Қосарналы сымдардан қабылдау сынақтарына дейін: AGV Servo STO жүйелерін іске қосу және тексеру

Кіріспе: Неліктен STO іске қосу заманауи AGV жүйелері үшін маңызды болды

Автоматтандырылған басқарылатын көліктер (AGVs) және автономды мобильді роботтар (AMRs) зауыттарда, қоймаларда және логистикалық орталықтарда көбірек қолданыла бастағандықтан, функционалдық қауіпсіздік жүйені біріктіру кезінде ең маңызды факторлардың біріне айналды. Дәстүрлі конвейерлік жүйелерден айырмашылығы, AGV адамдар, машиналар және мобильді роботтар бірдей жұмыс кеңістігін бөлісетін динамикалық ортада жұмыс істейді.

AGV сервожетектеріндегі Safe Moment Off (STO) функциясы авариялық тоқтатуды белсендіру, қауіпсіздік сканерін анықтау, қорғаныс есіктерін ашу немесе қауіпсіздік PLC араласуы сияқты қауіпсіздік оқиғасы орын алған кезде қозғалтқыш моментінің пайда болуын дереу тоқтатудың сенімді әдісін қамтамасыз етеді.

Дегенмен, STO мүмкіндігі бар сервоқозғалтқыштарды жай орнату қауіпсіз AGV жүйесіне кепілдік бермейді. OEM өндірушілері мен жүйелік интеграторлар қауіпсіздік архитектурасын дұрыс жобалауы, қос арналы сымдарды аяқтауы, параметрлерді конфигурациялауы, диагностикалық функцияларды тексеруі және қауіпсіздік талаптарына сәйкес қабылдау сынақтарын орындауы керек.

Бұл мақалада мыналарды қамтитын AGV серво СТО толық іске қосу процесі түсіндіріледі:

• Қауіпсіздік PLC және сервожетектер арасында қос арналы STO тізбектерін қосу жолы

• AGV іске қосу кезінде STO функцияларын қалай тексеруге және тексеруге болады

• AGV қауіпсіздік тізбектері үшін қажетті диагностикалық қамту (DC) және MTTFd мәндері

• STO архитектурасы қос доңғалақты дифференциалды AGV-лерге қалай әсер етеді

• Ауыр жүкті AGV қолданбаларында STO тоқтау қашықтығына қалай әсер етеді

1. AGV серво дискілеріндегі қос арналы STO тізбектерін қосу жолы

Түсіну AGV жүйелеріндегі қос арналы STO архитектурасы

Заманауи AGV серво жүйелері жоғары функционалдық қауіпсіздік деңгейлеріне жету үшін әдетте қос арналы STO кірістерін пайдаланады. Қосарналы дизайн екі тәуелсіз қауіпсіздік сигналын бөлек бақылау керек дегенді білдіреді.

Бір апаттық тоқтату сигналына сенудің орнына қауіпсіздік контроллері екі тәуелсіз арнаны үздіксіз тексереді:

• STO 1 арна (STO1)

• STO 2 арнасы (STO2)

Екі арна да үзілгенде, сервожетек мотор моментін шығысын бірден өшіреді.

Әдеттегі AGV қауіпсіздік архитектурасына мыналар кіреді:

Қауіпсіздік құрылғылары → Safety PLC → STO кірістері → Серво жетектері → AGV моторлары

Жалпы қауіпсіздік енгізу құрылғыларына мыналар жатады:

• Төтенше тоқтату түймелері

• Қауіпсіздік лазерлік сканерлері

• Қауіпсіздік бамперлері

• Қауіпсіздік есіктерінің ажыратқыштары

• Қауіпсіздік жарық перделері

Қауіпсіздік PLC бұл сигналдарды бағалайды және AGV серво дискілеріне қауіпсіз өшіру пәрменін жібереді.

Әдеттегі қосарналы STO сымын қосу әдісі

AGV қолданбалары үшін STO сымдары әдетте осы құрылымға сәйкес келеді:

Қалыпты жұмыс кезінде:

• STO1 = ҚОСУ

• STO2 = ҚОСУ

• Сервожетек крутящий моментті шығаруға мүмкіндік береді

Қауіпсіздік шарасы кезінде:

• STO1 = ӨШІРУ

• STO2 = ӨШІРУ

• Сервожетек крутящий генерацияны дереу жояды

Қозғалтқыштың өзі тежеу ​​пәрменін алмайды. Оның орнына жетек электроникасы электрлік моменттің пайда болуына жол бермей, қуат сатысын блоктайды.

Неліктен AGV өндірушілері қос арналы СТО-ны қалайды

AGV жиі жұмыс істейді:

• Зауыт жұмысшылары

• Жүк көтергіштер

• Автоматтандырылған өндірістік желілер

• Робот жасушалары

• Жоғары құнды материалдар

Бір арналы қауіпсіздік тізбегінің бірнеше шектеулері бар:

• Үзілген сым анықталмауы мүмкін

• Сәтсіз қауіпсіздік контактісі байқалмай қалуы мүмкін

• Диагностикалық мүмкіндік шектеулі

Екі арналы STO жақсартады:

1. Ақаулықты анықтау мүмкіндігі

Жүйе анықтай алады:

• Ашық тізбек ақаулары

• Қысқа тұйықталулар

• Арнаның сәйкес келмеуі қателері

2. Қауіпсіздік тұтастығы

Артық архитектура AGV өндірушілеріне қауіпсіздік көрсеткіштерінің жоғары деңгейлеріне жетуге көмектеседі, мысалы:

• PL d

• PL e

толық қауіпсіздік дизайнына байланысты.

3. Жеңіл сертификаттау

OEM AGV өндірушілері үшін стандартталған қос арналы STO архитектурасы сәйкестікті жеңілдетеді:

• ISO 13849-1

• IEC 61800-5-2

• IEC 62061

Jkongmotor теңшелген сервомотор қозғалыстары

Бір терезеден біріктірілген тұрақты тұрақты сервомотор шешімін жеткізуші

2. AGV іске қосу кезінде STO функциясын тексеру және тексеру жолы

Неліктен AGV іске қосу кезінде STO сынағы өте маңызды?

