Nga instalimet elektrike me dy kanale te testimi i pranimit: vënia në punë dhe verifikimi i sistemeve AGV Servo STO

Hyrje: Pse komisionimi i STO është bërë kritik për sistemet moderne AGV

Ndërsa Automated Guided Vehicles (AGVs) dhe Autonome Mobile Robots (AMRs) po vendosen gjithnjë e më shumë në fabrika, magazina dhe qendra logjistike, siguria funksionale është bërë një nga faktorët më të rëndësishëm gjatë integrimit të sistemit. Ndryshe nga sistemet tradicionale të transportuesit, AGV-të operojnë në mjedise dinamike ku njerëzit, makinat dhe robotët e lëvizshëm ndajnë të njëjtën hapësirë ​​pune.

Një funksion Safe Torque Off (STO) në servo disqet AGV ofron një metodë të besueshme për të ndaluar gjenerimin e çift rrotullues motorik menjëherë kur ndodh një ngjarje sigurie, si aktivizimi i ndalimit emergjent, zbulimi i skanerit të sigurisë, hapja mbrojtëse e derës ose ndërhyrja e sigurisë PLC.

Megjithatë, thjesht instalimi i servo motorëve me aftësi STO nuk garanton një sistem AGV të sigurt. Prodhuesit OEM dhe integruesit e sistemit duhet të dizajnojnë siç duhet arkitekturën e sigurisë, të plotësojnë instalimet elektrike me dy kanale, të konfigurojnë parametrat, të verifikojnë funksionet diagnostikuese dhe të kryejnë testimin e pranimit sipas kërkesave të sigurisë.

Ky artikull shpjegon procesin e plotë të komisionimit të servo STO AGV, duke mbuluar:

• Si të lidhni qarqet STO me dy kanale midis PLC-ve të sigurisë dhe disqeve servo

• Si të testoni dhe vërtetoni funksionet STO gjatë vënies në punë të AGV

• Mbulimi i kërkuar diagnostikues (DC) dhe vlerat MTTFd për qarqet e sigurisë AGV

• Si ndikon arkitektura STO AGV-të me diferenciale me dy rrota

• Si ndikon STO në distancën e ndalimit në aplikacionet AGV me ngarkesë të rëndë

1. Si të lidhni qarqet STO me dy kanale në disqet servo AGV

Kuptimi Arkitektura STO me dy kanale në sistemet AGV

Servo sistemet moderne AGV zakonisht përdorin hyrje STO me dy kanale për të arritur nivele më të larta sigurie funksionale. Një dizajn me dy kanale do të thotë që dy sinjale të pavarura sigurie duhet të monitorohen veçmas.

Në vend që të mbështetet në një sinjal të vetëm ndalimi emergjent, kontrolluesi i sigurisë kontrollon vazhdimisht dy kanale të pavarura:

• STO Channel 1 (STO1)

• STO Channel 2 (STO2)

Kur të dy kanalet ndërpriten, servo disku çaktivizon menjëherë daljen e çift rrotullimit të motorit.

Një arkitekturë tipike e sigurisë AGV përfshin:

Pajisjet e sigurisë → Safety PLC → Inputet STO → Servo Drives → Motorët AGV

Pajisjet e zakonshme të hyrjes së sigurisë përfshijnë:

• Butonat e ndalimit të urgjencës

• Skanera lazer të sigurisë

• Parakolpët e sigurisë

• Çelësat e dyerve të sigurisë

• Perde të lehta sigurie

PLC e sigurisë vlerëson këto sinjale dhe dërgon një komandë mbylljeje të sigurt te servo disqet AGV.

Metoda tipike e lidhjes me STO me dy kanale

Për aplikimet AGV, instalimet elektrike STO zakonisht ndjekin këtë strukturë:

Gjatë funksionimit normal:

• STO1 = ON

• STO2 = ON

• Servo drive mundëson daljen e çift rrotullues

Gjatë një ngjarje sigurie:

• STO1 = FAKT

• STO2 = OFF

• Servo drive heq menjëherë gjenerimin e çift rrotullues

Vetë motori nuk merr një komandë frenimi. Në vend të kësaj, elektronika e makinës bllokon fazën e energjisë, duke parandaluar prodhimin e çift rrotullues elektrik.

Pse Prodhuesit AGV preferojnë STO me dy kanale

AGV-të shpesh veprojnë rreth:

• Punëtorët e fabrikës

• Forklift

• Linjat e automatizuara të prodhimit

• Qeliza robotike

• Materiale me vlerë të lartë

Një qark sigurie me një kanal ka disa kufizime:

• Një tel i thyer mund të mos zbulohet

• Një kontakt i dështuar i sigurisë mund të mbetet pa u vënë re

• Aftësia diagnostikuese është e kufizuar

STO me dy kanale përmirëson:

1. Aftësia e zbulimit të gabimeve

Sistemi mund të identifikojë:

• Defektet e qarkut të hapur

• Qarqet e shkurtra

• Gabime të mospërputhjes së kanalit

2. Integriteti i sigurisë

Një arkitekturë e tepërt i ndihmon prodhuesit AGV të arrijnë nivele më të larta të performancës së sigurisë, si p.sh.

• PL d

• PL e

në varësi të dizajnit të plotë të sigurisë.

3. Certifikimi më i lehtë

Për prodhuesit OEM AGV, një arkitekturë e standardizuar STO me dy kanale thjeshton pajtueshmërinë me:

• ISO 13849-1

• IEC 61800-5-2

• IEC 62061

Lëvizje servo motorike të personalizuara të Jkongmotor

Ofruesi i zgjidhjeve të servo motorëve të integruar me një ndalesë

2. Si të testohet dhe vërtetohet funksioni STO gjatë vënies në punë të AGV

Pse testimi STO është kritik gjatë komisionimit të AGV

Për prodhuesit e AGV dhe AMR, vërtetimi i Safe Torque Off (STO) është një nga hapat më të rëndësishëm përpara dorëzimit të pajisjeve dhe prodhimit në masë. Megjithëse servo disqet me funksione të integruara STO mund të heqin shpejt çift rrotullues motorik gjatë një ngjarje sigurie, i gjithë zinxhiri i sigurisë duhet të verifikohet për të siguruar funksionim të besueshëm.

