OMRON安全產品在汽車行業的應用
1.OMRON安全技術簡介
在工廠自動化日益發展的今天,人們越來越關注生產現場的安全性。以汽車生產廠為例,尤其是在自動化程度較高的焊裝車間和總裝車間,大量的焊接機器人和裝配機械手的出現,造成了許多需要安全保護的危險區域,所以安全傳感器,如區域保護掃描器、安全光幕、安全鎖、安全地毯、急停開關等的使用已經非常普遍。歐姆龍安全類產品主要包括以下幾類:
(1)安全輸入產品
安全門開關:對安全門的開關檢測及鎖定,如D4NH急停開關:用于當設備發生異常或工人發生危險時使設備停止,如A22E安全光幕:對頻繁出入的工作入口的保護,如F3SJ安全地毯:對區域內的存在與否進行檢測,確保危險區域內的安全,如D9M區域掃描傳感器:存在與否的檢測和接近危險區域時的警告,如F3G-C。

(2)安全控制產品:
安全繼電器:內藏強制導向機構,防止觸電的熔接造成的危險,如G7SA安全繼電器單元/控制器:實現安全電路的組成及控制,并實現安全控制網絡的組建,如DevICeNetSafety智能網絡控制器NE1A。
傳統安全系統仍停留在“安全繼電器”或“安全PLC”的非總線控制系統的低級控制狀態,大大限制了生產過程控制系統的發展。但如果將這些安全設備連接到非安全的現場總線系統上去,就會存在比較大的安全隱患,是一種非安全的控制狀態。基于這種狀況,OMRON開發了一種安全網絡系統DeviceNetSafety,如圖1所示,該總線控制系統大大加快了控制系統前進的步伐。使用該DeviceNet安全控制網絡具有以下優點明顯:可以取得認證軟件邏輯安全回路;互鎖繼電器盤的小型化,節省空間;按照用戶要求可以靈活處理程序變更;可以靈活處理設備的模型變更;節省布線;縮短開發時間等。
2.安全總線系統在汽車行業的應用
(1)焊接機器人汽車廠焊接車間中存在著大量的焊接機器人,焊接機器人周圍需要安裝機械式安全圍欄、安全門鎖、激光區域保護掃描器及急停開關等安全保護設備。這些安全保護設備可通過“安全總線接口”連接到安全總線系統中去。

(2)全自動沖壓機
在全自動沖壓機的工作區域,通常會安裝機械式安全圍欄、安全門鎖、帶屏蔽傳感器的安全進出入口安全光柵及急停開關等安全傳感器。這些安全保護設備都可以連接到安全總線系統中去,構成安全控制網絡系統。
下面以汽車焊接生產線為例,介紹OMRON安全產品在其中的應用。圖2為汽車生產中的車體焊接生產線示意圖,包括主控制面板,焊接工作臺JIGA和JIGB,工人操作臺等部分。其中,POWERENCLOSURE為主控制柜,ROBOT CONTROL PANEL為焊接機器人控制面板,MAINOP面板控制主設備的啟動、停止,SUBOP為局部操作面板。工作過程為:焊接機器手輪循對進入工作臺A,B中的車體進行焊接,當A焊接完成后,該車體自動退出焊接工作臺A,等待下一個進入焊接,同時,機器手轉向工作臺B,對進入該工作臺的車體進行焊接,焊接完成后的車體退出工作臺B,等待下一個進入,同時機器手返回A中對已就位的車體焊接….,如此周而復始。
在這種自動化程度較高的焊裝車間中,大量的焊接機器人和裝配機械手的出現,造成了許多需要安全保護的危險區域。因此,安全產品的應用顯得非常重要。在圖2中,急停開關可在設備出現異常情況下立即停止其運行;焊接工作臺與工人操作臺之間安裝安全光幕,以防機器手工作期間身體的進入;在機器手工作半徑附近的區域安裝激光區域掃描器,防止人體進入危險區域;同時,可通過DeviceNet安全網絡進行遠程擴展,如圖3所示。

圖4為汽車自動焊接線的控制系統構成。該控制系統中包括兩個DeviceNet網絡,其中DNET1為DeviceNetSafety網絡,該網絡由安全控制器NE1A為安全控制主站、DST1為從站組成。NE1A本身自帶16路安全輸入,8路安全輸出,可外接各種安全輸入輸出產品,其本身具有使用功能塊的演算功能,并兼具DeviceNet標準從站功能;同時,為擴充系統的安全輸入輸出,外加從站DST1,從而實現網絡的擴展。DNET2為標準DeviceNet網絡,該網絡主要作用為控制設備的機械運動,同時為整個系統的信息網絡,即外界可通過該網絡(主站PLC)讀取遠程的信息。


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