AGV және AMR өндірушілері үшін Safe Torque Off (STO) валидациясы жабдықты жеткізу және жаппай өндіру алдындағы ең маңызды қадамдардың бірі болып табылады. Біріктірілген STO функциялары бар сервожетектер қауіпсіздік оқиғасы кезінде мотор моментін жылдам жоя алатынына қарамастан, сенімді жұмысты қамтамасыз ету үшін бүкіл қауіпсіздік тізбегі тексерілуі керек.

Толық STO пайдалануға беру процесі мынаны растайды:

• Қауіпсіздік құрылғылары STO өшірілуін дұрыс іске қосады

• Safety PLC логикасы жобаланғандай жұмыс істейді

• Серво дискілері STO командаларына дұрыс жауап береді

• Екі STO арнасы да тәуелсіз жұмыс істейді

• AGV қауіпсіздікті тоқтатқаннан кейін күтпеген жерден қайта іске қосыла алмайды

• Тоқтату өнімділігі тәуекелді бағалау талаптарына сәйкес келеді

Стандартты мотор функциясы сынағынан айырмашылығы, STO сынағы функционалдық қауіпсіздікті тексеру процесі болып табылады . Ол операторларға, жабдыққа немесе қоршаған ортаға қауіп төнген кезде AGV қауіпсіз күйге кіруіне кепілдік береді.

AGV STO іске қосу сынақ процесі

Кәсіби AGV STO валидация процедурасы әдетте бес негізгі кезеңді қамтиды:

1. Электр сымдарын тексеру

2. Сервожетектің STO конфигурациясын тексеру

3. Қауіпсіздік функциясын белсендіру сынағы

4. Ақауларды модельдеу сынағы

5. Қорытынды қабылдау құжаттамасы

Әрбір кезең қауіпсіздік архитектурасының басқа бөлігін тексереді.

1. Қуатты қосу алдында STO сымдарын тексеріңіз

STO функциясын сынамас бұрын, инженерлер алдымен қос арналы қауіпсіздік сымының дұрыс орнатылғанын растауы керек.

Әдеттегі AGV STO тізбегі мыналарды қамтиды:

Апаттық тоқтату / қауіпсіздік сканері / Safety PLC → STO 1 арна және STO 2 арна → сервожетек → AGV моторы

Сымдарды тексеру кезінде инженерлер мыналарды тексеруі керек:

STO арнасының тәуелсіздігі

Екі STO арнасы электрлік тәуелсіз болып қалуы керек.

Дұрыс емес сым мысалдары:

• STO1 мен STO2-ні біріктіру

• Екі арна үшін бір қауіпсіздік шығысын ортақ пайдалану

• Қауіпсіздігі бар шығыстың орнына стандартты PLC шығысын пайдалану

Бұл қателер жүйенің қажетті қауіпсіздік өнімділік деңгейіне жетуіне кедергі келтіруі мүмкін.

Сымның үздіксіздігін тексеру

Қуатты қолданар алдында мыналарды тексеріңіз:

• STO1 сигналының үздіксіздігі

• STO2 сигналының үздіксіздігі

• 24В қауіпсіздік кернеуі

• Жерге сілтеме қосылымы

• Коннекторды құлыптау жағдайы

Өнеркәсіптік ортада жұмыс істейтін AGV үшін инженерлер мыналарды да тексеруі керек:

• Кабельді қорғау

• Дірілге төзімділік

• Электромагниттік кедергілерден қорғау

Бос қосқыштар немесе зақымдалған кабельдер далалық жұмыс кезінде STO істен шығуының жалпы себептері болып табылады.

2. Servo Drive STO конфигурациясын растаңыз

Сымдарды тексергеннен кейін сервожетектің параметрлерін тексеру керек.

Қазіргі заманғы AGV серво дискілері әдетте STO-ға қатысты бақылау функцияларын қамтамасыз етеді, соның ішінде:

• STO кіріс күйі

• Қауіпсіздік ақауларын анықтау

• Арна сәйкессіздігін анықтау

• Алдын алуды қайта бастау

Инженерлер растауы керек:

STO кіріс күйі

AGV қалыпты жұмыс режимінде болғанда:

• STO 1 арна = Белсенді

• STO 2 арнасы = Белсенді

Сервожетегі қозғалтқыш моментін шығаруға мүмкіндік беруі керек.

STO іске қосылғанда:

• STO 1 арнасы = Өшірулі

• STO 2 арнасы = Өшірулі

Жетек крутящий генерацияны дереу жоюы керек.

Қауіпсіздік параметрін тексеру

Сервожетекті өндірушіге байланысты мыналарды тексеріңіз:

• STO қосу параметрі

• Қауіпсіздік кірісінің полярлығы

• Ақаулыққа жауап беру режимі

• Автоматты қайта қосудың алдын алу

• Диагностикалық кері байланыс шығысы

Қате параметр параметрлері қауіпсіздік кірісі өзгеретін, бірақ қозғалтқыш әрекеті күткенге сәйкес келмейтін жағдайларды тудыруы мүмкін.

3. STO сынағы алдында қалыпты жұмысты тексеруді орындаңыз

STO сынағы AGV қалыпты жұмыс істеп тұрғанын растағаннан кейін ғана басталуы керек.

Қауіпсіздікті тексеру алдында сынаңыз:

Қозғалысты басқару

Тексеру:

• Алға қозғалыс

• Кері қозғалыс

• Айналу операциясы

• Жылдамдықты реттеу

• Позиция дәлдігі

Дифференциалды жетек AGV үшін:

• Сол жақ қозғалтқыштың жұмысы

• Қозғалтқыштың дұрыс жұмысы

• Дөңгелекті синхрондау

бөлек тексеру керек.

Кодер және кері байланыс сигналдары

Растау:

• Кодер байланысы

• Кері байланыс жылдамдығының тұрақтылығы

• Позицияның кері байланысының дәлдігі

STO крутящий шығысты жойғанымен, қате кодтаушы кері байланыс қайта іске қосу логикасы мен диагностикалық функцияларға әсер етуі мүмкін.