Një proces i plotë i komisionimit të STO konfirmon se:

• Pajisjet e sigurisë shkaktojnë saktë mbylljen e STO

• Logjika e Safety PLC funksionon siç është projektuar

• Servo disqet u përgjigjen saktë komandave STO

• Të dy kanalet STO funksionojnë në mënyrë të pavarur

• AGV nuk mund të rindizet papritur pas një ndalese sigurie

• Ndalimi i performancës plotëson kërkesat e vlerësimit të rrezikut

Ndryshe nga një test standard i funksionit motorik, testimi STO është një proces i vlefshmërisë funksionale të sigurisë . Siguron që AGV mund të hyjë në një gjendje të sigurt sa herë që operatorët, pajisjet ose mjedisi janë në rrezik.

Procesi i testimit të komisionimit të AGV STO

Një procedurë profesionale e vërtetimit të AGV STO zakonisht përfshin pesë faza kryesore:

1. Inspektimi i instalimeve elektrike

2. Verifikimi i konfigurimit të Servo drive STO

3. Testimi i aktivizimit të funksionit të sigurisë

4. Testimi i simulimit të gabimeve

5. Dokumentacioni përfundimtar i pranimit

Çdo fazë verifikon një pjesë të ndryshme të arkitekturës së sigurisë.

1. Verifikoni instalimet elektrike STO përpara ndezjes

Përpara testimit të funksionit STO, inxhinierët duhet së pari të konfirmojnë që instalimet elektrike të sigurisë me dy kanale janë instaluar saktë.

Një qark tipik AGV STO përfshin:

Ndalesa emergjente / Skaneri i sigurisë / PLC e sigurisë → STO Channel 1 & STO Channel 2 → Servo Drive → Motor AGV

Gjatë inspektimit të instalimeve elektrike, inxhinierët duhet të kontrollojnë:

STO Channel Pavarësia

Dy kanalet STO duhet të mbeten elektrikisht të pavarur.

Shembuj të gabuar të instalimeve elektrike:

• Lidhja e STO1 dhe STO2 së bashku

• Ndarja e një dalje sigurie për të dy kanalet

• Përdorimi i një dalje standarde PLC në vend të një prodhimi të vlerësuar me siguri

Këto gabime mund të pengojnë sistemin të arrijë nivelin e kërkuar të performancës së sigurisë.

Kontrolli i vazhdimësisë së instalimeve elektrike

Përpara se të aplikoni fuqinë, verifikoni:

• Vazhdimësia e sinjalit STO1

• Vazhdimësia e sinjalit STO2

• Tensioni i furnizimit me siguri 24 V

• Lidhja referuese e tokës

• Gjendja e kyçjes së lidhësit

Për AGV që operojnë në mjedise industriale, inxhinierët duhet të kontrollojnë gjithashtu:

• Mbrojtja e kabllove

• Rezistenca ndaj dridhjeve

• Mbrojtje nga interferenca elektromagnetike

Lidhëzat e lirshme ose kabllot e dëmtuara janë shkaqe të zakonshme të dështimit të STO gjatë operimit në terren.

2. Konfirmoni konfigurimin e Servo Drive STO

Pas verifikimit të instalimeve elektrike, duhet të kontrollohen parametrat e servo drive.

Servo disqet moderne AGV zakonisht ofrojnë funksione monitorimi të lidhura me STO, duke përfshirë:

• Statusi i hyrjes STO

• Zbulimi i defekteve të sigurisë

• Zbulimi i mospërputhjes së kanalit

• Rinisni parandalimin

Inxhinierët duhet të konfirmojnë:

Statusi i hyrjes STO

Kur AGV është në funksionim normal:

• STO Channel 1 = Aktiv

• STO Channel 2 = Aktiv

Servo drive duhet të lejojë daljen e çift rrotullues motorik.

Kur aktivizohet STO:

• STO Channel 1 = I paaftë

• STO Channel 2 = I paaftë

Makina duhet të heqë menjëherë gjenerimin e çift rrotullues.

Verifikimi i parametrave të sigurisë

Në varësi të prodhuesit të servo drive, verifikoni:

• Cilësimi i aktivizimit të STO

• Polariteti i hyrjes së sigurisë

• Modaliteti i përgjigjes së defektit

• Parandalimi automatik i rinisjes

• Rezultatet e reagimit diagnostik

Cilësimet e gabuara të parametrave mund të shkaktojnë situata ku hyrja e sigurisë ndryshon, por sjellja e motorit nuk përputhet me pritjet.

3. Kryeni verifikimin normal të funksionimit përpara testimit STO

Testimi STO duhet të fillojë vetëm pasi të konfirmohet se AGV funksionon normalisht.

Përpara verifikimit të sigurisë, provoni:

Kontrolli i lëvizjes

Verifiko:

• Lëvizja përpara

• Lëvizja e kundërt

• Operacioni i rrotullimit

• Rregullimi i shpejtësisë

• Saktësia e pozicionit

Për AGV-të me ngasje diferenciale:

• Funksionimi i motorit në të majtë

• Funksionimi i duhur i motorit

• Sinkronizimi i rrotave

duhet të kontrollohet veçmas.

Enkoderi dhe sinjalet e reagimit

Konfirmo:

• Komunikimi me kodues

• Stabiliteti i reagimit të shpejtësisë

• Saktësia e reagimit të pozicionit

Megjithëse STO heq fuqinë e çift rrotullues, reagimet e pasakta të koduesit mund të ndikojnë në logjikën e rinisjes dhe funksionet diagnostike.

