OMRON安全產(chǎn)品在汽車行業(yè)的應(yīng)用

　　1. OMRON安全技術(shù)簡介

　　在工廠自動(dòng)化日益發(fā)展的今天，人們?cè)絹碓疥P(guān)注生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全性。以汽車生產(chǎn)廠為例，尤其是在自動(dòng)化程度較高的焊裝車間和總裝車間，大量的焊接機(jī)器人和裝配機(jī)械手的出現(xiàn)，造成了許多需要安全保護(hù)的危險(xiǎn)區(qū)域，所以安全傳感器，如區(qū)域保護(hù)掃描器、安全光幕、安全鎖、安全地毯、急停開關(guān)等的使用已經(jīng)非常普遍。歐姆龍安全類產(chǎn)品主要包括以下幾類：

　　(1) 安全輸入產(chǎn)品

　　安全門開關(guān)：對(duì)安全門的開關(guān)檢測(cè)及鎖定，如D4NH 急停開關(guān) ：用于當(dāng)設(shè)備發(fā)生異常或工人發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)使設(shè)備停止，如A22E 安全光幕：對(duì)頻繁出入的工作入口的保護(hù)，如F3SJ 安全地毯：對(duì)區(qū)域內(nèi)的存在與否進(jìn)行檢測(cè)，確保危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的安全，如D9M 區(qū)域掃描傳感器：存在與否的檢測(cè)和接近危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)的警告，如F3G-C。

　　(2)安全控制產(chǎn)品：

　　安全繼電器：內(nèi)藏強(qiáng)制導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，防止觸電的熔接造成的危險(xiǎn)，如G7SA 安全繼電器單元/控制器：實(shí)現(xiàn)安全電路的組成及控制，并實(shí)現(xiàn)安全控制網(wǎng)絡(luò)的組建，如DevICeNet Safety 智能網(wǎng)絡(luò)控制器NE1A。

　　傳統(tǒng)安全系統(tǒng)仍停留在“安全繼電器”或“安全PLC”的非總線控制系統(tǒng)的低級(jí)控制狀態(tài)，大大限制了生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的發(fā)展。但如果將這些安全設(shè)備連接到非安全的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)上去，就會(huì)存在比較大的安全隱患，是一種非安全的控制狀態(tài)。基于這種狀況，OMRON開發(fā)了一種安全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)DeviceNet Safety，如圖1所示，該總線控制系統(tǒng)大大加快了控制系統(tǒng)前進(jìn)的步伐。使用該DeviceNet安全控制網(wǎng)絡(luò)具有以下優(yōu)點(diǎn)明顯：可以取得認(rèn)證軟件邏輯安全回路;互鎖繼電器盤的小型化，節(jié)省空間;按照用戶要求可以靈活處理程序變更;可以靈活處理設(shè)備的模型變更;節(jié)省布線;縮短開發(fā)時(shí)間等。

　　2.安全總線系統(tǒng)在汽車行業(yè)的應(yīng)用

　　(1) 焊接機(jī)器人 汽車廠焊接車間中存在著大量的焊接機(jī)器人，焊接機(jī)器人周圍需要安裝機(jī)械式安全圍欄、安全門鎖、激光區(qū)域保護(hù)掃描器及急停開關(guān)等安全保護(hù)設(shè)備。這些安全保護(hù)設(shè)備可通過“安全總線接口”連接到安全總線系統(tǒng)中去。

　　(2) 全自動(dòng)沖壓機(jī)

　　在全自動(dòng)沖壓機(jī)的工作區(qū)域，通常會(huì)安裝機(jī)械式安全圍欄、安全門鎖、帶屏蔽傳感器的安全進(jìn)出入口安全光柵及急停開關(guān)等安全傳感器。這些安全保護(hù)設(shè)備都可以連接到安全總線系統(tǒng)中去，構(gòu)成安全控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

　　下面以汽車焊接生產(chǎn)線為例，介紹OMRON安全產(chǎn)品在其中的應(yīng)用。 圖2為汽車生產(chǎn)中的車體焊接生產(chǎn)線示意圖，包括主控制面板，焊接工作臺(tái)JIG A和JIG B，工人操作臺(tái)等部分。其中，POWER ENCLOSURE為主控制柜，ROBOT CONTROL PANEL為焊接機(jī)器人控制面板，MAIN OP 面板控制主設(shè)備的啟動(dòng)、停止，SUB OP為局部操作面板。工作過程為：焊接機(jī)器手輪循對(duì)進(jìn)入工作臺(tái)A，B中的車體進(jìn)行焊接，當(dāng)A焊接完成后，該車體自動(dòng)退出焊接工作臺(tái)A，等待下一個(gè)進(jìn)入焊接，同時(shí)，機(jī)器手轉(zhuǎn)向工作臺(tái)B，對(duì)進(jìn)入該工作臺(tái)的車體進(jìn)行焊接，焊接完成后的車體退出工作臺(tái)B，等待下一個(gè)進(jìn)入，同時(shí)機(jī)器手返回A中對(duì)已就位的車體焊接…., 如此周而復(fù)始。

　　在這種自動(dòng)化程度較高的焊裝車間中，大量的焊接機(jī)器人和裝配機(jī)械手的出現(xiàn)，造成了許多需要安全保護(hù)的危險(xiǎn)區(qū)域。因此，安全產(chǎn)品的應(yīng)用顯得非常重要。在圖2 中，急停開關(guān)可在設(shè)備出現(xiàn)異常情況下立即停止其運(yùn)行;焊接工作臺(tái)與工人操作臺(tái)之間安裝安全光幕，以防機(jī)器手工作期間身體的進(jìn)入;在機(jī)器手工作半徑附近的區(qū)域安裝激光區(qū)域掃描器，防止人體進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域;同時(shí)，可通過DeviceNet安全網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程擴(kuò)展，如圖3所示。

　　圖4為汽車自動(dòng)焊接線的控制系統(tǒng)構(gòu)成。該控制系統(tǒng)中包括兩個(gè)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)，其中DNET1為DeviceNet Safety網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)由安全控制器NE1A為安全控制主站、DST1為從站組成。NE1A本身自帶16路安全輸入，8路安全輸出，可外接各種安全輸入輸出產(chǎn)品，其本身具有使用功能塊的演算功能，并兼具DeviceNet標(biāo)準(zhǔn)從站功能;同時(shí)，為擴(kuò)充系統(tǒng)的安全輸入輸出，外加從站DST1，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。 DNET2為標(biāo)準(zhǔn)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)主要作用為控制設(shè)備的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，同時(shí)為整個(gè)系統(tǒng)的信息網(wǎng)絡(luò)，即外界可通過該網(wǎng)絡(luò)(主站PLC)讀取遠(yuǎn)程的信息。