ตั้งแต่การเดินสายสองช่องสัญญาณไปจนถึงการทดสอบการยอมรับ: การทดสอบการใช้งานและการตรวจสอบความถูกต้องของระบบ AGV Servo STO

บทนำ: เหตุใดการว่าจ้าง STO จึงมีความสำคัญต่อระบบ AGV สมัยใหม่

เนื่องจากมีการใช้งานยานพาหนะนำทางอัตโนมัติ (AGV) และหุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติ (AMR) มากขึ้นในโรงงาน คลังสินค้า และศูนย์โลจิสติกส์ ความปลอดภัยในการทำงานจึงกลายเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งในระหว่างการบูรณาการระบบ ต่างจากระบบสายพานลำเลียงแบบเดิมๆ AGV ทำงานในสภาพแวดล้อมแบบไดนามิก โดยที่มนุษย์ เครื่องจักร และหุ่นยนต์เคลื่อนที่ใช้พื้นที่ทำงานเดียวกัน

ฟังก์ชัน Safe Torque Off (STO) ในเซอร์โวไดรฟ์ AGV มอบวิธีการที่เชื่อถือได้ในการหยุดการสร้างแรงบิดของมอเตอร์ทันทีเมื่อมีเหตุการณ์ด้านความปลอดภัยเกิดขึ้น เช่น การเปิดใช้งานการหยุดฉุกเฉิน การตรวจจับเครื่องสแกนความปลอดภัย การเปิดประตูป้องกัน หรือการแทรกแซง PLC เพื่อความปลอดภัย

อย่างไรก็ตาม การติดตั้งเซอร์โวมอเตอร์ที่มีความสามารถ STO ไม่ได้รับประกันระบบ AGV ที่ปลอดภัย ผู้ผลิต OEM และผู้วางระบบจะต้องออกแบบสถาปัตยกรรมด้านความปลอดภัย การเดินสายแบบสองช่องสัญญาณให้สมบูรณ์ กำหนดค่าพารามิเตอร์ ตรวจสอบฟังก์ชันการวินิจฉัย และดำเนินการทดสอบการยอมรับตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย

บทความนี้จะอธิบายกระบวนการทดสอบการใช้งาน AGV servo STO ที่สมบูรณ์ ครอบคลุมถึง:

• วิธีเชื่อมต่อวงจร STO แบบสองช่องสัญญาณระหว่าง PLC ด้านความปลอดภัยและเซอร์โวไดรฟ์

• วิธีทดสอบและตรวจสอบฟังก์ชัน STO ในระหว่างการทดสอบการใช้งาน AGV

• ค่าครอบคลุมการวินิจฉัย (DC) และ MTTFd ที่จำเป็นสำหรับวงจรความปลอดภัยของ AGV

• สถาปัตยกรรม STO ส่งผลต่อ AGV แบบขับเคลื่อนสองล้ออย่างไร

• STO ส่งผลต่อระยะการหยุดในการใช้งาน AGV ที่รับน้ำหนักมากอย่างไร

1. วิธีเชื่อมต่อวงจร STO แบบ Dual-Channel บนไดรฟ์เซอร์โว AGV

ความเข้าใจ สถาปัตยกรรม STO สองช่องทางในระบบ AGV

โดยทั่วไประบบเซอร์โว AGV สมัยใหม่จะใช้อินพุต STO แบบสองช่องสัญญาณเพื่อให้ได้ระดับความปลอดภัยในการทำงานที่สูงขึ้น การออกแบบช่องสัญญาณคู่หมายความว่าต้องมีการตรวจสอบสัญญาณความปลอดภัยอิสระสองสัญญาณแยกกัน

แทนที่จะอาศัยสัญญาณหยุดฉุกเฉินเพียงสัญญาณเดียว ตัวควบคุมความปลอดภัยจะตรวจสอบช่องสัญญาณอิสระสองช่องอย่างต่อเนื่อง:

• เอสทีโอ ช่อง 1 (STO1)

• เอสทีโอ ช่อง 2 (STO2)

เมื่อทั้งสองช่องถูกขัดจังหวะ เซอร์โวไดรฟ์จะปิดการทำงานของเอาท์พุตแรงบิดของมอเตอร์ทันที

สถาปัตยกรรมความปลอดภัย AGV โดยทั่วไปประกอบด้วย:

อุปกรณ์ความปลอดภัย → PLC เพื่อความปลอดภัย → อินพุต STO → เซอร์โวไดรฟ์ → มอเตอร์ AGV

อุปกรณ์อินพุตเพื่อความปลอดภัยทั่วไป ได้แก่:

• ปุ่มหยุดฉุกเฉิน

• เครื่องสแกนเลเซอร์เพื่อความปลอดภัย

• กันชนนิรภัย

• สวิตช์ประตูนิรภัย

• ม่านแสงนิรภัย

PLC ด้านความปลอดภัยจะประเมินสัญญาณเหล่านี้และส่งคำสั่งปิดระบบอย่างปลอดภัยไปยังเซอร์โวไดรฟ์ AGV

วิธีการเดินสาย STO แบบ Dual-Channel ทั่วไป

สำหรับการใช้งาน AGV การเดินสาย STO มักจะเป็นไปตามโครงสร้างนี้:

ระหว่างการทำงานปกติ:

• STO1 = เปิด

• STO2 = เปิด

• เซอร์โวไดรฟ์ช่วยให้สามารถส่งออกแรงบิดได้

ในระหว่างเหตุการณ์ด้านความปลอดภัย:

• STO1 = ปิด

• STO2 = ปิด

• เซอร์โวไดรฟ์จะขจัดการสร้างแรงบิดทันที

ตัวมอเตอร์เองไม่ได้รับคำสั่งเบรก แต่ระบบอิเล็กทรอนิกส์ขับเคลื่อนจะบล็อกขั้นตอนกำลัง ป้องกันไม่ให้เกิดแรงบิดทางไฟฟ้า

เหตุใดผู้ผลิต AGV จึงชอบ Dual-Channel STO

AGV มักจะดำเนินการเกี่ยวกับ:

• คนงานในโรงงาน

• รถยก

• สายการผลิตอัตโนมัติ

• เซลล์หุ่นยนต์

• วัสดุที่มีมูลค่าสูง

วงจรความปลอดภัยแบบช่องสัญญาณเดียวมีข้อจำกัดหลายประการ:

• อาจตรวจไม่พบสายไฟที่ขาด

• การติดต่อด้านความปลอดภัยที่ล้มเหลวอาจไม่มีใครสังเกตเห็น

• ความสามารถในการวินิจฉัยมีจำกัด

STO สองช่องทางปรับปรุง:

1. ความสามารถในการตรวจจับข้อผิดพลาด

ระบบสามารถระบุ:

• ข้อผิดพลาดของวงจรเปิด

• ลัดวงจร

• ข้อผิดพลาดที่ไม่ตรงกันของช่อง

2. ความซื่อสัตย์ด้านความปลอดภัย

สถาปัตยกรรมที่ซ้ำซ้อนช่วยให้ผู้ผลิต AGV บรรลุระดับประสิทธิภาพความปลอดภัยที่สูงขึ้น เช่น:

• พีแอล ดี

• พีแอล อี

ขึ้นอยู่กับการออกแบบความปลอดภัยที่สมบูรณ์

3. การรับรองที่ง่ายขึ้น

สำหรับผู้ผลิต OEM AGV สถาปัตยกรรม STO สองช่องทางที่ได้มาตรฐานช่วยลดความยุ่งยากในการปฏิบัติตาม:

• ISO 13849-1

• IEC 61800-5-2

• IEC 62061

Jkongmotor ปรับแต่งการเคลื่อนไหวของเซอร์โวมอเตอร์

ผู้ให้บริการโซลูชัน DC เซอร์โวมอเตอร์แบบครบวงจรในที่เดียว

2. วิธีทดสอบและตรวจสอบฟังก์ชัน STO ระหว่างการทดสอบการทำงานของ AGV

เหตุใดการทดสอบ STO จึงมีความสำคัญในระหว่างการว่าจ้าง AGV

สำหรับผู้ผลิต AGV และ AMR การตรวจสอบ Safe Torque Off (STO) เป็นหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญที่สุดก่อนการส่งมอบอุปกรณ์และการผลิตจำนวนมาก แม้ว่าเซอร์โวไดรฟ์ที่มีฟังก์ชัน STO ในตัวจะสามารถขจัดแรงบิดของมอเตอร์ได้อย่างรวดเร็วในระหว่างเหตุการณ์ด้านความปลอดภัย แต่ห่วงโซ่ความปลอดภัยทั้งหมดจะต้องได้รับการตรวจสอบเพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานเชื่อถือได้

กระบวนการทดสอบการใช้งาน STO ที่สมบูรณ์ช่วยยืนยันว่า:

• อุปกรณ์ความปลอดภัยทำให้เกิดการปิดระบบ STO อย่างถูกต้อง

• ตรรกะ PLC ด้านความปลอดภัยทำงานตามที่ออกแบบไว้

• เซอร์โวไดรฟ์ตอบสนองต่อคำสั่ง STO อย่างถูกต้อง

• ช่อง STO ทั้งสองทำงานแยกกัน

• AGV ไม่สามารถรีสตาร์ทโดยไม่คาดคิดหลังจากหยุดแบบปลอดภัย

• การหยุดประสิทธิภาพเป็นไปตามข้อกำหนดของการประเมินความเสี่ยง

แตกต่างจากการทดสอบการทำงานของมอเตอร์มาตรฐาน การทดสอบ STO เป็น กระบวนการตรวจสอบความปลอดภัยในการ ทำงาน ช่วยให้มั่นใจได้ว่า AGV สามารถเข้าสู่สถานะที่ปลอดภัยเมื่อใดก็ตามที่ผู้ปฏิบัติงาน อุปกรณ์ หรือสิ่งแวดล้อมตกอยู่ในความเสี่ยง

กระบวนการทดสอบการว่าจ้าง AGV STO

โดยทั่วไปขั้นตอนการตรวจสอบ AGV STO แบบมืออาชีพประกอบด้วยห้าขั้นตอนหลัก:

1. การตรวจสอบการเดินสายไฟฟ้า

2. การตรวจสอบการกำหนดค่า STO ของเซอร์โวไดรฟ์

3. การทดสอบการเปิดใช้งานฟังก์ชันความปลอดภัย

4. การทดสอบการจำลองข้อผิดพลาด

5. เอกสารการยอมรับขั้นสุดท้าย

แต่ละขั้นตอนจะตรวจสอบส่วนที่แตกต่างกันของสถาปัตยกรรมความปลอดภัย

1. ตรวจสอบการเดินสาย STO ก่อนเปิดเครื่อง

ก่อนทดสอบฟังก์ชัน STO วิศวกรควรตรวจสอบก่อนว่ามีการติดตั้งสายไฟนิรภัยแบบสองช่องสัญญาณอย่างถูกต้อง

วงจร AGV STO ทั่วไปประกอบด้วย:

หยุดฉุกเฉิน / เครื่องสแกนความปลอดภัย / PLC นิรภัย → ช่อง STO 1 และช่อง STO 2 → เซอร์โวไดรฟ์ → มอเตอร์ AGV

ในระหว่างการตรวจสอบสายไฟ วิศวกรควรตรวจสอบ:

ความเป็นอิสระของช่อง STO

ช่อง STO สองช่องจะต้องคงความเป็นอิสระทางไฟฟ้า

ตัวอย่างการเดินสายไฟที่ไม่ถูกต้อง:

• เชื่อมต่อ STO1 และ STO2 เข้าด้วยกัน

• แบ่งปันเอาต์พุตความปลอดภัยหนึ่งรายการสำหรับทั้งสองช่อง

• การใช้เอาต์พุต PLC มาตรฐานแทนเอาต์พุตที่มีระดับความปลอดภัย

ข้อผิดพลาดเหล่านี้อาจทำให้ระบบไม่สามารถบรรลุระดับประสิทธิภาพความปลอดภัยที่ต้องการได้

การตรวจสอบความต่อเนื่องของสายไฟ

ก่อนจ่ายไฟ ให้ตรวจสอบ:

• ความต่อเนื่องของสัญญาณ STO1

• ความต่อเนื่องของสัญญาณ STO2

• แรงดันไฟฟ้าเพื่อความปลอดภัย 24V

• การเชื่อมต่ออ้างอิงกราวด์

• สภาพการล็อคขั้วต่อ

สำหรับ AGV ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม วิศวกรควรตรวจสอบ:

• ป้องกันสายเคเบิล

• ความต้านทานการสั่นสะเทือน

• การป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า

ขั้วต่อที่หลวมหรือสายเคเบิลเสียหายเป็นสาเหตุทั่วไปของความล้มเหลวของ STO ระหว่างการปฏิบัติงานภาคสนาม

2. ยืนยันการกำหนดค่า STO ของเซอร์โวไดรฟ์

หลังจากตรวจสอบการเดินสายไฟแล้ว ควรตรวจสอบพารามิเตอร์เซอร์โวไดรฟ์

เซอร์โวไดรฟ์ AGV สมัยใหม่มักจะมีฟังก์ชันการตรวจสอบที่เกี่ยวข้องกับ STO ซึ่งรวมถึง:

• สถานะอินพุต STO

• การตรวจจับข้อผิดพลาดด้านความปลอดภัย

• การตรวจจับช่องที่ไม่ตรงกัน

• รีสตาร์ทการป้องกัน

วิศวกรควรยืนยัน:

สถานะอินพุต STO

เมื่อ AGV อยู่ในการทำงานปกติ:

• STO ช่อง 1 = ใช้งานอยู่

• STO ช่อง 2 = ใช้งานอยู่

เซอร์โวไดรฟ์ควรยอมให้แรงบิดเอาท์พุตของมอเตอร์

เมื่อ STO ถูกทริกเกอร์:

• STO ช่อง 1 = ปิดการใช้งาน

• STO ช่อง 2 = ปิดการใช้งาน

ไดรฟ์ควรลบการสร้างแรงบิดทันที

การตรวจสอบพารามิเตอร์ความปลอดภัย

ตรวจสอบ: ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตเซอร์โวไดรฟ์

• STO เปิดใช้งานการตั้งค่า

• ขั้วอินพุตความปลอดภัย

• โหมดตอบสนองข้อผิดพลาด

• การป้องกันการรีสตาร์ทอัตโนมัติ

• เอาต์พุตผลตอบรับการวินิจฉัย

การตั้งค่าพารามิเตอร์ไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดสถานการณ์ที่อินพุตด้านความปลอดภัยเปลี่ยนแปลง แต่พฤติกรรมของมอเตอร์ไม่ตรงกับความคาดหวัง

3. ดำเนินการตรวจสอบการทำงานตามปกติก่อนการทดสอบ STO

การทดสอบ STO ควรเริ่มต้นหลังจากยืนยันว่า AGV ทำงานได้ตามปกติเท่านั้น

ก่อนการตรวจสอบความปลอดภัย ให้ทดสอบ:

การควบคุมการเคลื่อนไหว

ตรวจสอบ:

• การเคลื่อนไหวไปข้างหน้า

• การเคลื่อนไหวย้อนกลับ

• การดำเนินการกลึง

• การควบคุมความเร็ว

• ความแม่นยำของตำแหน่ง

สำหรับ AGV ขับเคลื่อนเฟืองท้าย:

• การทำงานของมอเตอร์ด้านซ้าย

• การทำงานของมอเตอร์ที่ถูกต้อง

• การซิงโครไนซ์ล้อ

ควรตรวจสอบแยกกัน

สัญญาณตัวเข้ารหัสและคำติชม

ยืนยัน:

• การสื่อสารตัวเข้ารหัส

• ความเสถียรของการตอบสนองความเร็ว

• ความแม่นยำในการป้อนกลับตำแหน่ง

แม้ว่า STO จะลบเอาต์พุตแรงบิดออก แต่การตอบสนองของตัวเข้ารหัสที่ไม่ถูกต้องอาจส่งผลต่อลอจิกการรีสตาร์ทและฟังก์ชันการวินิจฉัย

4. ดำเนินการทดสอบทริกเกอร์ STO

หลังจากยืนยันการทำงานขั้นพื้นฐานแล้ว วิศวกรควรทำการทดสอบการเปิดใช้งาน STO จริง

การทดสอบที่ 1: การทดสอบปุ่มหยุดฉุกเฉิน

ขั้นตอน:

1. เดินรถ AGV ด้วยความเร็วการทำงานปกติ

2. กดปุ่มหยุดฉุกเฉิน

3. ตรวจสอบการตอบสนองของเซอร์โวไดรฟ์

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:

• Safety PLC จะลบสัญญาณ STO

• เซอร์โวไดรฟ์ปิดการใช้งานแรงบิดเอาท์พุต

• มอเตอร์หยุดสร้างแรงขับเคลื่อน

• สถานะ STO จะปรากฏขึ้น

• AGV ไม่สามารถรีสตาร์ทโดยอัตโนมัติได้

นี่เป็นการตรวจสอบห่วงโซ่ความปลอดภัยในการหยุดฉุกเฉินที่สมบูรณ์

การทดสอบ 2: การทดสอบทริกเกอร์เครื่องสแกนความปลอดภัย

AGV มักใช้เครื่องสแกนเลเซอร์นิรภัยเพื่อตรวจจับสิ่งกีดขวางและผู้คน

ขั้นตอน:

1. ใช้งาน AGV ในโหมดอัตโนมัติ

2. เข้าสู่พื้นที่การตรวจจับเครื่องสแกน

3. เรียกโซนความปลอดภัย

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:

• Safety PLC รับสัญญาณสแกนเนอร์

• การเปลี่ยนแปลงเอาต์พุต STO

• เซอร์โวไดรฟ์เข้าสู่สถานะปลอดภัย

• การเคลื่อนตัวของยานพาหนะจะหยุดตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย

การทดสอบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับ AGV ของคลังสินค้าและโรงงานที่ทำงานโดยอาศัยคนงาน

การทดสอบ 3: การทดสอบอุปกรณ์ป้องกัน

สำหรับ AGV ที่ติดตั้ง:

• กันชนนิรภัย

• ประตูนิรภัย

• สวิตช์การเข้าถึง

ดำเนินการตรวจสอบ STO เพิ่มเติม

ตัวอย่าง:

เมื่อกดกันชนนิรภัย:

ลักษณะการทำงานที่คาดหวัง:

• การเคลื่อนไหวของ AGV หยุดลง

• แรงบิดเซอร์โวจะถูกลบออก

• สัญญาณเตือนความปลอดภัยปรากฏขึ้น

• การรีสตาร์ทจำเป็นต้องรีเซ็ตด้วยตนเอง

5. ทำการทดสอบการจำลองข้อบกพร่องของช่องสัญญาณ STO

การทดสอบการยอมรับ STO แบบมืออาชีพไม่เพียงแต่ทดสอบการเปิดใช้งานปกติเท่านั้น แต่ยังตรวจสอบการตรวจจับข้อบกพร่องด้วย

การทดสอบความล้มเหลวของช่อง STO Channel 1

ขั้นตอน:

ตัดการเชื่อมต่อหรือขัดจังหวะ STO Channel 1

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:

ระบบควร:

• ตรวจจับช่องที่ไม่ตรงกัน

• สร้างข้อผิดพลาดด้านความปลอดภัย

• ป้องกันการเคลื่อนไหวของ AGV

การทดสอบความล้มเหลวของ STO Channel 2

ทำซ้ำขั้นตอนเดียวกันสำหรับช่อง 2

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:

• ตรวจพบข้อผิดพลาด

• เซอร์โวไดรฟ์ยังคงปิดใช้งานอยู่

• ไม่มีการเคลื่อนไหวที่ไม่ปลอดภัยเกิดขึ้น

การทดสอบการตรวจจับการลัดวงจร

ในกรณีที่เป็นไปได้ ให้ทดสอบ:

• การลัดวงจรช่องต่อช่อง

• การลัดวงจรของช่องต่อกำลัง

• สภาวะความผิดปกติของกราวด์

ระบบความปลอดภัยควรระบุสภาวะที่ผิดปกติและเข้าสู่สภาวะปลอดภัย

6. ตรวจสอบพฤติกรรมการรีสตาร์ท STO

การรีสตาร์ทโดยไม่คาดคิดหลังจากการปล่อย STO ถือเป็นความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่สำคัญ

ดังนั้นพฤติกรรมการรีสตาร์ทจึงต้องได้รับการทดสอบอย่างระมัดระวัง

หลังจากเปิดใช้งาน STO:

1. ถอดทริกเกอร์นิรภัยออก

2. รีเซ็ต PLC ความปลอดภัย

3. เปิดใช้งานระบบควบคุม AGV

4. ส่งคำสั่งการเคลื่อนไหวใหม่

AGV ควรอยู่กับที่จนกว่าลำดับการรีสตาร์ทโดยสมบูรณ์จะเสร็จสิ้น

เหตุใดการรีสตาร์ทอัตโนมัติจึงเป็นอันตราย

หาก AGV รีสตาร์ทโดยอัตโนมัติหลังจากการกู้คืน STO:

ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น ได้แก่ :

• การเคลื่อนไหวของยานพาหนะโดยไม่คาดคิด

• การบาดเจ็บของผู้ปฏิบัติงาน

• การชนกับอุปกรณ์

• ความเสียหายของวัสดุ

สำหรับการใช้งาน AGV ทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ จำเป็นต้องมีการรีเซ็ตด้วยตนเองหรือการรีสตาร์ทแบบควบคุม

7. วัดเวลาตอบสนอง STO และระยะทางหยุด

การตรวจสอบ STO จะไม่สมบูรณ์หากไม่มีการประเมินประสิทธิภาพการหยุด

เมื่อเปิดใช้งาน STO:

กระบวนการหยุดทั้งหมดประกอบด้วย:

1. เวลาการตรวจจับอุปกรณ์ความปลอดภัย

2. เวลาประมวลผลความปลอดภัย PLC

3. เวลาในการส่งสัญญาณ STO

4. เวลากำจัดแรงบิดของเซอร์โวไดรฟ์

5. เวลาหยุดทางกล

ปัจจัยที่ส่งผลต่อระยะการหยุด AGV

ระยะการหยุดขึ้นอยู่กับ:

• น้ำหนักรวม AGV

• น้ำหนักบรรทุก

• ความเร็วในการเดินทาง

• เส้นผ่านศูนย์กลางล้อ

• แรงเสียดทานของพื้น

• สภาพแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่

• เวลาตอบสนองของเบรก

สำหรับ AGV ที่ใช้งานหนัก STO มักจะใช้ร่วมกับ:

• เบรกแม่เหล็กไฟฟ้า

• เบรกแบบกลไก

• ฟังก์ชั่นการชะลอความเร็วที่ควบคุม

8. ดำเนินการทดสอบและจัดทำเอกสารการยอมรับ STO ขั้นสุดท้าย

ก่อนส่งมอบ AGV ผู้ผลิตควรสร้างรายงานการตรวจสอบ STO ฉบับสมบูรณ์

เอกสารควรประกอบด้วย:

เอกสารไฟฟ้า

• แผนภาพการเดินสายไฟ STO

• การกำหนดค่า PLC ความปลอดภัย

• พารามิเตอร์ความปลอดภัยของเซอร์โวไดรฟ์

บันทึกการทดสอบ

• ผลการทดสอบการหยุดฉุกเฉิน

• ผลการทดสอบทริกเกอร์เครื่องสแกนเนอร์

• ผลการทดสอบข้อบกพร่องของช่อง STO

• เริ่มผลการตรวจสอบอีกครั้ง

ข้อมูลด้านความปลอดภัย

• ข้อมูลจำเพาะ STO ของเซอร์โวไดรฟ์

• ข้อมูล PFHD

• ค่า MTTFd

• ข้อมูลความคุ้มครองการวินิจฉัย

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับผู้ผลิต AGV OEM

เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของ STO ในระหว่างการผลิตและการปฏิบัติงานภาคสนาม:

ใช้ เซอร์โวมอเตอร์พร้อมฟังก์ชัน STO ในตัว

โซลูชั่นเซอร์โวแบบรวมช่วยลด:

• สายไฟภายนอก

• ความซับซ้อนของตู้ควบคุม

• เวลาในการว่าจ้าง

เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ:

• AMR ขนาดกะทัดรัด

• หุ่นยนต์คลังสินค้า

• หุ่นยนต์ตรวจสอบแบบเคลื่อนที่

• AGV อุตสาหกรรม

รวมการทดสอบ STO ในทุกรอบการผลิต

สำหรับ AGV ที่ผลิตจำนวนมาก การตรวจสอบความถูกต้องของ STO ควรเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบการยอมรับจากโรงงาน (FAT)

การตรวจสอบที่แนะนำ:

• การตรวจสอบอินพุต STO

• การทดสอบการสื่อสารด้านความปลอดภัย

• การทดสอบการหยุดฉุกเฉิน

• การทดสอบการวินิจฉัยข้อบกพร่อง

บทสรุป

การทดสอบและตรวจสอบความถูกต้องของฟังก์ชัน STO ระหว่างการทดสอบการทำงานของ AGV ถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ กระบวนการตรวจสอบ STO ที่สมบูรณ์ควรครอบคลุมการตรวจสอบทางไฟฟ้า การกำหนดค่าเซอร์โวไดรฟ์ การทดสอบทริกเกอร์เพื่อความปลอดภัย การจำลองข้อผิดพลาด การป้องกันการรีสตาร์ท และการวัดระยะการหยุด

สำหรับผู้ผลิต AGV และ AMR ระบบ STO ที่ได้รับมอบหมายอย่างเหมาะสมจะมอบ:

• ความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานที่สูงขึ้น

• การทำงานของเครื่องจักรที่เชื่อถือได้มากขึ้น

• ปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยได้ง่ายขึ้น

• การยอมรับของลูกค้าเร็วขึ้น

ด้วยการบูรณาการการทดสอบ STO เข้ากับขั้นตอนการทำงานทดสอบการทำงานของ AGV ผู้ผลิต OEM จึงสามารถส่งมอบยานยนต์อัตโนมัติที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น พร้อมประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่คาดการณ์ได้และทำซ้ำได้

3. ค่าความครอบคลุมในการวินิจฉัย (DC) และค่า MTTFd ที่จำเป็นสำหรับวงจรความปลอดภัยของ AGV STO

การทำความเข้าใจพารามิเตอร์ด้านความปลอดภัยในการใช้งาน AGV

เมื่อออกแบบระบบความปลอดภัยของ AGV วิศวกรมักจะประเมิน:

• ความคุ้มครองการวินิจฉัย (DC)

• เวลาเฉลี่ยสู่ความล้มเหลวที่เป็นอันตราย (MTTFd)

• ระดับการปฏิบัติงาน (PL)

• ระดับความซื่อสัตย์ด้านความปลอดภัย (SIL)

พารามิเตอร์เหล่านี้จะกำหนดว่าวงจรความปลอดภัยสามารถตรวจจับความล้มเหลวที่เป็นอันตรายได้อย่างน่าเชื่อถือหรือไม่

ข้อกำหนดความครอบคลุมการวินิจฉัย (DC)

ความครอบคลุมในการวินิจฉัยจะอธิบายว่าระบบความปลอดภัยตรวจจับความล้มเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด

หมวดหมู่ทั่วไป:

สำหรับระบบ AGV servo STO โดยทั่วไปแล้วจะต้องการความครอบคลุมการวินิจฉัยปานกลางหรือสูง

ตัวอย่างของฟังก์ชันการวินิจฉัยได้แก่:

• การตรวจสอบช่อง STO

• การเปรียบเทียบข้ามช่องทาง

• ข้อเสนอแนะข้อผิดพลาดของไดรฟ์

• การวินิจฉัยความปลอดภัย PLC

ข้อกำหนด MTTFd สำหรับ ระบบเซอร์โว AGV

MTTFd แสดงถึงเวลาที่คาดไว้ก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวที่เป็นอันตราย

สำหรับการใช้งาน AGV:

ค่า MTTFd ที่สูงขึ้นจะดีขึ้น:

• ความน่าเชื่อถือของระบบ

• การจำแนกประเภทความปลอดภัย

• ช่วงเวลาการบำรุงรักษา

เซอร์โวไดรฟ์ที่มีฟังก์ชัน STO ในตัวมักจะให้ข้อมูลด้านความปลอดภัย ได้แก่:

• ค่า MTTFd

• ระดับกระแสตรง

• ค่า PFHD

ผู้ผลิต OEM AGV ควรขอค่าเหล่านี้จากซัพพลายเออร์เซอร์โวมอเตอร์ในระหว่างการเลือกส่วนประกอบ

เซอร์โวมอเตอร์ในตัวช่วยออกแบบความปลอดภัยของ AGV ได้อย่างไร

เซอร์โวมอเตอร์กระแสตรงในตัวและเซอร์โวมอเตอร์ BLDC พร้อมฟังก์ชัน STO ช่วยให้สถาปัตยกรรมความปลอดภัยง่ายขึ้นโดยการรวม:

• มอเตอร์

• ตัวเข้ารหัส

• ตัวควบคุมเซอร์โว

• อินเตอร์เฟซอินพุตความปลอดภัย

ข้อดีได้แก่:

• ลดความซับซ้อนของการเดินสายไฟ

• การว่าจ้างที่เร็วขึ้น

• ตู้ควบคุมขนาดเล็ก

• การรับรองที่ง่ายกว่า

สำหรับ AGV และ AMR ขนาดกะทัดรัด โซลูชันเซอร์โวแบบรวมกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากจะช่วยลดเวลาในการรวมระบบ

4. สถาปัตยกรรม STO ส่งผลต่อการซิงโครไนซ์ล้อซ้ายและขวาใน AGV อย่างไร

เหตุใดสถาปัตยกรรม STO จึงมีความสำคัญสำหรับ AGV ไดรฟ์ดิฟเฟอเรนเชียล

AGV และ AMR อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้ สถาปัตยกรรมการขับเคลื่อนแบบดิฟเฟอเรนเชียล โดยที่เซอร์โวมอเตอร์อิสระสองตัวจะควบคุมล้อขับเคลื่อนด้านซ้ายและขวา ด้วยการปรับความแตกต่างของความเร็วระหว่างมอเตอร์ทั้งสองนี้ ยานพาหนะสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ถอยหลัง เลี้ยว และหมุนอยู่กับที่

AGV ไดรฟ์ดิฟเฟอเรนเชียลทั่วไปประกอบด้วย:

• เซอร์โวมอเตอร์ด้านซ้าย

• เซอร์โวมอเตอร์ด้านขวา

• เซอร์โวไดรฟ์อิสระ

• ระบบป้อนกลับของตัวเข้ารหัส

• บมจ.เซฟตี้

• อินพุตความปลอดภัย STO

ในการทำงานปกติ มอเตอร์ทั้งสองจะทำงานร่วมกันผ่านอัลกอริธึมควบคุมการเคลื่อนไหว อย่างไรก็ตาม เมื่อมีเหตุการณ์ด้านความปลอดภัยเกิดขึ้น สถาปัตยกรรม STO จะกำหนดความเร็วและปลอดภัยของมอเตอร์ทั้งสองที่จะเข้าสู่สถานะแรงบิดหลุด

ระบบ STO ที่ได้รับการออกแบบอย่างไม่เหมาะสมสามารถสร้างพฤติกรรมของล้อที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งส่งผลให้:

• การหมุน AGV ที่ไม่คาดคิด

• ระยะหยุดยาวขึ้น

• ความไม่แน่นอนของเพย์โหลด

• ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยลดลง

ดังนั้นการออกแบบ STO จึงต้องคำนึงถึงการซิงโครไนซ์ของระบบขับเคลื่อนล้อซ้ายและขวา

ทำความเข้าใจกับระบบควบคุมการเคลื่อนไหวของ AGV ของไดรฟ์ดิฟเฟอเรนเชียล

มอเตอร์ด้านซ้ายและขวาควบคุมการเคลื่อนที่ของ AGV อย่างไร

AGV ขับเคลื่อนเฟืองท้ายจะเปลี่ยนทิศทางโดยการควบคุมความสัมพันธ์ความเร็วระหว่างสองล้อ

ตัวอย่าง:

การเคลื่อนไหวตรง

มอเตอร์ทั้งสองหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน:

• มอเตอร์ด้านซ้าย = 100 รอบต่อนาที

• มอเตอร์ขวา = 100 รอบต่อนาที

ผลลัพธ์:

• AGV ก้าวไปข้างหน้าอย่างตรงไปตรงมา

เลี้ยวขวา

ล้อซ้ายหมุนเร็วขึ้น:

• มอเตอร์ด้านซ้าย = 120 รอบต่อนาที

• มอเตอร์ขวา = 80 RPM

ผลลัพธ์:

• AGV เลี้ยวขวาได้อย่างนุ่มนวล

หมุนในสถานที่

มอเตอร์หมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม:

• มอเตอร์ซ้าย = เดินหน้า

• มอเตอร์ขวา = ถอยหลัง

ผลลัพธ์:

• AGV หมุนรอบแกนกลาง

เนื่องจากมอเตอร์ทั้งสองส่งผลโดยตรงต่อเสถียรภาพของรถ ฟังก์ชันด้านความปลอดภัย เช่น STO จึงต้องปิดระบบขับเคลื่อนทั้งสองในลักษณะที่ประสานกัน

STO ทำงานอย่างไรในระบบ AGV แบบมอเตอร์คู่

สถาปัตยกรรม STO แบบ Dual-Channel ทั่วไป

สถาปัตยกรรมความปลอดภัย AGV มาตรฐานใช้ PLC ความปลอดภัยในการควบคุมเซอร์โวไดรฟ์ทั้งสอง

ตัวอย่าง:

อุปกรณ์นิรภัย (E-Stop / เครื่องสแกน / กันชน) ↓ PLC นิรภัย ↓ STO ช่อง 1 ───── เซอร์โวไดรฟ์ซ้าย └───── เซอร์โวไดรฟ์ขวา STO แชนเนล 2 ───── เซอร์โวไดรฟ์ซ้าย └───── เซอร์โวไดรฟ์ขวา ↓ มอเตอร์ซ้าย + มอเตอร์ขวา 

เมื่อเหตุการณ์ด้านความปลอดภัยเกิดขึ้น:

1. Safety PLC ตรวจพบอันตราย

2. ช่อง STO ทั้งสองถูกขัดจังหวะ

3. เซอร์โวไดรฟ์ด้านซ้ายจะขจัดแรงบิด

4. เซอร์โวไดรฟ์ด้านขวาจะขจัดแรงบิด

5. AGV เข้าสู่สถานะที่ปลอดภัย

เป้าหมายคือเพื่อให้แน่ใจว่าล้อทั้งสองหยุดสร้างแรงขับเคลื่อนในเวลาเดียวกัน

ทำไมล้อทั้งสองจึงต้องเข้า STO พร้อมกัน

1. ป้องกันการหมุน AGV โดยไม่คาดคิด

หากมีมอเตอร์ตัวหนึ่งเข้าสู่ STO ในขณะที่อีกตัวหนึ่งยังคงสร้างแรงบิดต่อไป AGV อาจหมุนโดยไม่คาดคิด

ตัวอย่าง:

ก่อน STO:

• มอเตอร์ด้านซ้าย: 200 รอบต่อนาที

• มอเตอร์ขวา: 200 รอบต่อนาที

เหตุการณ์ด้านความปลอดภัยเกิดขึ้น:

• มอเตอร์ด้านซ้าย: เปิดใช้งาน STO

• มอเตอร์ด้านขวา: ยังคงทำงานที่ 200 รอบต่อนาที

ผลลัพธ์:

• ล้อขวายังคงผลักดันต่อไป

• AGV หมุนรอบล้อที่หยุดอยู่

สิ่งนี้สามารถสร้างความเสี่ยงในการชนกันได้ โดยเฉพาะในทางเดินแคบๆ ของโรงงาน

2. รักษาเสถียรภาพของยานพาหนะภายใต้การบรรทุกหนัก

AGV สำหรับงานหนักมักจะขนส่ง:

• ส่วนประกอบยานยนต์

• พาเลท

• วัตถุดิบ

• อุปกรณ์อุตสาหกรรม

เมื่อล้อหนึ่งสูญเสียแรงบิดก่อนอีกล้อหนึ่ง:

ผลที่อาจเกิดขึ้น:

• โหลดขยับ

• แรงเบรกไม่สม่ำเสมอ

• รถเบี่ยงออกจากเส้นทาง

• ระยะการหยุดเพิ่มขึ้น

สำหรับ AGV ที่มีน้ำหนักบรรทุกสูง การตอบสนอง STO แบบซิงโครไนซ์เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง

3. หลีกเลี่ยงความเครียดทางกลที่ไม่สม่ำเสมอ

การกำจัดแรงบิดแบบไม่สมมาตรสามารถสร้างความเครียดเพิ่มเติมให้กับ:

• กระปุกเกียร์

• ข้อต่อล้อ

• เพลาขับ

• เฟรมเครื่องกล

การออกแบบ STO แบบซิงโครไนซ์ช่วยลดแรงกระแทกทางกลระหว่างการหยุดฉุกเฉิน

วิธีการใช้ STO สำหรับเซอร์โวไดรฟ์ด้านซ้ายและขวา

วิธีที่ 1: การควบคุม STO แบบ Dual-Channel ทั่วไป

นี่เป็นแนวทางที่ใช้กันทั่วไปสำหรับ AGV ทางอุตสาหกรรม

เซอร์โวไดรฟ์ทั้งสองได้รับสัญญาณ STO เดียวกัน

ตัวอย่าง:

ข้อดี:

• การเดินสายไฟแบบง่ายๆ

• ตรวจสอบความปลอดภัยได้ง่าย

• ระยะเวลาปิดเครื่องสม่ำเสมอ

เหมาะสำหรับ:

• AGV ของคลังสินค้า

• หุ่นยนต์ขนส่งโรงงาน

• AMR ในร่ม

วิธีที่ 2: การตรวจสอบ STO ส่วนบุคคล

สำหรับ AGV ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า มอเตอร์แต่ละตัวอาจมีการตรวจสอบความปลอดภัยที่เป็นอิสระ