4. Ekzekutoni STO Trigger Tests

Pasi të konfirmohet funksionimi bazë, inxhinierët duhet të kryejnë teste aktuale të aktivizimit të STO.

Testi 1: Testi i butonit të ndalimit urgjent

Procedura:

1. Vëreni AGV me shpejtësi normale funksionimi

2. Shtypni butonin e ndalimit të urgjencës

3. Monitoroni përgjigjen e servo drive

Rezultati i pritur:

• Safety PLC heq sinjalet STO

• Servo disku çaktivizon daljen e çift rrotullues

• Motori ndalon së prodhuari forcë lëvizëse

• Shfaqet statusi STO

• AGV nuk mund të riniset automatikisht

Kjo verifikon zinxhirin e plotë të sigurisë së ndalimit emergjent.

Testi 2: Testi i aktivizimit të skanerit të sigurisë

AGV-të zakonisht përdorin skanerë lazer të sigurisë për të zbuluar pengesat dhe njerëzit.

Procedura:

1. Përdorni AGV në modalitetin automatik

2. Hyni në zonën e zbulimit të skanerit

3. Aktivizoni zonën e sigurisë

Rezultati i pritur:

• Safety PLC merr sinjalin e skanerit

• Ndryshimet e prodhimit STO

• Servo disqet hyjnë në gjendje të sigurt

• Lëvizja e automjetit ndalon sipas kërkesave të sigurisë

Ky test është veçanërisht i rëndësishëm për AGV-të e magazinës dhe fabrikës që operojnë rreth punëtorëve.

Testi 3: Testi i pajisjes mbrojtëse

Për AGV-të e pajisura me:

• Parakolpët e sigurisë

• Dyer sigurie

• Çelësat e aksesit

kryeni vërtetim shtesë STO.

Shembull:

Kur shtypet një parakolp sigurie:

Sjellja e pritshme:

• Lëvizja AGV ndalon

• Çift rrotullues servo hiqet

• Shfaqet alarmi i sigurisë

• Rinisja kërkon rivendosje manuale

5. Kryeni testet e simulimit të gabimeve të kanalit STO

Një test profesional i pranimit të STO nuk duhet vetëm të testojë aktivizimin normal, por edhe të verifikojë zbulimin e defektit.

Testi i dështimit të STO Channel 1

Procedura:

Shkëputni ose ndërprisni STO Channel 1.

Rezultati i pritur:

Sistemi duhet:

• Zbuloni mospërputhjen e kanalit

• Krijo defekt sigurie

• Parandaloni lëvizjen AGV

Testi i dështimit të STO Channel 2

Përsëriteni të njëjtën procedurë për Kanalin 2.

Rezultati i pritshëm:

• U zbulua defekt

• Servo drive mbetet i çaktivizuar

• Nuk ndodh asnjë lëvizje e pasigurt

Testi i zbulimit të qarkut të shkurtër

Kur është e aplikueshme, testoni:

• Qark i shkurtër nga kanali në kanal

• Qark i shkurtër nga kanali në fuqi

• Kushtet e defektit në tokë

Sistemi i sigurisë duhet të identifikojë kushtet jonormale dhe të hyjë në një gjendje të sigurt.

6. Verifikoni sjelljen e rifillimit të STO

Rinisja e papritur pas lëshimit të STO është një rrezik i madh sigurie.

Prandaj, sjellja e rinisjes duhet të testohet me kujdes.

Pas aktivizimit të STO:

1. Hiqni këmbëzën e sigurisë

2. Rivendosni PLC-në e sigurisë

3. Aktivizo sistemin e kontrollit AGV

4. Dërgoni një komandë të re lëvizjeje

AGV duhet të qëndrojë i palëvizshëm derisa të përfundojë një sekuencë e plotë e rinisjes.

Pse Rinisja automatike është e rrezikshme

Nëse një AGV rinis automatikisht pas rikuperimit të STO:

Rreziqet e mundshme përfshijnë:

• Lëvizje e papritur e automjetit

• Lëndimi i operatorit

• Përplasje me pajisje

• Dëme materiale

Për shumicën e aplikacioneve industriale AGV, kërkohet rivendosja manuale ose rinisja e kontrolluar.

7. Matni kohën e reagimit të STO dhe distancën e ndalimit

Vërtetimi i STO nuk është i plotë pa vlerësuar performancën e ndalimit.

Kur STO është aktivizuar:

Procesi total i ndalimit përfshin:

1. Koha e zbulimit të pajisjes së sigurisë

2. Koha e përpunimit të PLC të sigurisë

3. Koha e transmetimit të sinjalit STO

4. Koha e heqjes së çift rrotullues të servo drive

5. Koha e ndalimit mekanik

Faktorët që ndikojnë në distancën e ndalimit të AGV

Distanca e ndalimit varet nga:

• Pesha totale e AGV

• Pesha e ngarkesës

• Shpejtësia e udhëtimit

• Diametri i rrotës

• Fërkimi i dyshemesë

• Gjendja e tensionit të baterisë

• Koha e reagimit të frenimit

Për AGV të rënda, STO shpesh kombinohet me:

• Frenat elektromagnetike

• Frenat mbajtëse mekanike

• Funksionet e ngadalësimit të kontrolluar

8. Kryeni Testimin dhe Dokumentacionin Përfundimtar të Pranimit të STO

Përpara dorëzimit të AGV, prodhuesit duhet të krijojnë një raport të plotë të vlefshmërisë STO.

