集團(tuán)公司對(duì)安全的重視程度永遠(yuǎn)是第一位，越來(lái)越多的新的生產(chǎn)設(shè)備都集成安全功能， 各種光柵，安全觸邊，安全門鎖，掃描儀等設(shè)備都接入西門子故障安全型plc，通過(guò)profisafe提高整個(gè)公司生產(chǎn)過(guò)程的安全性。但是公司內(nèi)部還有一批相當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)線和設(shè)備服役都已經(jīng)超過(guò)10年，大多都沒有集成安全功能，只有一個(gè)簡(jiǎn)單的急停按鈕接plc這樣的“偽安全“。對(duì)于這些”老員工“ ,鑒于他們平時(shí)良好的工況以及不菲的造價(jià)，公司決定向集團(tuán)申請(qǐng)一個(gè)安全改造項(xiàng)目來(lái)提升他們的安全等級(jí)。
公司從事紙類產(chǎn)品的生產(chǎn)，這類行業(yè)的設(shè)備都有大量的滾輪，并且線速度都超過(guò)500m/min,操作這些設(shè)備的人員都可以隨時(shí)進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)域，身體部分都有可能接觸到告訴運(yùn)行的人設(shè)備與材料，在國(guó)外的分公司就曾經(jīng)發(fā)生過(guò)由于操作人員的接觸到運(yùn)行的紙張或者接觸到運(yùn)行的滾輪導(dǎo)致割傷和手指骨折的安全事故。這次我就從整個(gè)安全項(xiàng)目中挑選個(gè)人覺得很有代表性的一臺(tái)設(shè)備的升級(jí)過(guò)程和大家分享。
我們的手術(shù)對(duì)象是一臺(tái)韓國(guó)制造的工齡在10年以上的復(fù)卷機(jī)，最大線速度可以達(dá)到1200m/min， 控制系統(tǒng)是西門子315-2dp, 驅(qū)動(dòng)部分為三菱直流共母線系統(tǒng)。原系統(tǒng)中僅有數(shù)個(gè)急停按鈕接入到plc的輸入點(diǎn)通過(guò)plc邏輯控制變頻器停車。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估高危風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)分都很高?？紤]到安全升級(jí)的預(yù)算與工期，決定使用pilz的pnoz m1p作為安全控制器，pnoz ms2p作為安全速度監(jiān)控，mc3p作為dp從站與315-2dp通訊，整個(gè)設(shè)備的工作區(qū)域分為3部分，放卷區(qū)域，操作人員上料區(qū)域，內(nèi)收卷區(qū)域和外收卷區(qū)域，是成品材料的收料和卸料區(qū)域。這三個(gè)區(qū)域在更新的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中都是不允許人員進(jìn)入的，所以在這三個(gè)區(qū)域分別在入口加入三對(duì)安全光柵，在設(shè)備的主驅(qū)動(dòng)輪上安裝線性編碼器，用于監(jiān)控設(shè)備轉(zhuǎn)速。當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)并且線速度大于10m/min，其中任一安全光柵被觸發(fā)就會(huì)切斷驅(qū)動(dòng)部分主電源，從而降低人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域接觸到高速運(yùn)行設(shè)備造成風(fēng)險(xiǎn)事故的可能性。m1p作為主控制器，可以通過(guò)編程軟件編輯與下載安全邏輯，安全光柵與復(fù)位按鈕都接入m1p的輸入點(diǎn)，輸出點(diǎn)接到安全繼電器用于切斷主電源，ms2p采集線性編碼器的反饋信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部公式計(jì)算出需要的安全轉(zhuǎn)速，mc3p作為dp從站，通過(guò)在315-2dp中使用sfc15和sfc14來(lái)讀取m1p的狀態(tài)。整個(gè)升級(jí)完成后新的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也印證了安全等級(jí)提升到了一個(gè)新的高度。
基于本次安全升級(jí)的預(yù)算與改造工期考慮，我們并沒有使用更換掉315-2dp為315f這套方案，我們作為用戶也希望以后西門子能降低故障安全系列控制器的使用成本，并提高他們的易用性，作為一名西門子的“死忠“，期望西門子越做越強(qiáng)，帶領(lǐng)中國(guó)進(jìn)入安全的工業(yè)4.0！