為滿足日益嚴峻的生產(chǎn)效率，設(shè)備和機器可用性要求，機器制造商需要適當?shù)淖远x控制理念。標準控制功能和安全性之間的交互是其能否成功的關(guān)鍵。
更簡單、更靈活、更具生產(chǎn)效率、更高效——隨著設(shè)備和機器的要求越來越高，自動化程度要求也水漲船高?？刂萍夹g(shù)則在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它是這項運動的掌局者，處理著來自于傳感器和輸入設(shè)備的數(shù)字量和模擬量信號，并負責將它們發(fā)送到執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動器和控制設(shè)備，從而使整個工廠保持順利運轉(zhuǎn)。實現(xiàn)這一目標所需的過程越來越復(fù)雜;機器的內(nèi)部錯綜復(fù)雜的關(guān)系越來越精細，聯(lián)網(wǎng)水平也越來越高。在實際操作過程中，這也帶來了額外的挑戰(zhàn)。與此同時，在很多領(lǐng)域，為了進行機械裝配和設(shè)置，人們也距離實際的生產(chǎn)過程越來越近。如果人機之間可實現(xiàn)盡可能緊密的交互，就可幫助我們提高設(shè)備可用性，進而提升生產(chǎn)效率。因此，在整個自動化層面，安全自動化的重要性日益提升。智能、安全的控制架構(gòu)，使得用戶可自由自定義實施設(shè)計、操作和維護理念以及操作員規(guī)程的所需的安全要求
這也造就了一種基于機器類型、應(yīng)用領(lǐng)域及必備的安全理念(取決于規(guī)定的風險評估)的特殊要求框架。因此，我們可能藉此實現(xiàn)：現(xiàn)有機器控制系統(tǒng)和安全控制系統(tǒng)可相互獨立操作，甚至可合并在一個聯(lián)合的自動化系統(tǒng)中。但并不是所有的理念都同等地適用于所有機器類型。
標準化安全性
在選擇合適的安全系統(tǒng)時，決定性因素是設(shè)備的功能范圍。例如，限于自身特殊的性質(zhì)，相對于互聯(lián)機器，獨立機器的安全功能更少，且不需要核心安全功能(如安全區(qū)域停機)?？删幊炭刂葡到y(tǒng)尤其適合于此類型應(yīng)用，最典型的應(yīng)用領(lǐng)域就是大批量機器生產(chǎn)。此種情況下，制造商常常被迫使用規(guī)定的或國家指定的機器控制系統(tǒng)。為滿足標準自動化理念需要，這些系統(tǒng)還要繼續(xù)進行或大或小的調(diào)整。因此，開放性、兼容性是此類系統(tǒng)的必備要求。Pilz 的可編程控制系統(tǒng) PNOZmulti 支持所有通用現(xiàn)場總線和基于以太網(wǎng)的控制系統(tǒng)，機器操作人員可藉此自由選擇最適宜自身獨特需求的操作控制系統(tǒng)，不必擔心其相關(guān)的安全性問題。無論是制造商還是用戶，均可憑借這一標準化安全性，在故障排除、機器設(shè)計和培訓(xùn)方面獲益。
易用性是 PNOZmulti 可編程控制系統(tǒng)的一大優(yōu)勢。此系統(tǒng)不必手動配線，用戶可以采用軟件工具 PNOZmulti Configurator，以及其內(nèi)部存儲的、用于安全相關(guān)功能的認證功能塊，簡便、快捷地創(chuàng)建安全程序。相對于傳統(tǒng)的配線解決方案，用戶可在設(shè)計、配置、調(diào)試、診斷和維護方面節(jié)省寶貴的時間和金錢。
此外，PNOZmulti 可編程控制系統(tǒng)還具有強大的功能，足以在小型機器上實現(xiàn)完整的機器控制功能。因此，機器制造商不再需要額外的控制系統(tǒng)，從而能在從硬件成本和控制柜空間，再到采購和庫存成本等諸多方面帶來節(jié)省空間。
集安全與標準功能于同一系統(tǒng)
隨著時代進步，安全性不再單純包括靜態(tài)事件(如急停機制執(zhí)行或安全門開啟)，還必須具備應(yīng)對某些復(fù)雜情形或處理某些復(fù)雜運算結(jié)果的能力。動態(tài)安全理念(如不同的操作模式或基于一根或多根軸的位置的力矩監(jiān)控)未來還將繼續(xù)在控制架構(gòu)這條道路上繼續(xù)前進。整個時代越來越需要整個過程鏈的單個元件間實現(xiàn)更復(fù)雜的關(guān)系。機器數(shù)據(jù)——無論是標準數(shù)據(jù)還是安全數(shù)據(jù)——都必須可以集中處理。
