Funkčná bezpečnosť sa dnes používa v pohybových systémoch na ochranu operátorov strojov, zariadení a produktivity. Napríklad bezpečné vypnutie točivého momentu (STO) je vstavaná softvérová funkcia, ktorá preruší signál generujúci krútiaci moment vysielaný meničom do motora bez odpojenia napájania meniča. STO pôsobí ako bezpečnostné opatrenie, ktoré účinne zastavuje pohyb systému, čím zabraňuje akémukoľvek neúmyselnému pohybu, ktorý by mohol spôsobiť zranenie personálu alebo poškodenie zariadenia. STO urýchľuje reštarty a znižuje namáhanie pohonu spôsobené použitím relé a núdzových zastavení. (Je dôležité si uvedomiť, že STO odstraňuje iba krútiaci moment a necháva záťaž zotrvačné. Aktívne brzdenie je potrebné na rýchlejšie zastavenie.) Napríklad priemyselný dopravný systém vybavený STO môže zabrániť neúmyselnému pohybu okamžitým zastavením motora, čím sa zabráni akékoľvek nebezpečné incidenty.
V spojení s STO je možné použiť niekoľko ďalších bezpečnostných prvkov na obmedzenie rýchlosti, polohy a krútiaceho momentu. Tieto bezpečnostné prvky pripravujú cestu pre kolaboratívne roboty. Ďalšími prípadmi použitia by mohlo byť zefektívnenie priemyselných operácií, ako je napríklad odstraňovanie zaseknutia a čistenie strojov.
Aby ste sa uistili, že je pohon kompatibilný s akýmkoľvek bezpečnostným systémom, vždy skontrolujte architektúru riadenia. Protokol musí byť dostatočne rýchly, aby riadne zmiernil riziko a zároveň poskytoval potrebné bezpečnostné funkcie a zodpovedal fyzickej vrstve a komunikačným protokolom akýchkoľvek externých senzorov. Kedykoľvek dôjde k prerušeniu komunikácie, sprievodný bezpečnostný protokol je navrhnutý tak, aby zistil prerušenie a obnovil systém do známeho bezpečného stavu.
Za zmienku tiež stojí, že nie všetky pohony sú inzerované ako bezpečnostné a ani všetky aplikácie nevyžadujú bezpečnostné hodnotenie. Napríklad kolaboratívny robot, ktorý sme už spomenuli, musí mať bezpečnostnú priehradku, ktorá si vyžaduje použitie bezpečnostných certifikovaných servopohonov.
Najspoľahlivejšie pohony sú tie, ktoré sú certifikované známym produktovým certifikačným orgánom, ako je TÜV, ktorý kontroluje nielen produkt, ale aj celý výrobný a testovací proces.
Osobitné úvahy
Výber disku je neúplný bez riešenia drsných prostredí. Autonómne vysokozdvižné vozíky vystavujú elektronické komponenty vysokej úrovni otrasov a vibrácií, ako aj riziku kontaminácie. Aby boli podvodné diaľkovo ovládané vozidlá (ROV) úspešné, musia vydržať dlhšie ponorenie a vysoký tlak. Proces hodnotenia žiadostí je kľúčom k úspechu.
Uistite sa, že zariadenie, ktoré si vyberiete, je dostatočne odolné, aby zvládlo vašu aplikáciu. Je dôležité úzko spolupracovať s dodávateľom a venovať mu potrebný čas na pochopenie špecifikácií. Zariadenie s krytím IP67 neznamená, že je vodotesné, no znamená to, že vydrží 30 minút ponorenia v hĺbke 1 metra. To je veľmi odlišný sprej ako sprej 100 kPa s krytím IP66 a sprej s tlakom 10 MPa s krytím IP69K.
Kontaminácia nie je jediným faktorom, ktorý treba zvážiť. Bezpilotné lietadlá (UAV) prevádzkované vo vysokých nadmorských výškach môžu byť vystavené vysokej úrovni radiácie. V tomto prípade môže byť analógový pohon odolnejší ako digitálna verzia, ktorá je náchylná na poruchy pri jedinej udalosti a vážnejšie poškodenie. Ako už bolo povedané, kompromisom je obmedzená funkčnosť, ako napríklad nedostatok komunikačných protokolov. Výber digitálnej jednotky a jej ochrana v kryte môže byť nakoniec najlepším riešením.
Nakoniec zvážte pracovný cyklus. Aplikácie, ktoré bežia 24/7, môžu obmedziť životnosť elektroniky. Veľmi nízke pracovné cykly môžu byť náročné. Navádzací systém na rakete sa nemusí používať roky, ale ak je uvedený do prevádzky, musí byť v prevádzke. Uistite sa, že nájdete disk, ktorý je navrhnutý tak, aby spĺňal vaše požiadavky.
Záver
Poháňa nielen motory, ale ponúka aj výkonné možnosti na optimalizáciu pohybových systémov. Správny výber pohonov umožňuje výrobcom OEM odlíšiť ich produkty od konkurencie. Či už ide o výkon, životnosť, spoľahlivosť, cenu alebo všetko vyššie uvedené. Proces začína zhromaždením podrobných informácií o aplikácii a systéme, ktorý navrhujete. Mali by ste preskúmať rôzne možnosti, ale čo je najdôležitejšie, mali by ste úzko spolupracovať so svojím dodávateľom. Majú bohaté skúsenosti so širokou škálou aplikácií a môžu vám pomôcť vybrať ten správny pohon pre danú úlohu.
Pre vaše pohodlie je tu krátky kontrolný zoznam otázok, ktoré by ste mali vždy zvážiť pri výbere servopohonu pre váš stroj:
1. Aký je váš typ hostiteľa (napr. PLC, PC, HMI atď.)?
2. Používate centralizované riadenie (napr. pohybový ovládač alebo PC) alebo distribuované riadenie (napr. inteligentné pohony)?
a. Ak je centralizované riadenie, ako hostiteľ komunikuje s ovládačom pohybu (napr. Ethernet/IP, Modbus TCP/IP atď.)? Ako komunikuje ovládač pohybu s jednotkou (EtherCAT, CANopen, RS-232, RS-422 atď.)?
b. Ak je distribuované riadenie, ako hostiteľ komunikuje s pohonom (EtherCAT, CANop)
sk, RS-232, RS-422 atď.)?
3. Koľko osí je v systéme?
4. Aké sú typy motorov (výrobca a číslo modelu/dielu)?
5. Aké je napájacie napätie systému?
6. Aký je typ spätnej väzby pre každú os (výrobca a číslo modelu/dielu)?
7. Existujú nejaké špeciálne environmentálne alebo aplikačné požiadavky?