Dokumenti duhet të përfshijë:

Dokumentacioni Elektrik

• Diagrami i instalimeve elektrike STO

• Konfigurimi i PLC-së së sigurisë

• Parametrat e sigurisë së servo drive

Të dhënat e testimit

• Rezultatet e testit të ndalimit urgjent

• Rezultatet e testit të aktivizimit të skanerit

• Rezultatet e testit të defektit të kanalit STO

• Rinis rezultatet e verifikimit

Informacioni i Sigurisë

• Specifikimet STO të servo drive

• Të dhënat PFHd

• Vlera MTTFd

• Informacioni i mbulimit diagnostik

Praktikat më të mira për Prodhuesit AGV OEM

Për të përmirësuar besueshmërinë e STO gjatë prodhimit dhe operimit në terren:

Përdorni Servo motorët me funksione të integruara STO

Zgjidhjet e integruara të servo zvogëlojnë:

• instalime elektrike të jashtme

• Kompleksiteti i kabinetit të kontrollit

• Koha e komisionimit

Ato janë veçanërisht të përshtatshme për:

• AMR kompakte

• Robotët e magazinës

• Robotët e inspektimit celular

• AGV industriale

Përfshini testimin STO në çdo cikël prodhimi

Për AGV-të e prodhuara në masë, vërtetimi STO duhet të bëhet pjesë e testit standard të pranimit të fabrikës (FAT).

Kontrollet e rekomanduara:

• Verifikimi i hyrjes STO

• Testi i komunikimit të sigurisë

• Testi i ndalimit emergjent

• Testi i diagnostikimit të defekteve

konkluzioni

Testimi dhe vërtetimi i funksioneve STO gjatë vënies në punë të AGV është thelbësor për të siguruar funksionim të sigurt dhe të besueshëm. Një proces i plotë verifikimi STO duhet të mbulojë inspektimin elektrik, konfigurimin e servo drive, testimin e këmbëzës së sigurisë, simulimin e defektit, parandalimin e rinisjes dhe matjen e distancës së ndalimit.

Për prodhuesit AGV dhe AMR, sistemet STO të porositura siç duhet ofrojnë:

• Siguri më e lartë e operatorit

• Funksionim më i besueshëm i makinës

• Pajtueshmëri më e lehtë me standardet e sigurisë

• Pranim më i shpejtë i klientit

Duke integruar testimin STO në rrjedhën e punës së komisioneve AGV, prodhuesit OEM mund të ofrojnë automjete autonome më të sigurta me performancë sigurie të parashikueshme dhe të përsëritshme.

3. Mbulimi i kërkuar diagnostikues (DC) dhe vlerat MTTFd për qarqet e sigurisë AGV STO

Kuptimi i parametrave të sigurisë në aplikacionet AGV

Gjatë projektimit të sistemeve të sigurisë AGV, inxhinierët shpesh vlerësojnë:

• Mbulimi diagnostikues (DC)

• Koha mesatare për dështimin e rrezikshëm (MTTFd)

• Niveli i performancës (PL)

• Niveli i integritetit të sigurisë (SIL)

Këta parametra përcaktojnë nëse qarku i sigurisë mund të zbulojë me besueshmëri dështime të rrezikshme.

Kërkesat e Mbulimit Diagnostik (DC).

Mbulimi diagnostik përshkruan se sa efektivisht një sistem sigurie zbulon dështimet.

Kategoritë tipike:

Për sistemet servo STO AGV, përgjithësisht preferohet mbulimi i mesëm ose i lartë diagnostikues.

Shembuj të funksioneve diagnostikuese përfshijnë:

• Monitorimi i kanalit STO

• Krahasimi ndër-kanal

• Drejtoni reagimet e gabimeve

• Diagnostifikimi PLC i sigurisë

Kërkesat MTTFd për Sistemet Servo AGV

MTTFd përfaqëson kohën e pritur përpara se të ndodhë një dështim i rrezikshëm.

Për aplikimet AGV:

Vlerat më të larta MTTFd përmirësohen:

• Besueshmëria e sistemit

• Klasifikimi i sigurisë

• Intervalet e mirëmbajtjes

Servo disqet me funksione të integruara STO zakonisht ofrojnë të dhëna sigurie duke përfshirë:

• Vlera MTTFd

• Vlerësimi DC

• Vlera PFHd

Prodhuesit OEM AGV duhet t'i kërkojnë këto vlera nga furnizuesit e servo motorëve gjatë zgjedhjes së komponentëve.

Si ndihmojnë Servo Motorët e Integruar në Dizajnimin e Sigurisë AGV

Servo motorët e integruar DC dhe servo motorët BLDC me funksione STO thjeshtojnë arkitekturën e sigurisë duke kombinuar:

• Motorri

• Enkoder

• Servo kontrollues

• Ndërfaqja e hyrjes së sigurisë

Përparësitë përfshijnë:

• Kompleksiteti i reduktuar i instalimeve elektrike

• Komisionim më i shpejtë

• Kabineti më i vogël i kontrollit

• Certifikimi më i lehtë

Për AGV dhe AMR kompakte, zgjidhjet e integruara servo po bëhen gjithnjë e më të njohura sepse ato reduktojnë kohën e integrimit të sistemit.

4. Si ndikon arkitektura STO në sinkronizimin e rrotës së majtë dhe të djathtë në AGV

Pse arkitektura e STO ka rëndësi për AGV-të e Diferencës Diferenciale

Shumica e AGV-ve dhe AMR-ve industriale përdorin një arkitekturë diferenciale të drejtimit , ku dy servo motorë të pavarur kontrollojnë rrotat e drejtimit majtas dhe djathtas. Duke rregulluar diferencën e shpejtësisë midis këtyre dy motorëve, automjeti mund të lëvizë përpara, mbrapa, të kthehet dhe të rrotullohet në vend.