4. STO триггер сынақтарын орындаңыз

Негізгі жұмыс расталғаннан кейін инженерлер нақты STO белсендіру сынақтарын орындауы керек.

Тест 1: Төтенше тоқтату түймесі сынағы

Процедура:

1. AGV қалыпты жұмыс жылдамдығымен іске қосыңыз

2. Жедел тоқтату түймесін басыңыз

3. Сервожетектің жауабын бақылаңыз

Күтілетін нәтиже:

• Safety PLC STO сигналдарын жояды

• Сервожетегі момент шығысын өшіреді

• Қозғалтқыш қозғаушы күш шығаруды тоқтатады

• STO күйі көрсетіледі

• AGV автоматты түрде қайта іске қосылмайды

Бұл апаттық тоқтатудың толық қауіпсіздік тізбегін тексереді.

Тест 2: Қауіпсіздік сканерінің іске қосу сынағы

AGVs әдетте кедергілер мен адамдарды анықтау үшін қауіпсіздік лазерлік сканерлерін пайдаланады.

Процедура:

1. AGV автоматты режимде жұмыс істеңіз

2. Сканерді анықтау аймағын енгізіңіз

3. Қауіпсіздік аймағын іске қосыңыз

Күтілетін нәтиже:

• Safety PLC сканер сигналын қабылдайды

• STO шығысының өзгеруі

• Сервожетектер қауіпсіз күйге өтеді

• Көлік қозғалысы қауіпсіздік талаптарына сәйкес тоқтатылады

Бұл сынақ жұмысшылардың айналасында жұмыс істейтін қойма және зауыттық AGV үшін өте маңызды.

3-сынақ: қорғаныс құрылғысының сынағы

Мыналармен жабдықталған AGV үшін:

• Қауіпсіздік бамперлері

• Қауіпсіздік есіктері

• Кіру қосқыштары

қосымша STO тексеруін орындаңыз.

Мысалы:

Қауіпсіздік бампері басылғанда:

Күтілетін мінез-құлық:

• AGV қозғалысы тоқтайды

• Сервомоменті жойылады

• Қауіпсіздік дабылы пайда болады

• Қайта іске қосу қолмен қалпына келтіруді қажет етеді

5. STO арнасының ақауларын модельдеу сынақтарын орындаңыз

Кәсіби STO қабылдау сынағы қалыпты белсендіруді тексеріп қана қоймай, сонымен қатар ақауларды анықтауды тексеруі керек.

STO 1 арнасының сәтсіздік сынағы

Процедура:

STO 1 арнасын ажыратыңыз немесе үзіңіз.

Күтілетін нәтиже:

Жүйе:

• Арна сәйкессіздігін анықтау

• Қауіпсіздік ақауын жасаңыз

• AGV қозғалысын болдырмаңыз

STO 2 арнасының сәтсіздік сынағы

2-арна үшін бірдей процедураны қайталаңыз.

Күтілетін нәтиже:

• Ақау анықталды

• Сервожетегі өшірілген күйде қалады

• Қауіпсіз қозғалыс болмайды

Қысқа тұйықталуды анықтау сынағы

Қажет болған жағдайда сынақ:

• Арнадан арнаға қысқа тұйықталу

• Арнадан қуатқа қысқа тұйықталу

• Жерге тұйықталу жағдайлары

Қауіпсіздік жүйесі қалыптан тыс жағдайларды анықтап, қауіпсіз күйге өтуі керек.

6. STO қайта іске қосу әрекетін тексеріңіз

STO шығарылғаннан кейін күтпеген қайта іске қосу қауіпсіздік үшін үлкен қауіп болып табылады.

Сондықтан қайта іске қосу әрекетін мұқият тексеру керек.

STO белсендірілгеннен кейін:

1. Қауіпсіздік триггерін алыңыз

2. Қауіпсіздік PLC қалпына келтіріңіз

3. AGV басқару жүйесін қосыңыз

4. Жаңа қозғалыс пәрменін жіберіңіз

AGV толық қайта іске қосу реті аяқталғанша қозғалмайтын күйде қалуы керек.

Автоматты қайта қосу неге қауіпті?

STO қалпына келтірілгеннен кейін AGV автоматты түрде қайта іске қосылса:

Ықтимал тәуекелдерге мыналар жатады:

• Көліктің күтпеген қозғалысы

• Оператор жарақаты

• Жабдықпен соқтығыс

• Материалдық зиян

Көптеген өнеркәсіптік AGV қолданбалары үшін қолмен қалпына келтіру немесе басқарылатын қайта іске қосу қажет.

7. STO жауап беру уақытын және тоқтау қашықтығын өлшеңіз

Тоқтату өнімділігін бағалаусыз STO валидациясы аяқталмайды.

STO іске қосылғанда:

Толық тоқтату процесі мыналарды қамтиды:

1. Қауіпсіздік құрылғысын анықтау уақыты

2. Қауіпсіздік PLC өңдеу уақыты

3. STO сигналының берілу уақыты

4. Сервожетектің айналу моментін жою уақыты

5. Механикалық тоқтату уақыты

AGV тоқтау қашықтығына әсер ететін факторлар

Тоқтау қашықтығы мыналарға байланысты:

• AGV жалпы салмағы

• Пайдалы жүк салмағы

• Саяхат жылдамдығы

• Дөңгелектің диаметрі

• Еденнің үйкелісі

• Батарея кернеуінің жағдайы

• Тежеуге жауап беру уақыты

Ауыр AGV үшін STO жиі біріктіріледі:

• Электромагниттік тежегіштер

• Механикалық ұстау тежегіштері

• Бақыланатын баяулау функциялары

8. Қорытынды СТО қабылдау сынағы мен құжаттамасын жүргізу

AGV жеткізу алдында өндірушілер толық STO валидациясы есебін жасауы керек.

