保護的作用。該方案目前為輪胎行業(yè)的應(yīng)用首例。

圖3 新型安全控制系統(tǒng)配置圖

2 參數(shù)設(shè)定和邏輯編程軟件的人性化

S3000和安全控制器Flexi Soft都有專用的軟件，S3000的軟件CDS主要用來設(shè)定雷達掃描儀的參數(shù)；而Flexi Soft的Designer軟件既能進行整個安全系統(tǒng)的邏輯編程也能進行相關(guān)硬件配置中的安全產(chǎn)品如S3000的參數(shù)設(shè)定，并且該軟件編程界面形象、入門簡單、功能全面和人性化等等，使得系統(tǒng)內(nèi)各硬件配置、參數(shù)設(shè)定和模塊化邏輯編程合理地融合在一起。以此，現(xiàn)場的調(diào)試和維護人員可根據(jù)實際情況選擇便捷的方式來操作。

3 系統(tǒng)配置的靈活性

該安全控制系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場條件靈活配置保護區(qū)域，可通過優(yōu)化安全距離來提高系統(tǒng)功效和生產(chǎn)效率，并且無需防護區(qū)域的開關(guān)，真正實現(xiàn)了便捷優(yōu)化的區(qū)域防護。

4 硬件接線和維護的便捷性和成本節(jié)省的最大化

通過EFI協(xié)議通訊的安全系統(tǒng)如圖3所示，節(jié)約了很多硬件接線，通過安全控制器的軟件模塊化邏輯編程來替代傳統(tǒng)的硬件邏輯連接，直接在軟件上監(jiān)控就能對整個系統(tǒng)實時狀況一目了然，很好地節(jié)省了查線糾錯的時間，也減少了硬件接線可能的出錯點，便于維護保養(yǎng)。因此，該系統(tǒng)無論從設(shè)備成本還是人員維護成本的節(jié)省程度都是盡可能達到了最大化。

綜合以上安全控制系統(tǒng)的主要特性，如圖2所示，當(dāng)有障礙進入?yún)^(qū)域4只停止右存胎器和自動胎坯物流系統(tǒng)；而進入?yún)^(qū)域3則不僅停止右存胎器和自動胎坯流系統(tǒng)，與此同時右機械手和所有除硫化狀態(tài)外的相關(guān)硫化機動作也停止。該系統(tǒng)在一定程度上真正實現(xiàn)了4區(qū)域的獨立安全監(jiān)控，也為未來實現(xiàn)高度自動化的“無人硫化車間”的大趨勢奠定了基礎(chǔ)。

(R-01)

TQ330.493

1009-797X(2016)07-0051-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.07.014

姜彥彥(1979-),女，電氣工程師，2001年畢業(yè)于華東冶金學(xué)院(現(xiàn)安徽工業(yè)大學(xué))工業(yè)自動化專業(yè)，主要從事電氣控制設(shè)計工作。

2015-11-15