隨著工業(yè)4.0概念的推進(jìn)和大力發(fā)展，機(jī)器設(shè)備在協(xié)助或替代人員來更加高效、高精度的完成產(chǎn)品生產(chǎn)和加工流程，同時機(jī)器設(shè)備上高速運(yùn)動的零部件可能對操作人員造成不同程度的傷害發(fā)生。全球各個國家和地區(qū)都會制定相應(yīng)的安全生產(chǎn)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)來確保，所有機(jī)器制造商都清楚，機(jī)器必須滿足嚴(yán)格的安全要求來保護(hù)工人免于傷害。

　　文/皮爾磁中國

　　伺服電機(jī)作為現(xiàn)代設(shè)備重要的組成部分，配合伺服控制器(伺服放大器)的不同安全功能，保持機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的同時為操作員提供安全保障，就會大大削弱人們繞過安全功能設(shè)施和“闖紅燈”的沖動。許多以前需要關(guān)閉和重新啟動的操作，現(xiàn)在可以在機(jī)器以降速甚至全速繼續(xù)生產(chǎn)的情況下完成。功能安全既保障了操作員的安全，也能夠最大限度地提高機(jī)器生產(chǎn)力。在實(shí)際運(yùn)用中伺服控制器可以提供除STO安全功能以外更多的安全功能選項，接下來挑選幾種為大家進(jìn)行詳細(xì)解釋和說明實(shí)際運(yùn)用的場景。

　　1 安全扭矩關(guān)斷(Safe torque off)

　　安全功能“STO”會從伺服控制內(nèi)部切斷電機(jī)的供電，電機(jī)處于一個不受控制的停止?fàn)顟B(tài)，符合標(biāo)準(zhǔn)EN 60204-1中0類的停止類別。

　　應(yīng)用場景：STO安全功能激活后，電機(jī)處于無扭矩狀態(tài)且不會發(fā)生任何危險運(yùn)動，適用于當(dāng)安全功能(急停，安全門)被觸發(fā)后，電機(jī)能夠在短時間內(nèi)靜止或降低到不會產(chǎn)生危險的速度范圍之內(nèi)的城景和設(shè)備。但如果電機(jī)豎直方向運(yùn)動時會由于部件自身重力原因墜落，則為了防止重力墜落造成人員傷害則需要增加剎車抱閘機(jī)構(gòu)。

　　2 安全停止1(Safe stop 1)

　　安全功能“SS1”對電機(jī)進(jìn)行受控制動，在規(guī)定的范圍內(nèi)監(jiān)測電機(jī)的減速幅度，并且在延遲一定時間或達(dá)到速度閾值后，再啟動STO功能切斷電機(jī)供電。電機(jī)處于一個受控制的停止?fàn)顟B(tài)，符合標(biāo)準(zhǔn)EN 60204-1中1類的停止類別。

　　應(yīng)用場景：SS1安全功能激活后，電機(jī)處于受控停止或減速后再進(jìn)入STO狀態(tài)來避免危險運(yùn)動，適用于當(dāng)安全功能(急停，安全門)被觸發(fā)后，電機(jī)不能夠在短時間內(nèi)靜止(速度高或部件慣性大)或避免工藝流程未完成導(dǎo)致產(chǎn)品報廢或會產(chǎn)生額外的風(fēng)險。但需要周邊安全防護(hù)裝置具備延時打開功能，如安全門開關(guān)需具有鎖定功能，在開門請求發(fā)出后，能夠由控制器先對伺服控制器發(fā)出停止信號，在電機(jī)進(jìn)入STO狀態(tài)后，才能解鎖安全門開關(guān)進(jìn)入危險區(qū)域。

　　3 安全控制停止(Safe Operating stop)

　　安全功能“SOS”用于對電機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)的監(jiān)控，電機(jī)能夠保持扭矩輸出并處于靜止?fàn)顟B(tài)，而非外部制動器(例如剎車)來實(shí)現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)。

　　應(yīng)用場景：SOS安全功能激活后，電機(jī)會處于受控的靜止?fàn)顟B(tài)，適用于當(dāng)安全功能(急停，安全門)被觸發(fā)后，電機(jī)需要處于靜止?fàn)顟B(tài)并不能切斷供電情況。

　　4 安全停止2(Safe stop2)

　　安全功能“SS2”對電機(jī)進(jìn)行受控制動，在規(guī)定的范圍內(nèi)監(jiān)測電機(jī)的減速幅度，并停止電機(jī)，再啟動SOS功能對電機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行監(jiān)控。電機(jī)處于一個受控制的停止?fàn)顟B(tài)且不斷動力源，符合標(biāo)準(zhǔn)EN 60204-1中2類的停止類別。

　　應(yīng)用場景：SS2安全功能激活后，電機(jī)會受控停止并對靜止?fàn)顟B(tài)監(jiān)控，適用于當(dāng)安全功能(急停，安全門)被觸發(fā)后，電機(jī)需要受控停止后處于靜止?fàn)顟B(tài)并不能切斷供電情況。

　　5 安全限速(Safe limited speed)

　　安全功能“SLS“能防止電機(jī)超過設(shè)定的速度限制。

　　應(yīng)用場景：SLS安全功能激活后，電機(jī)不允許運(yùn)行超過伺服控制器設(shè)定的速度值。適用于在特定情況下(如手動或維修模式)，安全功能(安全門)觸發(fā)后，人員必須進(jìn)入危險區(qū)域使用使能按鈕來操作運(yùn)動部件低速運(yùn)行。

　　6 安全方向(Safe direction)

　　安全功能“SDI“能防止電機(jī)往錯誤方向運(yùn)動。

　　應(yīng)用場景：SDI安全功能激活后，電機(jī)只能允許往設(shè)定方向運(yùn)行。適用于在特定情況下(如手動或維修模式)，適用于當(dāng)安全功能(安全門，光幕)被觸發(fā)后，電機(jī)只能往安全方向運(yùn)動(遠(yuǎn)離操作人員)。

　　功能安全是一種保證機(jī)器安全運(yùn)行的方法，它不是強(qiáng)制將操作員和機(jī)器運(yùn)動控制分隔，即使是在通電的情況下，允許操作員和機(jī)器運(yùn)動之間進(jìn)行安全交互，它也能夠幫助實(shí)現(xiàn)在安全限制條件下持續(xù)運(yùn)行從而提高生產(chǎn)力。

　　自動化專家皮爾磁憑借自身豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，可以為用戶提供完整、安全的運(yùn)動控制解決方案。