Құжат мыналарды қамтуы керек:

Электрлік құжаттама

• СТО қосу схемасы

• Қауіпсіздік PLC конфигурациясы

• Сервожетектің қауіпсіздік параметрлері

Сынақ жазбалары

• Төтенше тоқтату сынақтарының нәтижелері

• Сканер триггерінің сынақ нәтижелері

• STO арнасының ақауларын тексеру нәтижелері

• Тексеру нәтижелерін қайта іске қосыңыз

Қауіпсіздік туралы ақпарат

• Сервожетектің STO техникалық сипаттамалары

• PFHd деректері

• MTTFd мәні

• Диагностикалық қамту туралы ақпарат

AGV OEM өндірушілеріне арналған үздік тәжірибелер

Өндіріс пен кен орнын пайдалану кезінде СТО сенімділігін арттыру үшін:

Қолдану Біріктірілген STO функциялары бар сервомоторлар

Біріктірілген серво шешімдері төмендейді:

• Сыртқы сымдар

• Басқару шкафының күрделілігі

• Іске қосу уақыты

Олар әсіресе мыналар үшін қолайлы:

• Шағын AMR

• Қойма роботтары

• Мобильді тексеру роботтары

• Өнеркәсіптік AGV

Әрбір өндірістік циклге STO тестін қосыңыз

Жаппай өндірілген AGV үшін STO валидациясы стандартты зауыттық қабылдау сынағының (FAT) бөлігі болуы керек.

Ұсынылатын тексерулер:

• STO кірісін тексеру

• Қауіпсіздік байланыс сынағы

• Төтенше тоқтату сынағы

• Ақауларды анықтау сынағы

Қорытынды

AGV іске қосу кезінде STO функцияларын тексеру және тексеру қауіпсіз және сенімді жұмысты қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Толық STO тексеру процесі электрлік тексеруді, сервожетекті конфигурациялауды, қауіпсіздік триггерін сынауды, ақауларды модельдеуді, қайта қосуды болдырмауды және тоқтау қашықтығын өлшеуді қамтуы керек.

AGV және AMR өндірушілері үшін дұрыс іске қосылған STO жүйелері мыналарды қамтамасыз етеді:

• Оператордың қауіпсіздігі жоғары

• Машинаның сенімдірек жұмысы

• Қауіпсіздік стандарттарын оңайырақ орындау

• Тұтынушыны тезірек қабылдау

STO тестін AGV іске қосу жұмыс үрдісіне біріктіру арқылы OEM өндірушілері болжамды және қайталанатын қауіпсіздік көрсеткіштері бар қауіпсіз автономды көліктерді жеткізе алады.

3. AGV STO қауіпсіздік тізбектері үшін қажетті диагностикалық қамту (DC) және MTTFd мәндері

AGV қолданбаларындағы қауіпсіздік параметрлерін түсіну

AGV қауіпсіздік жүйелерін жобалау кезінде инженерлер жиі бағалайды:

• Диагностикалық қамту (DC)

• Қауіпті сәтсіздікке дейінгі орташа уақыт (MTTFd)

• Өнімділік деңгейі (PL)

• Қауіпсіздік тұтастығы деңгейі (SIL)

Бұл параметрлер қауіпсіздік тізбегі қауіпті ақауларды сенімді түрде анықтай алатынын анықтайды.

Диагностикалық қамту (DC) талаптары

Диагностикалық қамту қауіпсіздік жүйесінің ақауларды қаншалықты тиімді анықтайтынын сипаттайды.

Типтік категориялар:

AGV серво STO жүйелері үшін әдетте орташа немесе жоғары диагностикалық қамту қолайлы.

Диагностикалық функциялардың мысалдары мыналарды қамтиды:

• STO арнасының мониторингі

• Арнааралық салыстыру

• Драйвер ақаулары туралы кері байланыс

• Қауіпсіздік PLC диагностикасы

MTTFd талаптары AGV серво жүйелері

MTTFd қауіпті сәтсіздік орын алғанға дейінгі күтілетін уақытты білдіреді.

AGV қолданбалары үшін:

Жоғары MTTFd мәндері жақсарады:

• Жүйе сенімділігі

• Қауіпсіздік классификациясы

• Техникалық қызмет көрсету аралықтары

Біріктірілген STO функциялары бар серво дискілер әдетте қауіпсіздік деректерін қамтамасыз етеді, соның ішінде:

• MTTFd мәні

• DC рейтингі

• PFHd мәні

OEM AGV өндірушілері компоненттерді таңдау кезінде осы мәндерді сервоқозғалтқыш жеткізушілерінен сұрауы керек.

Біріктірілген сервомоторлар AGV қауіпсіздік дизайнына қалай көмектеседі

Біріктірілген тұрақты тұрақты сервомоторлар және STO функциялары бар BLDC сервоқозғалтқыштары мыналарды біріктіру арқылы қауіпсіздік архитектурасын жеңілдетеді:

• Мотор

• Кодер

• Сервоконтроллер

• Қауіпсіздік енгізу интерфейсі

Артықшылықтары мыналарды қамтиды:

• Сымдарды тарту күрделілігі төмендетілді

• Тезірек іске қосу

• Шағын басқару шкафы

• Жеңіл сертификаттау

Ықшам AGV және AMR үшін біріктірілген серво шешімдер барған сайын танымал болып келеді, өйткені олар жүйені біріктіру уақытын қысқартады.

4. STO архитектурасы AGV құрылғыларындағы сол және оң дөңгелекті синхрондауға қалай әсер етеді

Неліктен STO архитектурасы дифференциалды жетек AGV үшін маңызды?

Көптеген өнеркәсіптік AGV және AMRs дифференциалды жетек архитектурасын пайдаланады , онда екі тәуелсіз сервоқозғалтқыш сол және оң жетек дөңгелектерін басқарады. Осы екі қозғалтқыштың арасындағы жылдамдық айырмашылығын реттеу арқылы көлік алға, артқа, бұрылу және орнында айнала алады.

AGV типтік дифференциалды жетекке мыналар кіреді:

• Сол жақ сервомотор

• Оң жақ сервомотор

• Тәуелсіз сервожетектер

• Кодерлердің кері байланыс жүйелері

• Қауіпсіздік PLC

• STO қауіпсіздік кірістері

Қалыпты жұмыс кезінде екі қозғалтқыш қозғалысты басқару алгоритмдері арқылы бірге жұмыс істейді. Дегенмен, қауіпсіздік оқиғасы орын алған кезде, STO архитектурасы екі қозғалтқыштың да өшіру моменті күйіне қаншалықты тез және қауіпсіз өтетінін анықтайды.

