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西克安全掃描儀軟件診斷功能的巧用分享

2025China.cn   2023年08月03日

問:雷工,在安全掃描儀的應用中,總是有客戶問到出現(xiàn)設備停機(例如AGV急停)的時候如何快速定位相關原因?

答:這個問題很有代表性,因為隨著安全掃描儀在各類應用場景的不斷深入,尤其是移動應用中的環(huán)境變化和復雜運動狀態(tài),我們難免會遇到設備“突然”停止之后在掃描儀方面不清楚如何排查的情況。

問:確實是這樣,我就遇到一個客戶反饋,他們的AGV車總是在現(xiàn)場的一個地方莫名其妙停止,而且這種停止找不到規(guī)律,每天都會有幾次,直接影響到他們設備的部署和前期的運行!

答:你這個反饋確實比較典型,尤其是初次使用我們安全掃描儀的客戶,有必要讓客戶了解調試軟件里面有關診斷功能的作用,雖然平時用不上,但是在出現(xiàn)異常時就能事半功倍了。

問:說實話上次遇到那個情況我們當時確實沒有思路,也是在琢磨半天后讓客戶通過反復測試來驗證出原因指向的,如果咱們的軟件就有對應的診斷功能那就更快了,我一直以為我們的軟件就是用來調試設備的,沒想到還有診斷的功能?

答:調試軟件確實比你了解的強大,就你上面提出的這個問題,我們是有對應的解決思路和辦法的。接下來我就分享給大家吧!

基于前面的問題反饋,接下來我們從2個真實應用案例的角度來跟大家介紹一下安全掃描儀調試軟件里面典型“診斷”功能的相關知識。

案例一:借助事件歷史(event history)定位區(qū)域觸發(fā)位置和過程,加速現(xiàn)場部署

1、背景描述

客戶采用我們的microScan3安全激光掃描儀在其重載型AGV上做區(qū)域防護(保護范圍為275°,保護距離達9m,AGV對角位置各安裝一臺安全掃描儀實現(xiàn)360°安全防護),車體額定負載可達20T,應用現(xiàn)場在汽車廠搬運車身等較大的零部件;

在初期現(xiàn)場調試過程中,客戶發(fā)現(xiàn)當AGV空載時沒有異常,當負載運行時,偶爾在一段路徑上出現(xiàn)意外停車,隨后又自動恢復(控制邏輯為自動復位方式),但是在停止位置附近沒有發(fā)現(xiàn)造成保護區(qū)域觸發(fā)的物體。經(jīng)過確認,該路段會經(jīng)過地面交接處,有一狹窄的溝槽。

2、問題分析

結合現(xiàn)場的觀察,我們確實也發(fā)現(xiàn)了在負載狀態(tài)下,經(jīng)過前述路段時,掃描儀出現(xiàn)了“閃斷”現(xiàn)象(安全輸出斷開后又迅速恢復正常),反映到車上的情況就是,車體會停頓一下!而這種情況是需要避免的:因為負載達十幾噸,如果突然發(fā)生急停,AGV車上的工件會有跌落的風險!

為了探索導致掃描儀閃斷的原因,我們進行了多次反復測試驗證,因為在過溝槽的路段時,車體會有一定程度的震動,在排查掃描儀本身無異常后,我們把可能的因素歸結到AGV車殼以及地面這兩個方向;

那么如何確認到底是AGV車殼還是地面導致的觸發(fā)呢?而且是一瞬間的捕捉,安全激光又是紅外不可見光。

3、原因定位和解決

基于前述分析,我們發(fā)現(xiàn)目前的關鍵點是要對掃描儀觸發(fā)的過程有一個追蹤和定位,而當車輛運行時,我們又不方便靠近車體連上安全掃描儀進行監(jiān)控。為此,我們調用了安全掃描儀調試軟件safety designer 診斷下的“事件歷史”功能,對我們測試過程中的“閃斷”情況進行追溯,判斷和識別。

具體的步驟是,當AGV發(fā)生前述停頓事件后,我們讓客戶將AGV手動開至維修區(qū),然后我們直接連上電腦,用調試軟件safety designer讀取相關掃描儀信息,接著打開診斷下的事件歷史界面(如下圖)

基于上圖中的1-8,我們可以很清楚的找到相關的觸發(fā)位置(距離,角度,相對保護區(qū)位置,具體時間,以及觸發(fā)持續(xù)時間等信息。同時可借助6處的按鈕播放相關觸發(fā)過程,這樣就能直觀地發(fā)現(xiàn)導致相關信號“閃斷”的觸發(fā)信息了;

于是,我們根據(jù)方向和位置,排除了車體對區(qū)域的影響(因為該位置不在車體邊緣)。為此我們深入檢查了相關掃描儀的安裝位置,然后用“鼠標”做了一個簡單的驗證測試。當沒有鼠標時截取一個區(qū)域輪廓(左圖),當在觸發(fā)點所在區(qū)域放置鼠標后再次截取一個區(qū)域輪廓(右圖):