Një makinë tipike diferenciale AGV përfshin:

• Servo motor në anën e majtë

• Servo motor në anën e djathtë

• Servo disqet e pavarur

• Sistemet e reagimit të koduesit

• PLC sigurie

• Inputet e sigurisë STO

Në funksionimin normal, të dy motorët punojnë së bashku përmes algoritmeve të kontrollit të lëvizjes. Megjithatë, kur ndodh një ngjarje sigurie, arkitektura STO përcakton se sa shpejt dhe në mënyrë të sigurt të dy motorët hyjnë në gjendjen e çift rrotullimit.

Një sistem STO i projektuar në mënyrë jo të duhur mund të krijojë sjellje të pabarabartë të rrotave, duke rezultuar në:

• Rrotullim i papritur AGV

• Distanca më e gjatë e ndalimit

• Paqëndrueshmëria e ngarkesës

• Performanca e reduktuar e sigurisë

Prandaj, dizajni STO duhet të marrë parasysh sinkronizimin e ngasjeve të rrotave të majta dhe të djathta.

Kuptimi i Kontrollit të Lëvizjes Diferenciale të Drive AGV

Si kontrollojnë motorët e majtë dhe të djathtë Lëvizjen AGV

Një makinë diferenciale AGV ndryshon drejtimin duke kontrolluar marrëdhënien e shpejtësisë midis dy rrotave.

Shembuj:

Lëvizja e Drejtë

Të dy motorët rrotullohen me të njëjtën shpejtësi:

• Motori i majtë = 100 RPM

• Motori i djathtë = 100 RPM

Rezultati:

• AGV lëviz drejt përpara

Duke u kthyer djathtas

Rrota e majtë rrotullohet më shpejt:

• Motori i majtë = 120 RPM

• Motori i djathtë = 80 RPM

Rezultati:

• AGV kthehet pa probleme djathtas

Rrotullimi në vend

Motorët rrotullohen në drejtime të kundërta:

• Motori i majtë = Përpara

• Motori i djathtë = Reverse

Rezultati:

• AGV rrotullohet rreth boshtit qendror

Për shkak se të dy motorët ndikojnë drejtpërdrejt në stabilitetin e automjetit, funksionet e sigurisë si STO duhet të mbyllin të dy sistemet e drejtimit në një mënyrë të koordinuar.

Si funksionon STO në sistemet AGV me dy motorë

Arkitekturë tipike STO me dy kanale

Një arkitekturë standarde e sigurisë AGV përdor një PLC sigurie për të kontrolluar të dy servo disqet.

Shembull:

Pajisjet e sigurisë (E-Stop / Skaner / Parakolp) ↓ Safety PLC ↓ STO Channel 1 ───── Majtas Servo Drive └───── Djathtas Servo Drive STO Channel 2 ─── └───── Servo Drive djathtas ↓ Motori i majtë + Motori i djathtë 

Kur ndodh një ngjarje sigurie:

1. Safety PLC zbulon rrezikun

2. Të dy kanalet STO janë ndërprerë

3. Servo ngasja e majtë heq çift rrotullues

4. Servo disku i djathtë heq çift rrotullues

5. AGV hyn në një gjendje të sigurt

Qëllimi është të sigurohet që të dy rrotat të mos gjenerojnë forcë lëvizëse pothuajse në të njëjtën kohë.

Pse të dy rrotat duhet të hyjnë në STO njëkohësisht

1. Parandaloni Rrotullimin e Papritur AGV

Nëse vetëm një motor hyn në STO ndërsa tjetri vazhdon të prodhojë çift rrotullues, AGV mund të rrotullohet papritur.

Shembull:

Përpara STO:

• Motori i majtë: 200 RPM

• Motori i djathtë: 200 RPM

Ngjarja e sigurisë ndodh:

• Motori i majtë: STO i aktivizuar

• Motori i djathtë: Ende punon në 200 RPM

Rezultati:

• Rrota e djathtë vazhdon të shtyjë

• AGV rrotullohet rreth rrotës së ndalur

Kjo mund të krijojë rreziqe përplasjeje, veçanërisht në korridoret e ngushta të fabrikës.

2. Ruani stabilitetin e automjetit nën ngarkesa të rënda

AGV-të e rënda shpesh transportojnë:

• Komponentët e automobilave

• Paleta

• Lëndët e para

• Pajisje industriale

Kur njëra rrotë humbet çift rrotullues para tjetrës:

Pasojat e mundshme:

• Zhvendosja e ngarkesës

• Forca e pabarabartë e frenimit

• Devijimi i mjetit nga rruga

• Rritja e distancës së ndalimit

Për AGV-të me ngarkesë të lartë, përgjigja e sinkronizuar STO është veçanërisht e rëndësishme.

3. Shmangni stresin e pabarabartë mekanik

Heqja asimetrike e çift rrotullues mund të krijojë stres shtesë në:

• Kuti ingranazhesh

• Lidhjet e rrotave

• Boshte lëvizëse

• Korniza mekanike

Një dizajn i sinkronizuar STO redukton goditjet mekanike gjatë ndalimeve emergjente.

Metodat e zbatimit të STO për disqet servo majtas dhe djathtas

Metoda 1: Kontrolli i përbashkët STO me dy kanale

Kjo është qasja më e zakonshme për AGV-të industriale.

Të dy servo disqet marrin të njëjtat sinjale STO.

Shembull:

Përparësitë:

• Instalime elektrike të thjeshta

• Vërtetim i lehtë i sigurisë

• Koha e qëndrueshme e mbylljes

I përshtatshëm për:

• Magazina AGVs

• Robotët e transportit të fabrikës

• AMR të brendshme

Metoda 2: Monitorimi individual i VASH

Për AGV me performancë më të lartë, çdo makinë motori mund të ketë monitorim të pavarur të sigurisë.