Дұрыс жобаланбаған STO жүйесі дөңгелектердің біркелкі емес әрекетін тудыруы мүмкін, нәтижесінде:

• Күтпеген AGV айналуы

• Ұзақ тоқтау қашықтығы

• Жүктеменің тұрақсыздығы

• Қауіпсіздік көрсеткіштерінің төмендеуі

Сондықтан, STO дизайны сол және оң доңғалақ жетектерінің синхрондалуын ескеруі керек.

Дифференциалдық жетекті AGV қозғалысты басқаруды түсіну

Сол және оң қозғалтқыштар AGV қозғалысын қалай басқарады

AGV дифференциалды жетегі екі дөңгелек арасындағы жылдамдық қатынасын басқару арқылы бағытты өзгертеді.

Мысалдар:

Тікелей қозғалыс

Екі қозғалтқыш бірдей жылдамдықпен айналады:

• Сол жақ қозғалтқыш = 100 айн/мин

• Оң қозғалтқыш = 100 айн/мин

Нәтиже:

• AGV түзу алға жылжиды

Оңға бұрылу

Сол жақ дөңгелек жылдамырақ айналады:

• Сол жақ қозғалтқыш = 120 айн/мин

• Оң қозғалтқыш = 80 айналым/мин

Нәтиже:

• AGV оңға тегіс бұрылады

Орында айналу

Қозғалтқыштар қарама-қарсы бағытта айналады:

• Сол жақ қозғалтқыш = Алға

• Оң қозғалтқыш = Кері

Нәтиже:

• AGV өзінің орталық осінің айналасында айналады

Екі қозғалтқыш көлік құралының тұрақтылығына тікелей әсер ететіндіктен, STO сияқты қауіпсіздік функциялары екі жетек жүйесін де үйлесімді түрде өшіруі керек.

STO қос моторлы AGV жүйелерінде қалай жұмыс істейді

Әдеттегі қос арналы STO архитектурасы

Стандартты AGV қауіпсіздік архитектурасы екі серво дискіні басқару үшін қауіпсіздік PLC пайдаланады.

Мысал:

Қауіпсіздік құрылғылары (E-Stop / Сканер / Бампер) ↓ Safety PLC ↓ STO 1 арнасы ───── Сол жақ сервожетегі └───── Оң сервожетегі STO 2 арнасы ─────vo └───── Оң сервожетегі ↓ Сол жақ мотор + Оң мотор 

Қауіпсіздік оқиғасы орын алған кезде:

1. Safety PLC қауіпті анықтайды

2. Екі STO арнасы да үзілген

3. Сол жақ сервожетегі моментті жояды

4. Оң сервожетегі моментті жояды

5. AGV қауіпсіз күйге өтеді

Мақсат - екі доңғалақтың бір уақытта дерлік қозғаушы күш өндіруді тоқтатуын қамтамасыз ету.

Неліктен екі доңғалақ бір уақытта STO-ға кіруі керек?

1. Күтпеген AGV айналуын болдырмаңыз

Тек бір қозғалтқыш STO-ға кірсе, екіншісі айналу моментін шығаруды жалғастырса, AGV күтпеген жерден айналуы мүмкін.

Мысалы:

СТО алдында:

• Сол жақ қозғалтқыш: 200 айн/мин

• Оң қозғалтқыш: 200 айналым/мин

Қауіпсіздік оқиғасы орын алады:

• Сол жақ қозғалтқыш: STO іске қосылды

• Оң қозғалтқыш: әлі де 200 айн / мин

Нәтиже:

• Оң дөңгелек итеруді жалғастырады

• AGV тоқтатылған дөңгелектің айналасында айналады

Бұл соқтығысу қаупін тудыруы мүмкін, әсіресе тар зауыт дәліздерінде.

2. Ауыр жүктер кезінде көлік құралының тұрақтылығын сақтау

Ауыр AGV жиі тасымалдайды:

• Автокөлік құрамдас бөліктері

• Паллеттер

• Шикізат

• Өнеркәсіптік жабдықтар

Бір доңғалақ екіншісінен бұрын айналу моментін жоғалтқанда:

Ықтимал салдары:

• Жүктемені ауыстыру

• Біркелкі емес тежеу ​​күші

• Көліктің жолдан ауытқуы

• Тоқтау қашықтығы артты

Пайдалы жүктемесі жоғары AGV үшін синхрондалған STO реакциясы ерекше маңызды.

3. Біркелкі емес механикалық кернеулерден аулақ болыңыз

Асимметриялық крутящий моментті жою келесі жағдайларда қосымша стресс тудыруы мүмкін:

• Беріліс қораптары

• Доңғалақ муфталары

• Жетек біліктері

• Механикалық жақтаулар

Синхрондалған STO дизайны авариялық тоқтату кезінде механикалық соққыны азайтады.

Сол және оң сервожетектерге арналған STO енгізу әдістері

1-әдіс: Жалпы қос арналы STO басқаруы

Бұл өнеркәсіптік AGV үшін ең кең таралған тәсіл.

Екі серво диск бірдей STO сигналдарын қабылдайды.

Мысалы:

Артықшылықтары:

• Қарапайым сымдар

• Қауіпсіздікті тексеру оңай

• Тұрақты өшіру уақыты

Қолайлы:

• AGV қоймалары

• Зауыттық көлік роботтары

• Ішкі AMR құрылғылары

2-әдіс: Жеке СТО мониторингі

Өнімділігі жоғары AGV үшін әрбір мотор жетегі тәуелсіз қауіпсіздік бақылауына ие болуы мүмкін.

