Може ли AGV да разчита на STO без механична спирачка?

Автоматизираните управлявани превозни средства (AGVs) са от съществено значение за модерната обработка на материали, интелигентното складиране и индустриалната автоматизация. Тъй като системите AGV стават по-компактни, енергийно ефективни и интелигентни, инженерите все повече оценяват интегрираните технологии за управление на мотора, за да опростят архитектурите на задвижването и да подобрят безопасността при работа. Един важен въпрос е дали AGV може да разчита на безопасно изключване на въртящия момент (STO) без механична спирачка.

Отговорът зависи от механичния дизайн на AGV, работната среда, изискванията за спиране и функционалната архитектура за безопасност. STO може да попречи на двигателя да генерира въртящ момент, но не спира активно двигателя или гарантира, че движещ се AGV ще спре незабавно. Когато превозното средство се движи по наклон, носи тежък товар или работи в среда, където неконтролираното движение представлява опасност, може да е необходима механична спирачка или друг инженерен спирачен механизъм.

За да определим дали AGV може да работи безопасно без механична спирачка, трябва да правим разлика между отстраняване на въртящия момент, контролирано забавяне и механично задържане. Трябва също така да разгледаме как интегрираните серво мотори, контролерите за безопасност и системите за аварийно спиране работят заедно, за да защитят хората, оборудването и транспортираните стоки.

Какво представлява безопасното изключване на въртящия момент (STO) в AGV?

Безопасното изключване на въртящия момент (STO) е функция за функционална безопасност, интегрирана в много серво задвижвания и системи за управление на мотори. В автоматизирано управлявано превозно средство (AGV) STO не позволява на моторното задвижване да генерира въртящ момент, когато бъде открито състояние, свързано с безопасността, като помага за намаляване на риска от опасно движение.

STO е особено важен в приложенията на AGV, където функциите за автономна навигация, откриване на препятствия и аварийно спиране трябва да работят заедно, за да защитят операторите, оборудването и транспортираните материали. Когато контролер за безопасност активира STO, задвижването дезактивира своята способност за генериране на въртящ момент чрез определената верига за безопасност. Въпреки това, STO не спира активно двигателя или гарантира, че AGV ще спре незабавно. Превозното средство може да продължи да се движи поради инерция, външни сили или гравитация, особено когато работи по наклон.

Как работи STO в задвижваща система AGV?

Типичната система за контрол на движението AGV интегрира няколко компонента за управление на движението и безопасността:

• Контролер за безопасност: Наблюдава входове, свързани с безопасността, като бутони за аварийно спиране и защитни сигнали на скенера, и инициира необходимата реакция за безопасност.

• Интегриран серво мотор: Генерира въртящия момент, необходим за ускорение, забавяне и движение на AGV.

• Защитна верига STO: Деактивира способността на задвижването да произвежда въртящ момент на двигателя, когато функцията STO е активирана.

• Система за аварийно спиране: Инициира спиране, свързано с безопасността, когато възникне опасна ситуация или оператор поиска аварийно спиране.

• Механична спирачка, ако се изисква: Осигурява физическо спиране или способност за задържане, за да предотврати неконтролирано движение при определени условия.

По време на нормална работа, серво задвижването регулира въртящия момент и скоростта на двигателя, за да поддържа зададеното движение на AGV. Когато STO се задейства, задвижването предотвратява допълнително генериране на въртящ момент, независимо от обикновените команди за движение. Действителното поведение на превозното средство при спиране тогава зависи от съществуващата инерция, съпротивлението на задвижването, спирачните механизми и работната среда.

Например AGV, пътуващ по равна складова пътека, може постепенно да се забави след активиране на STO поради съпротивление при търкаляне. Въпреки това, AGV, пътуващ надолу, може да продължи да се движи под гравитацията, ако няма подходящ спирачен механизъм.

Каква е разликата между STO и механична спирачка?