目前呈現(xiàn)的趨勢是，標準和安全功能將要使用通用的控制架構(gòu)，這兩個之前相互獨立的領(lǐng)域甚至可以實現(xiàn)功能融合?；旌显O(shè)計恰好抓住了這一風潮(尤其是在分散式系統(tǒng)中)，其可最大限度減少布線復(fù)雜程度和接口問題等問題。
機床就是一個很好的案例：以安全 CNC 或運動控制器為例，其可通過集成的編碼器系統(tǒng)，記錄諸如各個軸上的線速度、轉(zhuǎn)速或靜止等安全相關(guān)信息，并將此類信息傳送到安全控制系統(tǒng)以安全評估。此時，它們不僅可處理本地安全功能，還可記錄和轉(zhuǎn)發(fā)標準信號，以便進行終端位置監(jiān)控等應(yīng)用。對于用作標準 I/O 和安全功能 I/O 的重要控制過程信號，僅需采用一個公用的外圍系統(tǒng)提供。該安全控制系統(tǒng)的開放性和兼容性，使我們可以徹底告別額外的編碼器系統(tǒng)、接口問題以及適配端解決方案。Pilz 可為此提供 PSSuniversal multi 控制系統(tǒng)。此類系統(tǒng)延續(xù)了可編程控制系統(tǒng)的設(shè)計哲學(xué)，并具備了本地安全功能及標準外圍信號記錄和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
在規(guī)劃機器控制系統(tǒng)的功能和安全相關(guān)部件時，PSSuniversal PLC 系統(tǒng)則可您展示可視化、診斷、維修、維護工作和工程設(shè)計可實現(xiàn)何等精妙的協(xié)同。由于 PSSuniversal PLC 是絕對成熟的可編程邏輯控制器 (PLC)，用戶可以選擇使用標準化的編輯器依照 EN/IEC 61131-3標準進行標準和安全任務(wù)進行編程，或使用程序編輯器 PASmulti 進行配置——后者同樣沿襲了 PNOZmulti Configurator 的配置哲學(xué)。針對此處列名的所有編輯器，Pilz 都可提供廣泛的安全認證功能塊。
智能分散
PSSuniversal multi 和 PSSuniversal PLC 控制系統(tǒng)均隸屬于 Pilz 的 PSS 4000自動化系統(tǒng)。PSS 4000的核心理念是標準自動化和安全性的融合。其過程或控制數(shù)據(jù)，故障安全數(shù)據(jù)及診斷信息均通過基于以太網(wǎng)的 SafetyNET p 進行交換和同步。因而在處理控制功能，其與相應(yīng)程序處理時并無絲毫分別。與集中式控制系統(tǒng)不同，在此系統(tǒng)中，運行時分配的用戶程序可供用戶在集成式項目內(nèi)使用。所有網(wǎng)絡(luò)用戶均通過這種方式進行配置、編程和診斷。因此，對于所有控制任務(wù)，用戶可以集中的視角處理分散的系統(tǒng)。如果智能功能分散在機器部件內(nèi)，由于整個系統(tǒng)的反應(yīng)時間更短，在改善本地錯誤響應(yīng)及提高生產(chǎn)效率方面，都可贏得額外的優(yōu)勢。將智能功能分散到更小的機器部件之中后，系統(tǒng)擴展能力也得到提升。
此類多主站自動化架構(gòu)催生出了大量可在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)交互的獨立單元式控制系統(tǒng)。PSS 4000 使得機電一體化方法可以轉(zhuǎn)移到控制層面，引領(lǐng)第四次工業(yè)革命邁出了一個重要臺階。整個設(shè)備可細分成易管理的獨立功能單元。因此，工程設(shè)計、調(diào)試和維護的成本得以大幅縮減。如果從機電一體化的視角來構(gòu)想和設(shè)計設(shè)備，就可同步開發(fā)系統(tǒng)和硬件。在此之前，軟件開發(fā)只在機器規(guī)格確定后才會啟動。之后重新進行功能變更或擴展將非常困難，這是因為程序?qū)嶋H上都是直接基于硬件開發(fā)的。而今，隨著設(shè)備和機械元件的標準化程度日益提高，我們可根據(jù)各自的需要對其快速、靈活地調(diào)整，以適應(yīng)不斷變化的客戶需求。
（轉(zhuǎn)載）