Мысал:

Safety PLC ↓ Сол жақ STO бақылауы → Сол жақ сервожетекті оң жақ STO бақылауы → Оң сервожетек 

Артықшылықтары:

• Жеке ақаулық диагностикасы

• Ақаулықтарды жою жақсырақ

• Жоғары диагностикалық мүмкіндік

Қолайлы:

• Ауыр жүкті AGV

• Сыртқы мобильді роботтар

• Қауіпсіздік маңызды қолданбалар

Сервожетектің жауап беру уақыты доңғалақ синхрондауына қалай әсер етеді

Тіпті екі қозғалтқыш STO пәрмендерін бір уақытта қабылдаса да, моментті жоюдың нақты уақыты әртүрлі болуы мүмкін.

Факторларға мыналар жатады:

• Сервожетектің аппараттық құрылымы

• Ішкі өңдеу уақыты

• Байланыстың кешігуі

• Қозғалтқыш инерциясы

• Жүктеме жағдайы

Мысалы:

Сол жақ серво СТО жауабы:

• 5 мс

Оң жақ серво СТО жауабы:

• 8 мс

3 мс айырмашылық аз болып көрінуі мүмкін, бірақ жоғары AGV жылдамдықтарында ол тоқтау әрекетіне әсер етуі мүмкін.

STO синхрондауды жақсартудың ең жақсы тәжірибелері

1. Сәйкес келетін сервомоторлар мен дискілерді пайдаланыңыз

Дифференциалды жетекті AGV үшін бірдей сервожүйелерді таңдау мыналарды сақтауға көмектеседі:

• Ұқсас жауап уақыты

• Ұқсас момент сипаттамалары

• Тұрақты диагностика

Мысалдар:

• Бірдей мотор сериясы

• Бірдей кодтаушы түрі

• Дәл сол STO рейтингі бойынша сервожетек

2. Стандартты байланыстың орнына аппараттық құралға негізделген STO пайдаланыңыз

Кейбір AGV құрылғылары байланысқа негізделген қауіпсіздік функцияларын пайдаланғанымен, апаттық қауіпсіздік функциялары үшін аппараттық STO кірістері жиі таңдалады.

Артықшылықтары:

• Тезірек жауап беру

• Бағдарламалық қамтамасыз ету байланысынан тәуелсіз

• Қауіпсіздікті тексеру оңайырақ

3. Тежегішті басқаруды STO арқылы синхрондаңыз

Ауыр AGV үшін тек STO жеткілікті тоқтату күшін қамтамасыз етпеуі мүмкін.

Жалпы қауіпсіздік стратегиясы:

Қалыпты аялдама:

→ Сервомен басқарылатын баяулау

Төтенше тоқтату:

→ Сервомоментті жою + механикалық тежегішті іске қосу

Тежеу жүйесі екі доңғалақта да тұрақты түрде қосылуы керек.

4. Сол және оң жақ тоқтау өнімділігін растаңыз

Пайдалануға беру кезінде инженерлер мыналарды өлшеуі керек:

• STO іске қосу уақыты

• Сол дөңгелектің тоқтау уақыты

• Оң дөңгелектің тоқтау уақыты

• Көліктің тоқтау қашықтығы

• Көлік бағытының ауытқуы

AGV тоқтатылуы керек:

• Шамадан тыс айналу

• Бүйірлік дрейф

• Жүктеменің тұрақсыздығы

STO және AGV қауіпсіздік стандарттары

STO жүйелерін жобалау кезінде AGV өндірушілері әдетте мыналарды қарастырады:

IEC 61800-5-2

Реттелетін жылдамдық жетектері үшін қауіпсіздікке қатысты функцияларды анықтайды, соның ішінде:

• Қауіпсіз моментті өшіру (STO)

• Қауіпсіз тоқтату функциялары

ISO 13849-1

Бағалау үшін қолданылады:

• Өнімділік деңгейі (PL)

• Қауіпсіздік тізбегінің сенімділігі

• Диагностикалық қамту

IEC 62061

Машиналарды басқару жүйелерінің қауіпсіздік өмірлік циклінің талаптарын қамтамасыз етеді.

Ауыр салмақты дифференциалдық жетекті AGV үшін арнайы қарастырулар

Үлкен пайдалы жүктерді тасымалдайтын AGV үшін қосымша қауіпсіздік факторларын бағалау қажет.

Жоғары инерциялық жүктемелер

Ауыр жүктер айналу моментін алып тастағаннан кейін қозғала береді.

Қарастырыңыз:

• Тежеу моменті

• Доңғалақтың үйкелісі

• Еден жағдайы

• Жылдамдықты шектеу

Көлбеу операция

Еңістерде жұмыс істейтін AGV қосымша назар аударуды қажет етеді.

Тиісті тежеусіз:

• Көлік артқа қарай бұрылуы мүмкін

• Жүктеме тұрақтылығы төмендеуі мүмкін

Ұсынылатын шешімдер:

• Электромагниттік тежегіштері бар сервомоторлар

• СТО механикалық ұстау тежегіштерімен біріктірілген

Сыртқы AGV қолданбалары

Сыртқы AGV мыналарды сезінуі мүмкін:

• Біркелкі емес беттер

• Температураның өзгеруі

• Су мен шаңның әсері

Ұсынылатын мотор мүмкіндіктері:

• IP65/IP67 қорғанысы

• Жоғары дірілге төзімділік

• Қатты ортада тұрақты STO жұмысы

Қорытынды

STO архитектурасы AGV дифференциалды жетектегі сол және оң дөңгелекті синхрондау қауіпсіздігі мен тұрақтылығына тікелей әсер етеді. Екі доңғалақ көліктің қозғалысы мен бағытын анықтайтындықтан, сервожетектердің екеуі де STO күйіне сенімді және бір уақытта кіруі керек.

Жақсы жобаланған AGV STO жүйесі мыналарды қамтамасыз етуі керек:

• Екі арналы қауіпсіздікті басқару

• Синхрондалған моментті жою

• Сенімді ақауларды анықтау

• Басқарылатын қайта іске қосу әрекеті

• Тексерілген тоқтату өнімділігі

AGV және AMR өндірушілері үшін біріктірілген STO функционалдығы бар сервоқозғалтқыштарды таңдау жүйенің сенімділігін, іске қосу тиімділігін және халықаралық функционалдық қауіпсіздік талаптарына сәйкестігін арттыра отырып, қауіпсіздік дизайнын жеңілдетеді.