Въпреки че STO и механичните спирачки допринасят за безопасността на машината, те изпълняват различни функции.

STO не е директен заместител на механична спирачка. Ако AGV трябва да запази позицията си на рампа, да предотврати движение след загуба на мощност или да спре в рамките на определено разстояние, инженерите трябва да преценят дали е необходима механична спирачка или друго подходящо спирачно решение.

Защо STO е важно за безопасността на AGV?

STO осигурява важна функция за безопасност в автоматизираните системи за обработка на материали, тъй като помага за предотвратяване на нежелан въртящ момент на двигателя при възникване на опасно състояние. Когато е правилно интегриран в архитектурата за безопасност на AGV, той може да намали зависимостта от обикновените команди за управление на движението за функцията за отстраняване на въртящия момент.

Въпреки това, безопасността на целия AGV зависи от нещо повече от възможностите на STO на задвижването. Инженерите трябва да оценят спирачния път, скоростта на превозното средство, максималния полезен товар, условията на пода, работата по наклон и възможността за загуба на мощност. Дизайнът трябва също така да отчита времето за реакция на сензорите, контролерите за безопасност и задвижващите системи.

За AGV, работещи в близост до персонал или транспортиращи тежки товари, STO трябва да се третира като един компонент от цялостна функционална стратегия за безопасност, а не като самостоятелно решение за спиране и задържане на превозното средство.

Когато избирате интегриран серво мотор за AGV, препоръчваме да проверите изпълнението на STO на задвижването, да прегледате документацията за безопасност на производителя и да определите дали са необходими допълнителни спирачни функции, за да се изпълнят изискванията за спиране и задържане на приложението.

БЕСФОК за интегрирани DC серводвигатели  Продукти

БЕСФОК за интегрирани стъпкови серводвигатели  Продукти

Интегрирана серво моторна система Besfoc Персонализирано обслужване

Интегрирана серво моторна система Besfoc Персонализирано обслужване

Може ли AGV да разчита на STO без механична спирачка?

AGV може потенциално да работи без механична спирачка, но само когато неговата оценка на риска и дизайнът на системата показват, че произтичащото поведение при спиране и задържане е приемливо при всички съответни работни условия.

Липсата на механична спирачка не прави автоматично AGV небезопасен. Някои приложения с ниска скорост и нисък риск могат да бъдат проектирани около контролирано забавяне, пасивно съпротивление и валидирана стратегия за безопасност. Въпреки това, разчитането изключително на STO въвежда ограничения, които трябва да бъдат разгледани.

При работа без механична спирачка може да е приемливо

Може да се има предвид дизайн на AGV без спирачки, когато са изпълнени следните условия:

1. AGV работи на равна повърхност.

Превозно средство, работещо на равен, контролиран заводски под, може да има по-малък риск от неконтролирано движение след отстраняване на въртящия момент, отколкото превозно средство, работещо върху наклонена повърхност. Независимо от това, остатъчният импулс, замърсяването на пода, триенето на колелата и външните сили на натискане все още трябва да бъдат оценени.

2. Автомобилът работи при относително ниски скорости.

По-ниските работни скорости обикновено намаляват кинетичната енергия и могат да направят проблема със спирането по-лесен за управление. Но ниската скорост сама по себе си не доказва, че STO без спиране е безопасно.

3. Приложението не изисква положително задържане.

Ако не е необходимо AGV да поддържа позицията си срещу гравитацията или други външни сили по време на спиране, свързано с безопасността, може да не е необходима механична задържаща спирачка. Това условие трябва да се провери, а не да се предполага.

4. Спирачният път остава в рамките на наличните граници на безопасност.

Поведението при пълно спиране трябва да бъде оценено спрямо максимално допустимото разстояние на движение на AGV след изискване за безопасност. Проектът трябва да отчита закъсненията при откриване, реакцията на контролера, реакцията на задвижването, инерцията на превозното средство, полезния товар и наличните спирачни сили.

