在运动控制和电机的世界中实现安全

提高运动控制和电机的安全性是机械和设计人员一直关注的问题。许多先进技术现在都在控制生产线的伺服电机中，这是一个复杂的机械部件，可以预测故障并提醒用户有危险或需要维护。

罗克韦尔自动化公司(Rockwell Automation)运动控制产品经理、注册功能安全工程师吉姆•格罗斯克鲁兹(Jim Grosskreuz)表示，安全特性已经发生了变化。他说:“过去，机器被完全隔离，这导致人类不得不关闭整个机器，这将涉及很多停机时间。”更糟糕的是，工人们有时会让机器运行，并试图打破保护措施来纠正问题，比如试图找回可能掉在机器内部的部件。

答案是更好的设计和连接。他说，安全的设计可使生产率提高2%至4%。传感器技术也在继续进步。“进化正在发生，因为设备连接到了以太网/IP。”例如，如果保护锁定在以太网/IP上，所有的安全设备都在一个控制器上，编程可以在那里完成。

他说，以太网连接允许查看机器的安全数据，管理人员可以寻找趋势。一个班次可能具有比另一个更好的安全数据。“您可以开始培训此数据并寻找偏远模式。通过将所有设备拥有以太网到安全控制器，您可以具有导致提高生产率的对话。“

他继续说，“通过以太网/IP连接传感器的其他优点包括风险评估程序——现在你可以验证和验证你的安全系统的完整性。”

Grosskreuz说，使用现场总线和以太网网络更新传统系统是一项明智的投资。“采取这种方式的工厂将采用混合架构，”他们将采用安全继电器，并在现场总线上添加一个带有安全运动系统的控制器。他说，这项投资很可能在提高安全性、减少停机时间和提高生产率方面迅速获得回报。

欧洲优先安全

B＆R工业自动化的解决方案建筑师Daniel Ghizoni表示，他的雇主的安全焦点是伺服电机，配备安全额定编码器。但他补充说，安全焦点是什么新鲜事。“推动这些想法的一点是一个不断的斗争。他说，欧洲前面有更强劲的需求，“他说。“在美国，我们滞后了一下。”

B＆R提供了超过12年的编码器。“我们不是第一个，绝不是唯一提供与运动相关功能的唯一的。”

伺服电机监控运动并确保电机不会比它更快。另外，代替维护的突然关闭，机器可以“保持电源，尽管以较低的速度保持电源。这是一个应用程序的一个非常小的例子。“在其他情况下，电机的速度可能会足够调整，以便在线仍在移动时清洁某些东西。B＆R最近添加了伺服驱动器的能力，以监测扭矩，例如安全有限的扭矩。例如，“OEM可以为安全功能指定最大扭矩。”

美国的安全仍然滞后，因为法律不符合欧洲标准。“欧洲确实迫使制造商遵守规定，所以oem也不得不遵守。在美国，情况就没那么简单了。有些公司会遵守规定，因为它们卖给了欧盟的公司。”

有时它并非所有关于安全。成本节约成为一个重要因素，特别是如果可以预期节省。“有人可以说这是为了使这些升级到机器的升级，但我可以准确地衡量回报的回归。我认为让人们对他们所付出的东西感到很重要。“

计算机的大脑和肌肉在一起工作

西门子的运动安全专家凯文·吴(Kevin Wu)说，西门子自21世纪初以来一直在改进其控制器，推出了最新一代的运动控制器，可以实现同步功能。他说:“这些产品更适合于通过安全的额外好处来吸引用户。”

运动控制器技术故障安全CPU的功能，包括安全和运动，与和谐一起工作。“他们不屁股头。这个控制器知道一切。它不会来回沟通。这是客户安全的好处将始终具有最高优先级。“

吴呼叫大脑的运动控制，用运动机或肌肉有效地工作。驱动器或大脑，讲述肌肉如何移动和多快。

他说，在必要时，人类运营商可以进入有限速度模式，以允许操作员与机器互动而在不制定完整的e停止的情况下。“关于驱动器内部安全功能的很酷的事情是用户不需要向我们的驱动器添加额外的电路，一切都建立在内置，并且您基本上配置了它。”

预测维修需求

三菱电气自动化(Mitsubishi Electric Automation)的高级产品营销工程师王爱玲(Eileen Wang)和丹•扎acki表示，该公司的伺服电机有助于解决预测性维护和安全问题。

Zachacki说，像行业4.0这样的术语已经存在了几年。“他们真正的意思是从机器级别获取数据，并能够实时处理该数据，以查看单个制造工厂的发生。这就是我们所做的事情 - 我们已经带来了一个访问级别。“

王先生表示，目前的三菱伺服电机，并在美国，既有特征预测维护。它们在机器内识别出劣化并在出现之前预测麻烦。在一两年或两两次运行后，可以预期降级，但完全何时会影响机器很难预测。“预测维护允许管理人员提前意识到危险，在机械部件完全磨损之前，”她说。电机具有内置功能来识别异常和故障，并且可以用警报信号问题。

这种警告系统对于生产力很重要，并且可以对安全产生很大差异。王说，在汽车行业的靠近线路靠近线路时，线路故障可能是非常危险的。王说，虽然已经讨论了许多年的安全传感器，但刚才对最近的预测维护更感兴趣。

Zachacki补充说预测性维护，如先进的算法。它看着机器在开始的位置，处于理想状态，然后随着时间的推移查看该机械轴的历史，看看损坏在机械系统中累积的位置。

“除了少数例外，我们所有的服务器都有这个功能。它只需要被启用。没有额外的费用。它位于驱动器内部。”

他说，安全是美国的一个流行语，我们的客户对此非常认真。“我想告诉他们的是，这些是我们伺服电机的标准函数，并且没有什么可以在系统中实施它们的幻想。事实上，如果这是他们感兴趣的东西，那么我们的服务器现在就有很多客户。“

他补充说:“你可以想象，一家公司有一个适当的程序，他们可以看到他们的客户在机器出现问题之前就收到了警告，他们可以避免断电的时刻。特别是在那些有着庞大供应链和非常紧迫的期限的行业，汽车就是其中之一，如果他们能够在故障发生前预测到它们，他们就有可能避免出现故障。”