5. СТО моментті алып тастағаннан кейін ауыр салмақты AGVs сырғанау қашықтығына қалай әсер етеді

STO дереу механикалық тоқтатуды білдірмейді

Жалпы түсініспеушілік - STO AGV-ді бірден тоқтатады.

Іс жүзінде:

STO қозғалтқыш моментінің пайда болуын жояды.

AGV келесі себептерге байланысты қозғала беруі мүмкін:

• Көлік инерциясы

• Пайдалы жүк салмағы

• Еденнің үйкелісі

• Дөңгелектің диаметрі

• Жылдамдық

• Көлбеу бұрышы

Бұл қалған қозғалыс сырғанау қашықтығы деп аталады.

СТО-дан кейінгі AGV сырғанау қашықтығына әсер ететін факторлар

1. Көліктің жалпы массасы

Ауыр AGV ұзақ аялдауды қажет етеді.

Мысалы:

1000 кг жүкті көтеретін 500 кг AGV жүксіз көлікке қарағанда айтарлықтай жоғары инерцияға ие.

2. Саяхат жылдамдығы

Тоқтау қашықтығы шамамен жылдамдықтың квадратына қарай артады.

Жоғары жылдамдық қажет:

• Ұзақ қауіпсіздік қашықтығы

• Сканерді ертерек анықтау

3. Дөңгелектің және еденнің шарттары

Факторларға мыналар жатады:

• Шина материалы

• Еден тазалығы

• Беттік үйкеліс коэффициенті

Ылғал немесе шаңды едендер сырғанау қашықтығын арттырады.

4. Механикалық тежеу ​​әрекетінің уақыты

Ауыр AGV үшін:

STO жиі біріктіріледі:

• Серіппелі тежегіштер

• Электромагниттік тежегіштер

Тежеу кідірісі тоқтау өнімділігіне тікелей әсер етеді.

AGV инженерлері STO тоқтау қашықтығын қалай тексереді

Қабылдау сынағы кезінде:

Өлшем:

1. AGV жұмыс жылдамдығы

2. STO іске қосу орны

3. Мотор моментін жою уақыты

4. Соңғы тоқтау орны

Өлшенген қашықтық мыналармен анықталған қауіпсіздік талаптарына сәйкес болуы керек:

• Қауіп-қатерді бағалау

• Қауіпсіздік сканерінің конфигурациясы

• AGV жұмыс ортасы

AGV STO жүйесін қабылдау үшін қосымша қарастырулар

Бағдарламалық құрал конфигурациясын тексеру

Жеткізу алдында инженерлер мыналарды тексеруі керек:

• STO параметрлері

• Сервожетектің микробағдарламасы

• Қауіпсіздік PLC логикасы

• Байланыс күйі

• Қателерді өңдеу стратегиясы

Қоршаған ортаның сенімділігін тексеру

AGV жиі үздіксіз жұмыс істейді.

STO жүйелерін төмендегідей сынақтан өткізу керек:

• Максималды жүктеме

• Максималды жылдамдық

• Температураның өзгеруі

• Ұзақ жұмыс циклдері

OEM жеткізу үшін қажетті құжаттама

Кәсіби AGV STO қабылдау пакеті мыналарды қамтуы керек:

• Электрлік схема

• СТО қосу схемасы

• Қауіпсіздікті тексеру есебі

• Сынақ жазбалары

• Сервожетектің қауіпсіздік деректері

• Тәуекелді бағалау құжаттары

Қорытынды: Сенімді құрылыс AGV Servo STO жүйелері сымнан тексеруге дейін

Сенімді AGV қауіпсіздік жүйесі STO функционалдығы бар сервомоторларды таңдаудан әлдеқайда көп талап етеді. Толық процесс дұрыс қос арналы сымдарды, қауіпсіздік PLC интеграциясын, функционалдық тестілеуді, диагностикалық тексеруді және тоқтау қашықтығын тексеруді қамтиды.

AGV және AMR өндірушілері үшін біріктірілген STO функциялары бар сервомоторлар айтарлықтай артықшылықтар береді:

• Жеңілдетілген қауіпсіздік архитектурасы

• Қысқартылған сымдар

• Тезірек іске қосу

• Жоғары сенімділік

• Халықаралық қауіпсіздік стандарттарына оңайырақ сәйкестік

Құрылымдық STO іске қосу және қабылдау процесін орындау арқылы OEM өндірушілері болжамды тоқтату тәртібі және ұзақ мерзімді жұмыс сенімділігі бар қауіпсіз AGV құрастыра алады.

AGV Servo STO тестілеу және тексеру үшін жиі қойылатын сұрақтар

Жиі қойылатын сұрақтар 1: AGV серво жүйелеріндегі STO сынағы дегеніміз не?

Жауап:

AGV серво жүйелеріндегі STO сынағы – қауіпсіздік оқиғасы орын алған кезде Safe Moment Off функциясының дұрыс жұмыс істейтінін тексеру процесі. Бұл сервожетек апаттық тоқтатулар, қауіпсіздік сканерлері және қауіпсіздік PLC сияқты қауіпсіздік құрылғыларынан сигналдарды алғаннан кейін мотор моментін қауіпсіз алып тастай алатынын растайды.

Іске қосу кезінде инженерлер AGV қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін STO сымдарын, жетек реакциясын, ақауларды анықтауды, қайта іске қосудың алдын алуды және өнімділікті тоқтатуды сынайды.

Жиі қойылатын сұрақтар 2: AGV іске қосу кезінде STO валидациясы неліктен маңызды?

Жауап:

STO валидациясы өте маңызды, себебі STO қосылған сервомоторды орнату қауіпсіз AGV жүйесіне автоматты түрде кепілдік бермейді. Қауіпсіздік датчиктерін, PLC логикасын, STO кірістерін, сервожетектерді және мотор реакциясын қоса алғанда, толық қауіпсіздік тізбегі тексерілуі керек.

