自2011年提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略以來,數字化已從根本上改變了工業(yè)生產。智能互聯、自動化程度不斷提高以及基于數據的決策流程,如今已成為現代生產設施的關鍵要素。
控制器和傳感器在其中發(fā)揮著重要作用,它們能提供準確信息以監(jiān)測機器狀態(tài)并優(yōu)化生產流程。在工業(yè)4.0的初期階段,重點集中在附加傳感器的應用上,且需投入巨大的技術與經濟成本構建數字孿生。然而,當前的發(fā)展趨勢趨于務實,這一轉變主要源于每項新技術必須證明其投資回報價值。
速度監(jiān)測的未來將不再依賴傳感器
順應這一趨勢,我們在自動化解決方案的設計階段便致力于避免使用額外的傳感器。這一過程始終在技術可行性與合理框架的前提下開展,尤其需符合IEC 61800-5-2標準所規(guī)定的功能安全要求。
本文重點闡述了無傳感器監(jiān)測的實踐經驗,并探討了影響未來硬件解決方案設計簡化及其數字化或電子化功能實現的各種因素。文中著重說明了為何無傳感器速度監(jiān)測能夠完美融入這一發(fā)展進程,并列舉了相關實現案例。顯然,由于其具備眾多優(yōu)勢,這項技術正日益受到青睞,并將成為未來數字化生產的重要組成部分。
安全速度監(jiān)測的內核
安全速度監(jiān)測包含多種安全功能,用于安全地控制機器驅動器并保護人員免受危險動作和碰撞的傷害。術語“速度”在有傳感器和無傳感器的情況下監(jiān)測各種速度限值方面已經確立??梢源笾路譃橐韵骂愋停?/span>
-Safe limited speed(SLS)
-Safe Speed Range(SSR)
-Safe Speed Monitor(SSM)
-Safe Operating Stop(SOS)
-Safe torque off(STO)
安全速度監(jiān)測旨在滿足上述部分或全部功能需求,使系統(tǒng)具備更高的安全性能,可達到SIL3級別,能夠預防機械故障并保障設備與人身安全。?
無傳感器速度監(jiān)測的優(yōu)勢:
-更高的靈活性
-更低的部署成本
-更簡捷的安裝方式
-能夠適應惡劣生產環(huán)境
-更小的體積占用
-抗干擾方面的優(yōu)勢
無傳感器速度監(jiān)測---應用場景
1、自動導引車(AGV)
自動導引車(AGV)如今已成為現代工業(yè)自動化的核心組成部分。初期由汽車制造、物流及電子商務行業(yè)率先采用,近年其應用范圍持續(xù)拓展。在食品與飲料行業(yè),尤其是冷藏倉儲和衛(wèi)生敏感區(qū)域,AGV展現出顯著優(yōu)勢。當前在全球范圍內,凡是高度自動化的數控加工生產領域,AGV均發(fā)揮著關鍵作用。
該標準定義的安全特低電壓范圍為不超過50伏交流電。因此,配備48伏交流電機的自動導引車無需額外防觸電保護措施。
DN3PD2是一款適用于此類電機的無傳感器速度監(jiān)測解決方案。此外,針對自動導引車及類似應用,DINA還開發(fā)了低電壓版本,其測量電壓范圍為24伏至120伏交流電。
2、木材、塑料、鋁材加工
無傳感器監(jiān)測技術廣泛應用于眾多行業(yè)和應用場景中,尤其是在人員與設備安全都至關重要的領域。在這些環(huán)境中,必須確保危險的主軸運動降至安全轉速或完全停止后,才能打開安全門或進行維護等操作。例如在木工行業(yè)的鋸切作業(yè)中,需通過無傳感器監(jiān)測確認鋸片已停止轉動,操作員方可進入工作區(qū)域。目前該方案已成功應用于平面刨床、斜切鋸、多片鋸、推臺鋸等多種設備。


3、汽車裝配線領域
在汽車行業(yè)中,無速度傳感器監(jiān)測技術應用于裝配系統(tǒng)和輸送線,以確保安全運行和維護。該技術在物料搬運和輸送系統(tǒng)中尤為重要,需實時監(jiān)測輸送帶和其他移動部件的運行狀態(tài),防止人員在設備進入或維護期間發(fā)生事故。
總的來說,無傳感器監(jiān)測技術適用于機械及工廠工程中存在旋轉部件潛在故障風險的各類場景,尤其在包裝機、機器人等工業(yè)自動化領域作用顯著。
這項技術特別適合監(jiān)測由電動機驅動的設備——包括交流和直流電動機,其核心應用對象是那些在運行狀態(tài)下能產生可測量電動勢的三相和單相交流電動機。
DINA公司介紹:
近 40 年來,DINA一直致力于為機器和工廠開發(fā)和量身定制的安全解決方案。在此過程中,我們推出了多項具有開創(chuàng)性的發(fā)明,這些發(fā)明不僅提供了極高的安全性,還帶來了顯著的經濟效益。讓您親身體驗真正的德國品質,領略功能安全技術的簡便性!
自2014年起,盟通科技與德國DINA建立了首次合作。雙方整合優(yōu)勢資源,與客戶共同制定解決方案。共同開拓中國功能安全市場,與中國企業(yè)一起不斷前進。我們不僅會采用現成的方案,同時也會聆聽和理解客戶的需求,提出并助力解決工業(yè)安全問題。
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