Shembull:

Safety PLC ↓ Monitorimi STO majtas → Servo Drive majtas Monitorimi STO djathtas → Servo Drive djathtas 

Përparësitë:

• Diagnoza e defektit individual

• Zgjidhja më e mirë e problemeve

• Aftësi më të larta diagnostikuese

I përshtatshëm për:

• AGV me ngarkesë të rëndë

• Robotët celularë në natyrë

• Aplikacione kritike për sigurinë

Si ndikon koha e reagimit të Servo Drive në sinkronizimin e rrotave

Edhe kur të dy motorët marrin komanda STO njëkohësisht, koha aktuale e heqjes së çift rrotullues mund të ndryshojë.

Faktorët përfshijnë:

• Dizajni i harduerit të servo drive

• Koha e përpunimit të brendshëm

• Vonesa e komunikimit

• Inercia motorike

• Gjendja e ngarkesës

Për shembull:

Përgjigja STO e shërbimit të majtë:

• 5 ms

Përgjigja e djathtë e servo STO:

• 8 ms

Diferenca prej 3 ms mund të duket e vogël, por me shpejtësi të lartë AGV mund të ndikojë në sjelljen e ndalimit.

Praktikat më të mira për të përmirësuar sinkronizimin e STO

1. Përdorni Servo Motorët dhe Disqet e Përputhshme

Për AGV-të e ngasjeve diferenciale, zgjedhja e sistemeve servo identike ndihmon në ruajtjen e:

• Koha e ngjashme e përgjigjes

• Karakteristikat e ngjashme të çift rrotullimit

• Diagnostifikimi konsistent

Shembuj:

• E njëjta seri motorike

• I njëjti lloj koduesi

• E njëjta servo disku me vlerësim STO

2. Përdorni STO të bazuar në harduer në vend të komunikimit standard

Megjithëse disa AGV përdorin funksione sigurie të bazuara në komunikim, inputet STO të harduerit shpesh preferohen për funksionet e sigurisë emergjente.

Përparësitë:

• Përgjigje më e shpejtë

• I pavarur nga komunikimi i softuerit

• Vërtetim më i lehtë i sigurisë

3. Sinkronizoni kontrollin e frenimit me STO

Për AGV-të e rënda, vetëm STO mund të mos sigurojë forcë të mjaftueshme ndaluese.

Një strategji e përbashkët e sigurisë:

Ndalesa normale:

→ Ngadalësimi i kontrolluar nga servo

Ndalesa emergjente:

→ Heqja e rrotullimit të servo + aktivizimi mekanik i frenave

Sistemi i frenave duhet të aktivizohet vazhdimisht në të dy rrotat.

4. Vërtetoni performancën e ndalimit majtas dhe djathtas

Gjatë vënies në punë, inxhinierët duhet të masin:

• Koha e nxitjes STO

• Koha e ndalimit të rrotës së majtë

• Koha e ndalimit të rrotës së djathtë

• Distanca e ndalimit të automjetit

• Devijimi i drejtimit të mjetit

AGV duhet të ndalojë pa:

• Rrotullim i tepërt

• Zhvendosja anësore

• Paqëndrueshmëria e ngarkesës

Standardet e Sigurisë STO dhe AGV

Gjatë projektimit të sistemeve STO, prodhuesit AGV zakonisht marrin parasysh:

IEC 61800-5-2

Përcakton funksionet e lidhura me sigurinë për ngasjet me shpejtësi të rregullueshme, duke përfshirë:

• Safe Torque Off (STO)

• Funksionet e ndalimit të sigurt

ISO 13849-1

Përdoret për të vlerësuar:

• Niveli i performancës (PL)

• Besueshmëria e qarkut të sigurisë

• Mbulimi diagnostik

IEC 62061

Ofron kërkesat e ciklit jetësor të sigurisë për sistemet e kontrollit të makinerive.

Konsiderata të veçanta për AGV-të me diferenciale me detyrë të rëndë

Për AGV-të që mbajnë ngarkesa të mëdha, duhet të vlerësohen faktorë shtesë të sigurisë.

Ngarkesa të larta të inercisë

Ngarkesat e rënda vazhdojnë të lëvizin pas heqjes së çift rrotullues.

Merrni parasysh:

• Çift rrotullimi i frenave

• Fërkimi i rrotave

• Gjendja e dyshemesë

• Kufizimi i shpejtësisë

Operacioni i prirur

AGV-të që operojnë në shpate kërkojnë vëmendje shtesë.

Pa frenim të duhur:

• Automjeti mund të rrotullohet prapa

• Stabiliteti i ngarkesës mund të ulet

Zgjidhjet e rekomanduara:

• Servo motorë me frena elektromagnetike

• STO i kombinuar me frena mbajtëse mekanike

Aplikimet AGV në natyrë

AGV-të e jashtme mund të përjetojnë:

• Sipërfaqet e pabarabarta

• Ndryshimet e temperaturës

• Ekspozimi ndaj ujit dhe pluhurit

Karakteristikat e rekomanduara të motorit:

• Mbrojtje IP65/IP67

• Rezistencë e lartë ndaj dridhjeve

• Funksionim i qëndrueshëm STO në mjedise të vështira

konkluzioni

Arkitektura STO ndikon drejtpërdrejt në sigurinë dhe qëndrueshmërinë e sinkronizimit të rrotave të majta dhe të djathta në AGV-të me lëvizje diferenciale. Për shkak se të dy rrotat përcaktojnë lëvizjen dhe drejtimin e automjetit, të dy servo ngasjet duhet të hyjnë në gjendjen STO në mënyrë të besueshme dhe njëkohësisht.

Një sistem AGV STO i projektuar mirë duhet të sigurojë:

• Kontroll sigurie me dy kanale

• Heqja e sinkronizuar e çift rrotullues

• Zbulim i besueshëm i defektit

• Sjellja e kontrolluar e rinisjes

• Performanca e verifikuar e ndalimit

Për prodhuesit AGV dhe AMR, zgjedhja e servo motorëve me funksionalitet të integruar STO thjeshton dizajnin e sigurisë, ndërkohë që përmirëson besueshmërinë e sistemit, efikasitetin e vënies në punë dhe përputhjen me kërkesat ndërkombëtare të sigurisë funksionale.