ตัวอย่าง:

PLC ด้านความปลอดภัย ↓ การตรวจสอบ STO ด้านซ้าย → การตรวจสอบ STO ด้านซ้าย → การตรวจสอบ STO ด้านซ้าย → การตรวจสอบ STO ด้านซ้าย 

ข้อดี:

• การวินิจฉัยข้อบกพร่องส่วนบุคคล

• การแก้ไขปัญหาได้ดีขึ้น

• ความสามารถในการวินิจฉัยที่สูงขึ้น

เหมาะสำหรับ:

• AGV ที่รับน้ำหนักมาก

• หุ่นยนต์เคลื่อนที่กลางแจ้ง

• การใช้งานที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัย

เวลาตอบสนองของเซอร์โวไดรฟ์ส่งผลต่อการซิงโครไนซ์ล้ออย่างไร

แม้ว่ามอเตอร์ทั้งสองจะได้รับคำสั่ง STO พร้อมกัน แต่เวลาในการถอดแรงบิดจริงอาจแตกต่างกันไป

ปัจจัยต่างๆ ได้แก่:

• การออกแบบฮาร์ดแวร์เซอร์โวไดรฟ์

• ระยะเวลาในการประมวลผลภายใน

• การสื่อสารล่าช้า

• ความเฉื่อยของมอเตอร์

• สภาพโหลด

ตัวอย่างเช่น:

การตอบสนอง STO ของเซอร์โวด้านซ้าย:

• 5 มิลลิวินาที

การตอบสนอง STO ของเซอร์โวขวา:

• 8 มิลลิวินาที

ความแตกต่าง 3 มิลลิวินาทีอาจดูเล็กน้อย แต่ที่ความเร็ว AGV สูง อาจส่งผลต่อพฤติกรรมการหยุดได้

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการปรับปรุงการซิงโครไนซ์ STO

1. ใช้เซอร์โวมอเตอร์และไดรฟ์ที่ตรงกัน

สำหรับ AGV ไดรฟ์เฟืองท้าย การเลือกระบบเซอร์โวที่เหมือนกันจะช่วยรักษา:

• เวลาตอบสนองที่คล้ายกัน

• ลักษณะแรงบิดที่คล้ายกัน

• การวินิจฉัยที่สอดคล้องกัน

ตัวอย่าง:

• มอเตอร์ซีรีย์เดียวกัน

• ตัวเข้ารหัสประเภทเดียวกัน

• เซอร์โวไดรฟ์ที่ได้รับการจัดอันดับ STO เดียวกัน

2. ใช้ STO ที่ใช้ฮาร์ดแวร์แทนการสื่อสารแบบมาตรฐาน

แม้ว่า AGV บางแห่งจะใช้ฟังก์ชันความปลอดภัยตามการสื่อสาร แต่อินพุต STO ของฮาร์ดแวร์มักนิยมใช้สำหรับฟังก์ชันความปลอดภัยในกรณีฉุกเฉิน

ข้อดี:

• ตอบสนองเร็วขึ้น

• เป็นอิสระจากการสื่อสารด้วยซอฟต์แวร์

• การตรวจสอบความปลอดภัยที่ง่ายขึ้น

3. ประสานการควบคุมเบรกกับ STO

สำหรับ AGV ที่มีน้ำหนักมาก STO เพียงอย่างเดียวอาจไม่สามารถให้แรงหยุดได้เพียงพอ

กลยุทธ์ด้านความปลอดภัยทั่วไป:

หยุดปกติ:

→ การชะลอตัวที่ควบคุมโดยเซอร์โว

หยุดฉุกเฉิน:

→ การกำจัดแรงบิดของเซอร์โว + การสั่งงานเบรกเชิงกล

ระบบเบรกควรเปิดใช้งานอย่างสม่ำเสมอบนล้อทั้งสอง

4. ตรวจสอบประสิทธิภาพการหยุดด้านซ้ายและขวา

ในระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง วิศวกรควรวัด:

• เวลาทริกเกอร์ STO

• เวลาหยุดล้อซ้าย

• เวลาหยุดล้อขวา

• ระยะหยุดรถ

• การเบี่ยงเบนทิศทางของยานพาหนะ

AGV ควรหยุดโดยไม่มี:

• การหมุนมากเกินไป

• ดริฟท์ด้านข้าง

• โหลดไม่เสถียร

มาตรฐานความปลอดภัย STO และ AGV

เมื่อออกแบบระบบ STO ผู้ผลิต AGV มักจะพิจารณา:

IEC 61800-5-2

กำหนดฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยสำหรับไดรฟ์ปรับความเร็วได้ ได้แก่:

• ปิดแรงบิดอย่างปลอดภัย (STO)

• ฟังก์ชั่นหยุดแบบปลอดภัย

ISO 13849-1

ใช้สำหรับการประเมิน:

• ระดับการปฏิบัติงาน (PL)

• ความน่าเชื่อถือของวงจรความปลอดภัย

• ครอบคลุมการวินิจฉัย

IEC 62061

จัดทำข้อกำหนดวงจรชีวิตด้านความปลอดภัยสำหรับระบบควบคุมเครื่องจักร

ข้อควรพิจารณาพิเศษสำหรับ AGV แบบขับเฟืองท้ายสำหรับงานหนัก

สำหรับ AGV ที่บรรทุกน้ำหนักบรรทุกขนาดใหญ่ ควรมีการประเมินปัจจัยด้านความปลอดภัยเพิ่มเติม

โหลดความเฉื่อยสูง

ภาระหนักจะเคลื่อนที่ต่อไปหลังจากการกำจัดแรงบิด

พิจารณา:

• แรงบิดเบรก

• แรงเสียดทานของล้อ

• สภาพพื้น

• การจำกัดความเร็ว

การทำงานแบบเอียง

AGV ที่ทำงานบนทางลาดต้องได้รับการดูแลเพิ่มเติม

หากไม่มีการเบรกอย่างเหมาะสม:

• รถอาจถอยหลังได้

• ความเสถียรในการบรรทุกอาจลดลง

วิธีแก้ปัญหาที่แนะนำ:

• เซอร์โวมอเตอร์พร้อมเบรกแม่เหล็กไฟฟ้า

• STO รวมกับเบรกแบบกลไก

การใช้งาน AGV กลางแจ้ง

AGV กลางแจ้งอาจพบ:

• พื้นผิวไม่เรียบ

• การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

• การสัมผัสน้ำและฝุ่น

คุณสมบัติมอเตอร์ที่แนะนำ:

• การป้องกัน IP65/IP67

• ต้านทานแรงสั่นสะเทือนสูง

• การดำเนินงาน STO ที่เสถียรภายใต้สภาพแวดล้อมที่รุนแรง

บทสรุป

สถาปัตยกรรม STO ส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยและเสถียรภาพของการซิงโครไนซ์ล้อซ้ายและขวาใน AGV ที่ขับเคลื่อนด้วยเฟืองท้าย เนื่องจากล้อทั้งสองเป็นตัวกำหนดการเคลื่อนที่และทิศทางของยานพาหนะ เซอร์โวไดรฟ์ทั้งสองจึงต้องเข้าสู่สถานะ STO ได้อย่างน่าเชื่อถือและพร้อมกัน

ระบบ AGV STO ที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีควรประกอบด้วย:

• การควบคุมความปลอดภัยแบบสองช่องทาง

• การกำจัดแรงบิดแบบซิงโครไนซ์

• การตรวจจับข้อผิดพลาดที่เชื่อถือได้

• ควบคุมพฤติกรรมการรีสตาร์ท

• ประสิทธิภาพการหยุดที่ตรวจสอบแล้ว

สำหรับผู้ผลิต AGV และ AMR การเลือกเซอร์โวมอเตอร์ที่มีฟังก์ชัน STO ในตัวช่วยลดความยุ่งยากในการออกแบบความปลอดภัย ในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบ ประสิทธิภาพในการทดสอบการใช้งาน และการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการใช้งานระดับสากล

5. STO มีอิทธิพลต่อระยะการเลื่อนของ AGV สำหรับงานหนักหลังการกำจัดแรงบิดอย่างไร

STO ไม่ได้หมายถึงการหยุดกลไกทันที

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยคือ STO หยุด AGV ทันที

จริงๆ แล้ว:

STO ขจัดการสร้างแรงบิดของมอเตอร์

AGV อาจเคลื่อนไหวต่อไปเนื่องจาก:

• ความเฉื่อยของยานพาหนะ

• น้ำหนักบรรทุก

• แรงเสียดทานของพื้น

• เส้นผ่านศูนย์กลางล้อ

• ความเร็ว

• มุมลาด

การเคลื่อนไหวที่เหลืออยู่นี้เรียกว่าระยะเลื่อน

ปัจจัยที่ส่งผลต่อระยะการเลื่อน AGV หลังจาก STO

1. มวลยานพาหนะทั้งหมด

รถ AGV ที่หนักกว่านั้นต้องใช้ระยะหยุดที่ไกลกว่า

ตัวอย่าง:

รถ AGV ขนาด 500 กิโลกรัมที่บรรทุกน้ำหนักได้ 1,000 กิโลกรัมมีความเฉื่อยสูงกว่ายานพาหนะที่ไม่ได้บรรทุกอย่างมีนัยสำคัญ

2. ความเร็วในการเดินทาง

ระยะหยุดจะเพิ่มขึ้นโดยประมาณตามกำลังสองของความเร็ว

ความเร็วที่สูงขึ้นต้องใช้:

• ระยะปลอดภัยที่ยาวขึ้น

• การตรวจจับสแกนเนอร์ก่อนหน้านี้

3. สภาพล้อและพื้น

ปัจจัยต่างๆ ได้แก่:

• วัสดุยาง

• ความสะอาดของพื้น

• ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานพื้นผิว

พื้นเปียกหรือมีฝุ่นเพิ่มระยะการเลื่อน

4. เวลาตอบสนองของเบรกเชิงกล

สำหรับ AGV สำหรับงานหนัก:

STO มักจะรวมกับ:

• เบรกแบบสปริง

• เบรกแม่เหล็กไฟฟ้า

การหน่วงเวลาเบรกส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการหยุด

วิศวกร AGV ตรวจสอบระยะการหยุดของ STO อย่างไร

ในระหว่างการทดสอบการยอมรับ:

วัด:

1. ความเร็วในการทำงานแบบเอจีวี

2. ตำแหน่งทริกเกอร์ STO

3. เวลาถอดแรงบิดของมอเตอร์

4. ตำแหน่งหยุดสุดท้าย

ระยะทางที่วัดได้ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่กำหนดโดย:

• การประเมินความเสี่ยง

• การกำหนดค่าเครื่องสแกนความปลอดภัย

• สภาพแวดล้อมการทำงานของ AGV

ข้อควรพิจารณาเพิ่มเติมสำหรับการยอมรับระบบ AGV STO

การตรวจสอบการกำหนดค่าซอฟต์แวร์

ก่อนส่งมอบ วิศวกรควรตรวจสอบ:

• พารามิเตอร์ STO

• เฟิร์มแวร์ไดรฟ์เซอร์โว

• ตรรกะความปลอดภัย PLC

• สถานะการสื่อสาร

• กลยุทธ์การจัดการข้อผิดพลาด

การทดสอบความน่าเชื่อถือด้านสิ่งแวดล้อม

AGV มักจะทำงานอย่างต่อเนื่อง

ระบบ STO ควรได้รับการทดสอบภายใต้:

• น้ำหนักบรรทุกสูงสุด

• ความเร็วสูงสุด

• การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

• รอบการทำงานที่ยาวนาน

เอกสารที่จำเป็นสำหรับการจัดส่ง OEM

แพ็คเกจการยอมรับ AGV STO แบบมืออาชีพควรประกอบด้วย:

• แผนผังไฟฟ้า

• แผนภาพการเดินสายไฟ STO

• รายงานการตรวจสอบความปลอดภัย

• บันทึกการทดสอบ

• ข้อมูลความปลอดภัยของเซอร์โวไดรฟ์

• เอกสารการประเมินความเสี่ยง

สรุป: การสร้างความน่าเชื่อถือ ระบบ AGV Servo STO ตั้งแต่การเดินสายจนถึงการตรวจสอบ

ระบบความปลอดภัย AGV ที่เชื่อถือได้ต้องการมากกว่าการเลือกเซอร์โวมอเตอร์ที่มีฟังก์ชัน STO กระบวนการที่สมบูรณ์ประกอบด้วยการเดินสายสองช่องสัญญาณที่ถูกต้อง การรวม PLC ด้านความปลอดภัย การทดสอบการทำงาน การตรวจสอบการวินิจฉัย และการตรวจสอบระยะการหยุด

สำหรับผู้ผลิต AGV และ AMR เซอร์โวมอเตอร์ที่มีฟังก์ชัน STO ในตัวจะให้ข้อได้เปรียบที่สำคัญ:

• สถาปัตยกรรมความปลอดภัยที่เรียบง่าย

• การเดินสายไฟลดลง

• การว่าจ้างที่เร็วขึ้น

• ความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น

• ปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยสากลได้ง่ายขึ้น

ด้วยการปฏิบัติตามกระบวนการว่าจ้างและยอมรับ STO ที่มีโครงสร้างแล้ว ผู้ผลิต OEM สามารถสร้าง AGV ที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นด้วยพฤติกรรมการหยุดที่คาดการณ์ได้และความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานในระยะยาว

คำถามที่พบบ่อยสำหรับการทดสอบและการตรวจสอบความถูกต้องของ AGV Servo STO

คำถามที่พบบ่อย 1: การทดสอบ STO ในระบบเซอร์โว AGV คืออะไร

คำตอบ:

การทดสอบ STO ในระบบเซอร์โว AGV เป็นกระบวนการตรวจสอบว่าฟังก์ชัน Safe Torque Off ทำงานได้อย่างถูกต้องเมื่อมีเหตุการณ์ด้านความปลอดภัยเกิดขึ้น ช่วยยืนยันว่าเซอร์โวไดรฟ์สามารถขจัดแรงบิดของมอเตอร์ได้อย่างปลอดภัยหลังจากรับสัญญาณจากอุปกรณ์ความปลอดภัย เช่น การหยุดฉุกเฉิน เครื่องสแกนความปลอดภัย และ PLC ด้านความปลอดภัย

ในระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง วิศวกรจะทดสอบการเดินสาย STO การตอบสนองของไดรฟ์ การตรวจจับข้อผิดพลาด การป้องกันการรีสตาร์ท และประสิทธิภาพการหยุดเพื่อให้แน่ใจว่า AGV จะทำงานอย่างปลอดภัย

คำถามที่พบบ่อย 2: เหตุใดการตรวจสอบ STO จึงมีความสำคัญระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง AGV

คำตอบ:

การตรวจสอบ STO ถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากการติดตั้งเซอร์โวมอเตอร์ที่เปิดใช้งาน STO ไม่ได้รับประกันระบบ AGV ที่ปลอดภัยโดยอัตโนมัติ จะต้องทดสอบห่วงโซ่ความปลอดภัยที่สมบูรณ์ รวมถึงเซ็นเซอร์ความปลอดภัย ลอจิก PLC อินพุต STO เซอร์โวไดรฟ์ และการตอบสนองของมอเตอร์