5. Наличен е подходящ алтернативен механизъм за спиране.

Валидирано контролирано спиране, свързано с безопасността, отделна спирачна система или друго проектирано устройство може да осигури необходимата ефективност на спиране. Конструкцията трябва да гарантира, че премахването на въртящия момент не оставя AGV в неконтролирано или опасно състояние.

Дори когато изглежда, че тези условия са изпълнени, ние трябва да проверим системата при условия на предвидима повреда и най-лошите работни обстоятелства.

Кога AGV не трябва да разчита само на STO

Механична спирачка или друго подходящо решение за спиране обикновено е необходимо, когато AGV трябва да спре или да остане неподвижен при условия, които STO не може надеждно да адресира.

Основният принцип е, че STO може да бъде достатъчен за конкретна функция за безопасност при отстраняване на въртящия момент, без непременно да е достатъчен за изискванията за пълно спиране и задържане на AGV.

Може ли STO да замени функцията за аварийно спиране в AGV?

Не. STO е функция за безопасност на задвижването, докато аварийното спиране е свързана с безопасността команда или функция, предназначена да доведе опасната работа на машината до безопасно състояние.

Системата за аварийно спиране може да използва STO като част от своето внедряване, но необходимото поведение при спиране зависи от приложението и оценката на риска.

Две често споменавани категории за спиране са особено подходящи.

Категория 0 Спиране: Незабавно отстраняване на въртящия момент

Спиране от категория 0 включва спиране чрез незабавно прекъсване на захранването към изпълнителните механизми на машината, като спирането се постига чрез премахване на енергия, а не чрез контролирана последователност на забавяне.

В задвижване, прилагащо STO, функцията STO може да се използва за постигане на изискваното поведение при отстраняване на въртящия момент.

За движещ се AGV превозното средство може да се движи по инерция, докато спре. Ако този спирачен път е неприемлив, отстраняването на въртящия момент само по себе си е недостатъчно.

Стоп от категория 1: контролирано забавяне, последвано от отстраняване на въртящия момент

Спирането от категория 1 включва контролиран процес на спиране, последван от прекъсване на захранването на задвижващите механизми.

Например, AGV може първо да намали скоростта чрез своето моторно задвижване и след това да активира STO след достигане на състояние на безопасно спиране или завършване на предвидената последователност на забавяне.

Този подход може да намали спирачния път и да подобри предсказуемостта, при условие че функцията за контролирано спиране и нейното изпълнение, свързано с безопасността, отговарят на изискванията на приложението.

Точната архитектура трябва да бъде проектирана и валидирана спрямо приложимите стандарти за безопасност на машините, включително съответните разпоредби на IEC 60204-1 и ISO 13850.

Важно е, че нормално спиране на софтуера, последвано от STO, не трябва автоматично да се приема, че осигурява контролирано спиране с рейтинг на безопасност. Когато самото контролирано отрицателно ускорение е критично за безопасността, се изисква подходящо проектирана и валидирана функция за безопасност.

Как да изчислим спирачното разстояние на AGV без механична спирачка

Когато се оценява AGV без механична спирачка, спирачният път е критичен фактор при определяне дали само STO може да отговори на изискванията за безопасност на приложението. Тъй като STO премахва въртящия момент на двигателя без активно спиране на превозното средство, AGV може да продължи да се движи поради инерция, съпротивление при търкаляне или гравитация.

Ключови фактори, влияещи върху спирачното разстояние на AGV

Няколко фактора влияят върху това колко далеч изминава AGV след активиране на STO:

• Скорост на автомобила: По-високите скорости обикновено водят до по-дълъг спирачен път.

• Обща маса: По-тежкият AGV или полезен товар увеличава кинетичната енергия.

• Време за реакция на системата: Превозното средство продължава да се движи, докато сензорите, контролерите за безопасност и задвижването реагират.

• Условия на пода: Повърхностното триене и съпротивлението на колелата влияят на пасивното забавяне.