5. Si ndikon STO në distancën rrëshqitëse të AGV-ve me detyrë të rëndë pas heqjes së çift rrotullues

STO nuk do të thotë ndalim i menjëhershëm mekanik

Një keqkuptim i zakonshëm është se STO ndalon menjëherë AGV.

Në fakt:

STO heq gjenerimin e rrotullimit të motorit.

AGV mund të vazhdojë të lëvizë për shkak të:

• Inercia e automjetit

• Pesha e ngarkesës

• Fërkimi i dyshemesë

• Diametri i rrotës

• Shpejtësia

• Këndi i pjerrësisë

Kjo lëvizje e mbetur quhet distancë rrëshqitëse.

Faktorët që ndikojnë në distancën e rrëshqitjes së AGV pas STO

1. Masa totale e automjetit

Një AGV më e rëndë kërkon një distancë më të gjatë ndalimi.

Shembull:

Një AGV 500 kg që mban një ngarkesë 1000 kg ka inerci dukshëm më të lartë se një automjet i pa ngarkuar.

2. Shpejtësia e Udhëtimit

Distanca e ndalimit rritet afërsisht me katrorin e shpejtësisë.

Shpejtësia më e lartë kërkon:

• Distanca më e gjatë e sigurisë

• Zbulimi i hershëm i skanerit

3. Kushtet e rrotave dhe dyshemesë

Faktorët përfshijnë:

• Materiali i gomave

• Pastërtia e dyshemesë

• Koeficienti i fërkimit të sipërfaqes

Dyshemetë e lagura ose me pluhur rrisin distancën e rrëshqitjes.

4. Koha e reagimit mekanik të frenimit

Për AGV të rënda:

STO shpesh kombinohet me:

• Frenat me pranvera

• Frenat elektromagnetike

Vonesa e frenimit ndikon drejtpërdrejt në performancën e ndalimit.

Si Inxhinierët AGV vërtetojnë distancën e ndalimit të STO

Gjatë testimit të pranimit:

Masa:

1. Shpejtësia e drejtimit AGV

2. Pozicioni i këmbëzës STO

3. Koha e heqjes së çift rrotullimit të motorit

4. Pozicioni përfundimtar i ndalimit

Distanca e matur duhet të plotësojë kërkesat e sigurisë të përcaktuara nga:

• Vlerësimi i rrezikut

• Konfigurimi i skanerit të sigurisë

• Mjedisi operativ AGV

Konsiderata Shtesë për Pranimin e Sistemit AGV STO

Verifikimi i konfigurimit të softuerit

Para dorëzimit, inxhinierët duhet të verifikojnë:

• Parametrat e STO

• Firmware i servo drive

• Logjika e sigurisë PLC

• Statusi i komunikimit

• Strategjia e trajtimit të defekteve

Testimi i besueshmërisë mjedisore

AGV-të shpesh operojnë vazhdimisht.

Sistemet STO duhet të testohen sipas:

• Ngarkesa maksimale

• Shpejtësia maksimale

• Ndryshimi i temperaturës

• Ciklet e gjata të funksionimit

Dokumentacioni i kërkuar për dorëzimin OEM

Një paketë profesionale e pranimit të AGV STO duhet të përfshijë:

• Skema elektrike

• Diagrami i instalimeve elektrike STO

• Raporti i vlefshmërisë së sigurisë

• Të dhënat e testimit

• Të dhënat e sigurisë së Servo drive

• Dokumentet e vlerësimit të rrezikut

Përfundim: Ndërtimi i besueshëm Sistemet AGV Servo STO nga instalimi i kabllove deri te vërtetimi

Një sistem i besueshëm sigurie AGV kërkon shumë më tepër sesa zgjedhjen e servo motorëve me funksionalitet STO. Procesi i plotë përfshin instalime elektrike të sakta me dy kanale, integrimin e PLC të sigurisë, testimin funksional, verifikimin diagnostik dhe vlefshmërinë në distancën e ndalimit.

Për prodhuesit AGV dhe AMR, servo motorët me funksione të integruara STO ofrojnë avantazhe të rëndësishme:

• Arkitektura e thjeshtuar e sigurisë

• Instalime elektrike të reduktuara

• Komisionim më i shpejtë

• Besueshmëri më e lartë

• Pajtueshmëri më e lehtë me standardet ndërkombëtare të sigurisë

Duke ndjekur një proces të strukturuar të komisionimit dhe pranimit të STO, prodhuesit OEM mund të ndërtojnë AGV më të sigurta me sjellje të parashikueshme ndalimi dhe besueshmëri operacionale afatgjatë.

Pyetjet e shpeshta për testimin dhe vërtetimin e AGV Servo STO

FAQ 1: Çfarë është testimi STO në sistemet servo AGV?

Përgjigje:

Testimi STO në sistemet servo AGV është procesi i verifikimit që funksioni Safe Torque Off funksionon saktë kur ndodh një ngjarje sigurie. Ai konfirmon se servo drive mund të heqë në mënyrë të sigurtë çift rrotullues motori pasi të marrë sinjale nga pajisjet e sigurisë si ndalesat e urgjencës, skanerët e sigurisë dhe PLC-të e sigurisë.

Gjatë vënies në punë, inxhinierët testojnë instalimet elektrike STO, reagimin e makinës, zbulimin e defekteve, parandalimin e rinisjes dhe ndalimin e performancës për të siguruar që AGV funksionon në mënyrë të sigurt.

FAQ 2: Pse është i rëndësishëm vërtetimi i STO gjatë vënies në punë të AGV?

Përgjigje:

Vërtetimi STO është thelbësor sepse instalimi i një servo motori të aktivizuar me STO nuk garanton automatikisht një sistem AGV të sigurt. Zinxhiri i plotë i sigurisë duhet të testohet, duke përfshirë sensorët e sigurisë, logjikën PLC, hyrjet STO, servo disqet dhe reagimin e motorit.