Дұрыс STO валидациясы алдын алуға көмектеседі:

• Күтпеген AGV қозғалысы

• Қауіпсіздік тізбегінің ақаулары

• Төтенше жағдайды дұрыс тоқтату әрекеті

• Тұтынушыны қабылдау кезіндегі сертификаттау мәселелері

Жиі қойылатын сұрақтар 3: AGV сервожетегідегі қос арналы STO кірістерін қалай тексересіз?

Жауап:

Екі арналы STO сынағы STO1 және STO2 кірістерін тәуелсіз тексеруді қажет етеді.

Әдеттегі сынақ процедурасы мыналарды қамтиды:

1. STO1 және STO2 сымдарын тексеріңіз

2. Төтенше тоқтату немесе қауіпсіздік сканерін іске қосыңыз

3. Екі STO арнасының қауіпсіз күйге ауысуын растаңыз

4. Сервожетектің STO күйінің кері байланысын тексеріңіз

5. Мотордың айналу моментін жасай алмайтынын тексеріңіз

Инженерлер ақауларды анықтау мүмкіндігін растау үшін әрбір STO арнасын бөлек ажыратуы керек.

Жиі қойылатын сұрақтар 4: AGV сервомоторында STO іске қосылғанда не болады?

Жауап:

STO іске қосылғанда, сервожетегі қозғалтқыштың айналу моментін шығаруына жол бермей, қуат сатысын бірден өшіреді.

AGV қозғалтқышы:

• Қозғаушы күш өндіруді тоқтатыңыз

• Қауіпсіз өшіру сәтін енгізіңіз

• STO күйін немесе қауіпсіздік ақауын хабарлаңыз

Дегенмен, СТО көлікті белсенді түрде тежемейді. AGV инерцияға, пайдалы жүк салмағына және еден жағдайына байланысты қозғала беруі мүмкін.

Жиі қойылатын сұрақтар 5: STO дифференциалды жетектегі AGV-де сол және оң дөңгелекті синхрондауға қалай әсер етеді?

Жауап:

Дифференциалды жетек AGV үшін сол және оң сервоқозғалтқыштар бір уақытта STO командаларын қабылдауы керек.

Егер бір доңғалақ екіншісінен бұрын STO кірсе:

• AGV күтпеген жерден айналуы мүмкін

• Көліктің тұрақтылығы төмендеуі мүмкін

• Ауыр жүктер ауысуы мүмкін

• Тоқтау қашықтығы артуы мүмкін

Синхрондалған қос арналы STO архитектурасы екі жетек қозғалтқышының бір уақытта дерлік моментті кетіруін қамтамасыз етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар 6: STO шығарылғаннан кейін AGV автоматты түрде қайта іске қосылуы мүмкін бе?

Жауап:

Әдетте, AGV STO белсендірілгеннен кейін автоматты түрде қайта қосылмауы керек.

Қауіпсіз қайта қосу тізбегі әдетте қажет:

1. Қауіпсіздік триггерін алыңыз

2. Қауіпсіздік PLC қалпына келтіріңіз

3. AGV басқару жүйесін қосыңыз

4. Жаңа қозғалыс пәрменін жіберу

Автоматты түрде қайта қосуды болдырмау операторлардың жанында көліктің күтпеген жерден қозғалу қаупін азайтады.

Жиі қойылатын сұрақтар 7: AGV STO қабылдау сынағы қандай сынақтарды қамтуы керек?

Жауап:

Толық AGV STO қабылдау сынағы мыналарды қамтуы керек:

• Төтенше тоқтату сынағы

• Қауіпсіздік сканерін белсендіру сынағы

• STO арнасының ақаулық сынағы

• Алдын алу тестін қайта іске қосыңыз

• Сервожетектің ақауларын диагностикалау сынағы

• Тоқтау қашықтығын өлшеу

Бұл сынақтар AGV қауіпсіздік жүйесінің жеткізілім алдында дизайн талаптарына сәйкес келетінін растайды.

Жиі қойылатын сұрақтар 8: STO AGV-ді дереу тоқтатады ма?

Жауап:

Жоқ. STO қозғалтқыш моментін жояды, бірақ көлікті бірден физикалық түрде тоқтатпайды.

Нақты тоқтау қашықтығы мыналарға байланысты:

• AGV салмағы

• Пайдалы жүк массасы

• Саяхат жылдамдығы

• Доңғалақтың үйкелісі

• Тежеуге жауап беру уақыты

• Еден жағдайлары

Ауыр AGV үшін STO жиі механикалық тежегіштермен немесе басқарылатын баяулау функцияларымен біріктіріледі.

Жиі қойылатын сұрақтар 9: AGV STO жүйелері үшін қандай қауіпсіздік параметрлерін тексеру керек?

Жауап:

Маңызды қауіпсіздік параметрлері мыналарды қамтиды:

• Диагностикалық қамту (DC)

• Қауіпті сәтсіздікке дейінгі орташа уақыт (MTTFd)

• Сағатына қауіпті істен шығу ықтималдығы (PFHd)

• Өнімділік деңгейі (PL)

• Қауіпсіздік тұтастығы деңгейі (SIL)

Бұл мәндер AGV қауіпсіздік жүйесінің функционалдық қауіпсіздік талаптарына сәйкес келетінін анықтауға көмектеседі.

Жиі қойылатын сұрақтар 10: Неліктен AGV өндірушілері таңдайды? біріктірілген STO функциялары бар сервомоторлар?

Жауап:

Біріктірілген STO сервомоторлары қозғалтқышты басқару мен қауіпсіздік функцияларын бір ықшам шешімде біріктіру арқылы AGV қауіпсіздік дизайнын жеңілдетеді.

Артықшылықтары мыналарды қамтиды:

• Сымдарды тарту күрделілігі төмендетілді

• Шағын басқару шкафтары

• Тезірек іске қосу

• Қауіпсіздікті тексеру оңайырақ

• Жақсартылған жүйе сенімділігі

Олар кеңінен қолданылады:

• AGVs

• AMRs

• Қойма роботтары

• Ақылды зауыттық автоматтандыру жүйелері