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,只有采用智能的安全理念才能夠“化矛盾于無形”。
系統化的風險評估
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,兩條由54個熱儲罐生產設備組成的生產線剛剛完成了安全改造,大大提高了生產線的安全性,同時實現了單個定位器上下料區域的無障礙防護。安全改造的順利實施與系統化的風險評估密不可分。
德國皮爾磁是資深的自動化解決方案的供應商,在安全改造方面擁有豐富的經驗。在向用戶提供改造方案前,皮爾磁會結合設備現場,進行系統化的風險分析。威能也正是被皮爾磁的專業性所打動,最終決定選擇皮爾磁作為本次安全改造的實施方。
如上圖所示:人員可以從三個方向接近定位器和儲熱罐,而為了讓澆鑄的搪瓷均勻覆蓋于儲熱罐的內部,電動驅動器需要讓儲熱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。該區域的風險主要包括粉碎、剪切和撞擊等。
換個角度,海闊天空
在生產和物流操作區,當需要進行人/機交互時,光柵的安全解決方案毫無疑問是首選。但光柵的安裝往往需要圍欄或立柱的支撐,但是在威能的現場,由于工藝的要求和進出便利性的考慮,必須盡可能地減少圍欄的使用。
那光柵要怎么安裝呢?
經過周密詳盡的現場勘察,在一次多部門的聯合會議上大家共同討論出了一個“極具創意”又切實有效的安裝方式,集體的智慧再一次迸發出了耀眼的光芒。
如上圖所示,將光柵的發射端旋轉90度,呈水平狀態安裝在地板之下,然后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”。
在具體產品上,選擇了皮爾磁PSENoptII系列的type3光柵,根據EN/IEC61496-1最高可達PL d,精度為手指保護,光柵的紅外線光柱之間的距離為14mm。
黃金搭檔,無往不利
使用了安全光柵,自然少不了安全控制器。我們選擇了可配置的安全控制器PNOZmulti 2, 由它負責所有安全相關信號的處理。
光柵和可配置安全控制器的組合,是目前應用最為廣泛、性價比最高也最靈活的方案,能夠覆蓋絕大多數中小型的應用場景,堪稱“黃金搭檔”。
PSENopt II的信號直接連接到PNOZmulti2 的基礎單元PNOZ m B0,當有設備的操作人員進入到防護區域,他的身體、手甚至是手指對安全光幕的光柱形成遮擋時,PNOZ m B0將給出信號使得危險運動安全停止。
控制柜內的安裝緊湊
PNOZ mB0帶一個通訊模塊和一個擴展模塊
在每一個熱儲罐定位器的后方都安裝有一扇門,在需要維修時,可以通過這扇門進入到定位器的工作區域,在門上采用了集成安全鎖定和安全防護于一體的PSENmlock安全門系統,達到最高的防護等級PL e。
通過系統的風險評估以及創新性的安全改造,在實現生產線安全升級的同時,兼顧了用戶盡可能減少圍欄使用的需求,減少了對生產的干預,提高了生產效率。
威能對于整個項目的實施效果非常滿意,尤其是創新性的光柵安裝方式,充分體現了皮爾磁在安全領域的專業性,奠定了雙方未來深入合作的基石。