通過上述驗證過程,我們可以確定保護區(qū)域觸發(fā)的原因是因為掃描儀安裝高度相對較低,然后在AGV經(jīng)過地面連接區(qū)域時,出現(xiàn)的車體晃動導致掃描儀瞬間檢測到了地面,而且該位置正好處于安全區(qū)域中,所以造成了“停頓”現(xiàn)象。

4、小結

基于上述案例,我們發(fā)現(xiàn)調試軟件中的“事件歷史”界面能夠幫助我們高效查看一些無法通過肉眼看到的區(qū)域觸發(fā)情況,而這種觸發(fā)有時候是會與保護區(qū)域設置,安裝條件和環(huán)境狀況等有較強的關聯(lián)。

同時我們可以發(fā)現(xiàn)在“事件歷史”界面也呈現(xiàn)了相關掃描儀觸發(fā)記錄的統(tǒng)計分析(如下圖),我們還可以根據(jù)需要進行過濾,以便針對具體區(qū)域和監(jiān)控事件的觸發(fā)頻次記錄來優(yōu)化多重采樣的設置,以提高相關設備的生產(chǎn)率。

案例二:借助數(shù)據(jù)記錄器(data recorder)實時查看區(qū)域和相關信號的狀態(tài),提高故障排查效率

1、背景描述

客戶采用我們的nanoScan3安全激光掃描儀在其AMR上應用區(qū)域防護,同時需要借助速度信號(配套SICK Flexi soft 安全PLC及安全編碼器)來切換監(jiān)控事例及保護區(qū)域;

客戶反饋在AMR啟動過程中,會有多個檔位速度切換,掃描儀會隨之切換多個區(qū)域組。問題是偶爾會出現(xiàn)安全信號短時間斷開的情況,此時查看相關安全區(qū)域都沒有觸發(fā),車體周圍也無任何物體。

2、問題分析

因為該現(xiàn)場無法拍攝照片,相關設備的運行狀態(tài)很難直接監(jiān)測。就客戶反饋的情況看,發(fā)生信號斷開的時間非常短,僅僅幾十毫秒,如不仔細查看甚至無法察覺到該異常;

考慮該現(xiàn)象均在AMR啟動時出現(xiàn),為充分了解實際情況,我們建議客戶借助調試軟件診斷功能下的“數(shù)據(jù)記錄器”來實時監(jiān)控區(qū)域和信號的狀態(tài);隨后客戶在調試過程中導出了AMR啟動過程的“數(shù)據(jù)記錄器”文件(如下圖)。

基于客戶提供的數(shù)據(jù)記錄器文件,我們通過軟件離線的方式加載了該記錄,在反復查看及播放中,我們發(fā)現(xiàn)安全信號斷開期間(圖示紅色時間段,持續(xù)數(shù)十毫秒),掃描儀并未關聯(lián)任何監(jiān)控事例和保護區(qū)域(如下圖)

結合上面的“錄像”文件,我們發(fā)現(xiàn)導致安全輸出信號斷開的原因是在該時段沒有啟用監(jiān)控事例和保護區(qū)域(也不存在保護區(qū)被觸發(fā)的情況),所以安全掃描儀的安全輸出信號默認斷開。但是在這一時段我們也檢查了輸入信號(A-F,用于切換監(jiān)控事例和區(qū)域組)的狀態(tài),都沒有異常(滿足互補條件)。

3、原因定位和解決

在深入分析前述的數(shù)據(jù)記錄器文檔(“錄像”文件)后,我們發(fā)現(xiàn)在輸出信號斷開前(不到80ms),在短時間內(nèi)(不到30ms)相關輸入信號(A,D,E,F(xiàn))出現(xiàn)了2次變化(例如從高變低,隨后又從低變高),具體如下圖:

而基于相關產(chǎn)品操作指南的技術參數(shù)要求,用于區(qū)域切換的輸入信號(前面的A-F)的頻率不能太快,具體如下:

至此我們找到了導致安全掃描儀輸出信號斷開的根本原因,是輸入信號變化太快,超出產(chǎn)品設計范圍。

4、小結

在前述的分析和診斷過程中,我們可以發(fā)現(xiàn):僅需要客戶導出軟件診斷里面的數(shù)據(jù)記錄器文檔,我們不需在現(xiàn)場就能離線出相關掃描儀的區(qū)域和信號狀態(tài)信息,而且可關聯(lián)具體的時間軸,可借助軟件上的拖拽和播放功能,深入分析相關異常的規(guī)律和可能原因。提高相關故障的排查效率!

通過前面2個應用案例的分享,相信大家對SICK安全激光掃描儀軟件相關的診斷功能有了一個新的理解!可以說如果大家能夠巧用安全掃描儀軟件自帶的診斷功能,可以提高掃描儀的排故效率并實現(xiàn)現(xiàn)場設備的快速部署!

當然除了本次提到的數(shù)據(jù)記錄器和事件歷史,在safety designer軟件診斷界面我們還有消息歷史以及報告這兩個可導出PDF格式的診斷文檔,因為采集和使用相對簡單,在相關產(chǎn)品的操作指南中也有詳細說明,這里不再贅述。

(轉載)

標簽:西克 安全掃描儀 我要反饋 
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