Vërtetimi i duhur STO ndihmon në parandalimin e:

• Lëvizje e papritur AGV

• Dështimet e qarkut të sigurisë

• Sjellje e gabuar e ndalimit emergjent

• Çështjet e certifikimit gjatë pranimit të klientit

FAQ 3: Si i testoni hyrjet STO me dy kanale në një servo drive AGV?

Përgjigje:

Testimi STO me dy kanale kërkon kontrollimin e të dy hyrjeve STO1 dhe STO2 në mënyrë të pavarur.

Një procedurë tipike testimi përfshin:

1. Verifikoni instalimet elektrike STO1 dhe STO2

2. Aktivizoni ndalimin e urgjencës ose skanerin e sigurisë

3. Konfirmoni kalimin e të dy kanaleve STO në një gjendje të sigurt

4. Kontrolloni komentet e statusit të servo drive STO

5. Verifikoni që motori nuk mund të gjenerojë çift rrotullues

Inxhinierët gjithashtu duhet të shkëputin çdo kanal STO veçmas për të konfirmuar aftësinë e zbulimit të defekteve.

FAQ 4: Çfarë ndodh kur STO aktivizohet në një servo motor AGV?

Përgjigje:

Kur aktivizohet STO, servo disku çaktivizon menjëherë fazën e energjisë, duke parandaluar që motori të prodhojë çift rrotullues.

Motori AGV do të:

• Ndaloni gjenerimin e forcës lëvizëse

• Vendosni një gjendje të sigurt të fikjes së çift rrotullues

• Raportoni statusin e STO ose defektin e sigurisë

Megjithatë, STO nuk e frenon në mënyrë aktive automjetin. AGV mund të vazhdojë të lëvizë për shkak të inercisë, peshës së ngarkesës dhe kushteve të dyshemesë.

FAQ 5: Si ndikon STO në sinkronizimin e rrotave të majta dhe të djathta në AGV-të me ngasje diferenciale?

Përgjigje:

Për AGV-të me ngasje diferenciale, të dy servo motorët e majtë dhe të djathtë duhet të marrin komandat STO njëkohësisht.

Nëse njëra rrotë hyn në STO para tjetrës:

• AGV mund të rrotullohet papritur

• Stabiliteti i automjetit mund të ulet

• Ngarkesat e rënda mund të zhvendosen

• Distanca e ndalimit mund të rritet

Një arkitekturë STO e sinkronizuar me dy kanale siguron që të dy motorët e lëvizjes të heqin çift rrotullues pothuajse në të njëjtën kohë.

FAQ 6: A mund të riniset automatikisht një AGV pasi të lëshohet STO?

Përgjigje:

Në përgjithësi, AGV-të nuk duhet të rinisin automatikisht pas aktivizimit të STO.

Një sekuencë e sigurt e rinisjes normalisht kërkon:

1. Hiqni këmbëzën e sigurisë

2. Rivendosni PLC-në e sigurisë

3. Aktivizo sistemin e kontrollit AGV

4. Dërgoni një komandë të re lëvizjeje

Parandalimi i rinisjes automatike zvogëlon rrezikun e lëvizjes së papritur të automjetit pranë operatorëve.

FAQ 7: Cilat teste duhet të përfshihen në një test pranimi AGV STO?

Përgjigje:

Një test i plotë i pranimit të AGV STO duhet të përfshijë:

• Testi i ndalimit emergjent

• Testi i aktivizimit të skanerit të sigurisë

• Testi i dështimit të kanalit STO

• Rinisni testin e parandalimit

• Testi i diagnostikimit të defekteve të servo drive

• Matja e distancës së ndalimit

Këto teste verifikojnë që sistemi i sigurisë AGV plotëson kërkesat e projektimit përpara dorëzimit.

FAQ 8: A e ndalon STO menjëherë një AGV?

Përgjigje:

Jo. STO heq rrotullimin e motorit, por nuk e ndal fizikisht automjetin në çast.

Distanca aktuale e ndalimit varet nga:

• Pesha AGV

• Masa e ngarkesës

• Shpejtësia e udhëtimit

• Fërkimi i rrotave

• Koha e reagimit të frenimit

• Kushtet e dyshemesë

Për AGV-të e rënda, STO shpesh kombinohet me frena mekanike ose funksione të kontrolluara të ngadalësimit.

FAQ 9: Cilat parametra sigurie duhet të kontrollohen për sistemet AGV STO?

Përgjigje:

Parametrat e rëndësishëm të sigurisë përfshijnë:

• Mbulimi diagnostikues (DC)

• Koha mesatare për dështimin e rrezikshëm (MTTFd)

• Probabiliteti i dështimit të rrezikshëm në orë (PFHd)

• Niveli i performancës (PL)

• Niveli i integritetit të sigurisë (SIL)

Këto vlera ndihmojnë në përcaktimin nëse sistemi i sigurisë AGV plotëson kërkesat funksionale të sigurisë.

FAQ 10: Pse zgjedhin prodhuesit AGV servo motorë me funksione të integruara STO?

Përgjigje:

Servo motorët e integruar STO thjeshtojnë dizajnin e sigurisë AGV duke kombinuar funksionet e kontrollit të motorit dhe sigurisë në një zgjidhje kompakte.

Përfitimet përfshijnë:

• Kompleksiteti i reduktuar i instalimeve elektrike

• Kabinete më të vogla kontrolli

• Komisionim më i shpejtë

• Vërtetim më i lehtë i sigurisë

• Besueshmëria e përmirësuar e sistemit

Ato përdoren gjerësisht në:

• AGV-të

• AMR

• Robotët e magazinës

• Sisteme inteligjente të automatizimit të fabrikës