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2021 OEM
工業安全

皮爾磁:光柵的創新安裝方式

  2021年07月07日  

  通過專業的知識和深入的風險評估,能夠幫助機械設備達到較好的安全水平,有助于設備操作人員正確地操作機器,避免不必要的長時間停機。德國威能(Vaillant)是全球知名的供熱/生活熱水/通風及空調設備的制造商,距今已有140多年的歷史。在威能貝格海姆(Bergheim)的熱儲罐工廠,皮爾磁的咨詢服務為用戶提供了極具創意的安全解決方案:為了保持裝卸區域進出的便利性,將安全光柵PSENopt II的發射端水平嵌入到地板中,而將光柵的接收端安裝在天花板上,水平安裝的發射端發出紅外線,垂直地到達接收端,形成了一道“紅外線防護門”。

  在針對設備區域進行安全設計時,從操作和任務完成效率的要求來說,應盡可能保證區域的進出便利,但是從安全的角度出發,則要求與危險的運動之間保持一定的距離。進出便利性和安全距離從來都是安全設計時必須面臨的挑戰之一。

  令人信服的咨詢和服務方案

  威能是供暖、通風和空調技術的專家,他們的貝格海姆工廠主要生產溫水儲罐,這些80年代和90年代初投入適用的設備的利用率很高,多年以來,儲罐生產線一直處于高位運行。在2017年的內部審計后,威能管理層決定對其生產線進行電氣系統和安全方面的升級。2018年初,威能開始招標,尋找合適的供應商以承擔54個熱儲罐生產設備組成的生產線的升級改造。最終來自德國奧斯菲爾登的自動化公司皮爾磁在招標中脫穎而出。

  堅實的風險分析奠定了基礎

  根據威能公司內部進行的風險分析和優化,皮爾磁提供了專業的服務。包括根據工業安全法規、安全理念、安全設計、系統實施(硬件和軟件)、工程和有效性檢查等的結構化的風險評估。該方案首先在實驗工廠予以實施,隨后,對兩條搪瓷罐內襯的生產線進行了改造,使其達到先進的水平,尤其是其中經常會碰到問題的所謂的個別定位器。

  人員可以從三個方向接近用于固定各種尺寸罐體的定位器,這些罐體由起重機或人工送入。為了讓澆鑄的搪瓷均勻覆蓋于儲熱罐的內部,電動驅動器需要讓熱儲罐沿著旋轉軸進行旋轉,待澆鑄搪瓷完成后,紅色的夾持器會將儲熱罐安全移開。皮爾磁的分析顯示該區域的風險包括粉碎、剪切和撞擊等。

  生產工藝流程決定安全解決方案

  “在此之前,我們一直通過壓敏地毯來解決單個定位器的安全問題??勺杂蛇M入的兩側寬度為110厘米,應該是足夠安全,但必須根據最新的標準要求進行優化?!蓖芄I工程部的J?rg Holzportz如是說。超程測量將導致600ms的停機時間,這就意味著最小距離應為216cm。即便是減少后的超程測量時間為350ms,其要求的最小距離也要達到179cm。因為工藝流程的原因,無法采用物理防護措施。而由于最小距離的原因,適用壓敏地毯和掃描儀無法達到標準的要求。傳統的帶折射鏡的光幕也無法使用,因為在任何配置下,柱子總是會礙事。威能明確希望通過組織化、個性化的控制來避免安全問題。乍一看,一個即符合標準要求又不影響生產效率也不限制操作人員在單個定位器周圍操作的解決方案,根本不可能。究竟應該怎么做呢?

  安裝方法重新定義

  在生產和物流方面,當需要進行人/機交互時,光柵的安全解決方案無疑是首選。將光幕PSENoptII傾斜90度,將發射器水平嵌入地面,并將接收器安裝在天花板上,這是在與威能的跨領域小組的共組討論會上想出來的?!氨M管之前從未如此實施過,但我們覺得這個想法很有趣。鑒于我們的工藝流程,安裝在房間內的光幕棱柱很可能使用壽命不會很長”J?rg Holzportz 這樣說。

  Pilz 的安全光柵 PSENopt II Type 3 目前市場上唯一一款符合EN/IEC 61496-1標準的PLd應用的型號。手指保護的分辨率和14mm的光束間距,水平安裝的安全光柵將其光束垂直發送到安裝在天花板上的接收端單元。采用這種安裝方法,可以實現與危險源的最小距離為96cm或56cm。編碼和先進的支架套件,確保了無死角的抗震裝配。要實現無干擾運行,需要定期清除侵入地面的玻璃保護罩上的灰塵。粗污染物可能會提示工廠控制系統有未經授權進入安全區域的情況,并將個別定位器切換到安全狀態,在這種情況下是不必要的。

  在控制柜里,安全決定成敗

  在控制柜中,可配置小型安全控制器 PNOZmulti 2負責所有安全相關信號。安全光柵 PSENopt II Type 3直接連接到基礎單元PNOZ m B0。如果單個定位器目前正在運行,PNOZmulti 2將監控設備操作人員的安全。如果設備操作人員的身體、手甚至是手指切斷了地面發出的光束,PNOZmulti2將立即觸發危險運動的安全停止。如果操作人員踩到了布置在設備前面的壓敏安全地毯上,也會發生這種情況。

  在單個定位器的后方區域有一扇門,設備需要進行維護時可以打開。門上安裝了皮爾磁的安全門系統PSENmlock(集安全聯鎖和防護鎖定于一體,最高安全等級可達PLe),由可配置的小型安全控制器PNOZmulti2進行監控。這一點也適用于連接到控制柜上的使能開關PITenable,這也是皮爾磁的另一個產品:這種手動控制裝置主要用于在工廠和機械的危險區域的設置和維護工作中,需要屏蔽防護裝置時使用。另外,如果安裝的緊急停止按鈕被按下,那么 PNOZmulti 2 控制驅動軸安全停止。

  小型控制器的基礎單元PNOZm B0為 用戶提供4個安全半導體輸出、4個可配置的測試脈沖輔助輸出以及20個安全輸入(其中8個也可作為標準輸出)。在基礎單元的右側,系統最多可以擴展6個擴展模塊。在基礎單元的左側,則最多可以安裝5個通訊或連接模塊。

  在威能,經過安全方面的現代化改造,使得設備可以在不受干擾的情況下運行,從而實現了更高的生產效率?!拔覀兒推柎诺暮献髟诿總€階段都是公開和公平的。自始自終,我們都得到了很好的有力的咨詢服務”J?rg Holzportz總結說?!耙婚_始想出來的這種安裝方法絕對是高光時刻!”,由于這個項目的成功,威能愿意將更多的項目交由皮爾磁來實施,通過一如既往的流暢溝通和皮爾磁在安全自動化領域的專業性,相信最終都能夠提供富有創造性的解決方案。

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