การตรวจสอบ STO ที่เหมาะสมจะช่วยป้องกัน:

• การเคลื่อนไหวของ AGV ที่ไม่คาดคิด

• วงจรความปลอดภัยล้มเหลว

• ลักษณะการหยุดฉุกเฉินไม่ถูกต้อง

• ปัญหาการรับรองในระหว่างการยอมรับของลูกค้า

คำถามที่พบบ่อย 3: คุณจะทดสอบอินพุต STO แบบสองช่องสัญญาณบนเซอร์โวไดรฟ์ AGV ได้อย่างไร

คำตอบ:

การทดสอบ STO แบบสองช่องสัญญาณจำเป็นต้องตรวจสอบทั้งอินพุต STO1 และ STO2 อย่างอิสระ

ขั้นตอนการทดสอบโดยทั่วไปประกอบด้วย:

1. ตรวจสอบการเดินสาย STO1 และ STO2

2. เปิดใช้งานการหยุดฉุกเฉินหรือเครื่องสแกนความปลอดภัย

3. ยืนยันว่าช่อง STO ทั้งสองเปลี่ยนเป็นสถานะปลอดภัย

4. ตรวจสอบผลตอบรับสถานะ STO ของเซอร์โวไดรฟ์

5. ตรวจสอบว่ามอเตอร์ไม่สามารถสร้างแรงบิดได้

วิศวกรควรตัดการเชื่อมต่อแต่ละช่อง STO แยกกันเพื่อยืนยันความสามารถในการตรวจจับข้อผิดพลาด

คำถามที่พบบ่อย 4: จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีการเปิดใช้งาน STO บนเซอร์โวมอเตอร์ AGV

คำตอบ:

เมื่อเปิดใช้งาน STO เซอร์โวไดรฟ์จะปิดการทำงานของสเตจกำลังทันที ป้องกันไม่ให้มอเตอร์สร้างแรงบิด

มอเตอร์ AGV จะ:

• หยุดสร้างแรงผลักดัน

• เข้าสู่สภาวะการปิดแรงบิดที่ปลอดภัย

• รายงานสถานะ STO หรือข้อบกพร่องด้านความปลอดภัย

อย่างไรก็ตาม STO จะไม่เบรกรถอย่างแข็งขัน AGV อาจเคลื่อนที่ต่อไปได้เนื่องจากความเฉื่อย น้ำหนักบรรทุก และสภาพพื้น

คำถามที่พบบ่อย 5: STO ส่งผลต่อการซิงโครไนซ์ล้อซ้ายและขวาใน AGV ไดรฟ์เฟืองท้ายอย่างไร

คำตอบ:

สำหรับ AGV แบบขับเฟืองท้าย เซอร์โวมอเตอร์ทั้งซ้ายและขวาควรได้รับคำสั่ง STO พร้อมกัน

หากล้อหนึ่งเข้าสู่ STO ก่อนอีกล้อหนึ่ง:

• AGV อาจหมุนโดยไม่คาดคิด

• ความเสถียรของรถอาจลดลง

• ภาระหนักอาจเปลี่ยนไป

• ระยะหยุดอาจเพิ่มขึ้น

สถาปัตยกรรม STO แบบดูอัลแชนเนลที่ซิงโครไนซ์ช่วยให้มั่นใจได้ว่ามอเตอร์ขับเคลื่อนทั้งสองตัวจะขจัดแรงบิดในเวลาเดียวกัน

คำถามที่พบบ่อย 6: AGV สามารถรีสตาร์ทโดยอัตโนมัติหลังจากปล่อย STO ได้หรือไม่

คำตอบ:

โดยทั่วไป AGV ไม่ควรรีสตาร์ทโดยอัตโนมัติหลังจากเปิดใช้งาน STO

โดยปกติแล้วลำดับการรีสตาร์ทอย่างปลอดภัยจะต้องใช้:

1. ถอดทริกเกอร์นิรภัยออก

2. รีเซ็ต PLC ความปลอดภัย

3. เปิดใช้งานระบบควบคุม AGV

4. ส่งคำสั่งการเคลื่อนไหวใหม่

การป้องกันการรีสตาร์ทอัตโนมัติจะช่วยลดความเสี่ยงที่รถจะเคลื่อนที่โดยไม่คาดคิดใกล้กับผู้ปฏิบัติงาน

คำถามที่พบบ่อย 7: การทดสอบใดที่ควรรวมไว้ในการทดสอบการยอมรับ AGV STO

คำตอบ:

การทดสอบการยอมรับ AGV STO ที่สมบูรณ์ควรประกอบด้วย:

• การทดสอบการหยุดฉุกเฉิน

• การทดสอบการเปิดใช้งานเครื่องสแกนความปลอดภัย

• การทดสอบความล้มเหลวของช่อง STO

• รีสตาร์ทการทดสอบการป้องกัน

• การทดสอบการวินิจฉัยข้อบกพร่องของเซอร์โวไดรฟ์

• การหยุดการวัดระยะทาง

การทดสอบเหล่านี้จะตรวจสอบว่าระบบความปลอดภัยของ AGV ตรงตามข้อกำหนดการออกแบบก่อนส่งมอบ

คำถามที่พบบ่อย 8: STO หยุด AGV ทันทีหรือไม่

คำตอบ:

ไม่ STO ขจัดแรงบิดของมอเตอร์แต่ไม่ได้หยุดรถทันที

ระยะหยุดที่แท้จริงขึ้นอยู่กับ:

• น้ำหนักเอจีวี

• มวลน้ำหนักบรรทุก

• ความเร็วในการเดินทาง

• แรงเสียดทานของล้อ

• เวลาตอบสนองของเบรก

• สภาพพื้น

สำหรับ AGV ที่ใช้งานหนัก STO มักจะใช้ร่วมกับเบรกเชิงกลหรือฟังก์ชันลดความเร็วแบบควบคุม

คำถามที่พบบ่อย 9: ควรตรวจสอบพารามิเตอร์ความปลอดภัยใดบ้างสำหรับระบบ AGV STO

คำตอบ:

พารามิเตอร์ด้านความปลอดภัยที่สำคัญได้แก่:

• ความคุ้มครองการวินิจฉัย (DC)

• เวลาเฉลี่ยสู่ความล้มเหลวที่เป็นอันตราย (MTTFd)

• ความน่าจะเป็นของความล้มเหลวที่เป็นอันตรายต่อชั่วโมง (PFHd)

• ระดับการปฏิบัติงาน (PL)

• ระดับความซื่อสัตย์ด้านความปลอดภัย (SIL)

ค่าเหล่านี้ช่วยพิจารณาว่าระบบความปลอดภัยของ AGV ตรงตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการใช้งานหรือไม่

คำถามที่พบบ่อย 10: เหตุใดผู้ผลิต AGV จึงเลือก เซอร์โวมอเตอร์พร้อมฟังก์ชัน STO ในตัว?

คำตอบ:

เซอร์โวมอเตอร์ STO ในตัวทำให้การออกแบบความปลอดภัยของ AGV ง่ายขึ้นโดยการรวมฟังก์ชันการควบคุมมอเตอร์และความปลอดภัยไว้ในโซลูชันขนาดกะทัดรัดเพียงตัวเดียว

สิทธิประโยชน์ ได้แก่:

• ลดความซับซ้อนของการเดินสายไฟ

• ตู้ควบคุมขนาดเล็ก

• การว่าจ้างที่เร็วขึ้น

• การตรวจสอบความปลอดภัยที่ง่ายขึ้น

• ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบ

พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายใน:

• AGV

• AMR

• หุ่นยนต์คลังสินค้า

• ระบบอัตโนมัติในโรงงานอัจฉริยะ