• Работен наклон: Гравитацията може да удължи спирачния път или да накара AGV да ускори надолу.

Как да преценим спирачното разстояние

Практическата оценка трябва да включва два компонента: изминатото разстояние по време на реакция на системата и изминатото разстояние, докато AGV се движи по инерция до спиране.

Например, помислете за AGV, движещ се с 1,5 m/s с време за реакция на системата от 0,15 секунди. По време на този период на реакция превозното средство изминава приблизително 0,23 метра.

Ако AGV тогава забавя с приета скорост от 0,3 m/s² поради пасивно съпротивление може да измине още 3,75 метра преди да спре. Следователно изчисленият общ спирачен път е приблизително 4 метра.

Този пример е само илюстративен. Действителният спирачен път зависи от конструкцията на превозното средство, полезния товар, условията на пода, съпротивлението на задвижването и работната среда. Пасивното отрицателно ускорение трябва да се измерва и валидира при най-лошите условия, вместо да се предполага, че остава постоянно.

Как инженерите могат да подобрят безопасността при спиране?

Когато проектират AGV без механична спирачка, инженерите трябва да проверят най-лошия спирачен път и да осигурят достатъчно защитно разстояние. Ако пасивното забавяне не може да отговори на изискваната производителност на спиране, възможните решения включват намаляване на максималната скорост на движение, по-ранно откриване на опасности, прилагане на подходяща функция за контролирано спиране или добавяне на подходящ спирачен механизъм.

Ключовият принцип е, че STO спира генерирането на въртящ момент, а не движението на превозното средство. Безопасният дизайн на AGV трябва да отчита изминатото разстояние след активирането на STO и да гарантира, че неконтролираното движение по инерция или търкаляне не създава неприемлив риск.

Как интегрираният серво мотор влияе върху дизайна на AGV спирачката?

Интегрираните серво мотори съчетават двигател със свързаната задвижваща електроника и, в зависимост от продукта, устройства за обратна връзка и комуникационни интерфейси. Тази архитектура може да опрости дизайна на задвижването на AGV чрез намаляване на външното окабеляване и броя на отделните компоненти.

Интегрирането на двигателя обаче не премахва необходимостта от независима оценка на спирачната и функционалната безопасност.

Когато избирате интегриран серво мотор за AGV, препоръчваме да разгледате следните фактори.

Интегрирана STO възможност

Потвърдете дали задвижването поддържа STO и дали изпълнението му е подходящо за необходимата функция за безопасност.

Прегледайте документацията за безопасност на производителя, включително приложимата информация за цялост на безопасността, диагностично покритие, реакция при повреда и изисквания за инсталиране.

Не приемайте, че всеки интегриран серво мотор включва сертифициран STO само защото включва задвижване.

Съвместимост с механични спирачки

Определете дали двигателят може да бъде снабден със задържаща спирачка или свързан към външен спирачен механизъм.

Спирачката трябва да бъде избрана според необходимия задържащ момент, скорост на вала, честота на зацепване, термични граници и конфигурация на задвижването.

За AGV с колесно задвижване инженерите трябва да оценят цялата механична трансмисия, вместо да разчитат изключително на номиналната спирачка на вала на двигателя.

Характеристики на въртящия момент и скоростта

Двигателят трябва да осигурява достатъчен непрекъснат и пиков въртящ момент за ускорение, движение и забавяне.

Когато се изисква контролирано спиране, задвижването трябва също така да осигури подходящо забавяне в рамките на своите електрически, термични и механични граници.

Двигателят с малък размер може да се затрудни да изпълни необходимия профил на спиране, особено когато превозното средство носи тежък товар или се движи по наклон.

Интегриране на комуникация и безопасност

AGV често използват индустриални комуникационни мрежи за координиране на навигация, контрол на движението и команди за наблюдение.

Въпреки това обикновените команди за комуникация не се оценяват автоматично като безопасни. Системата за безопасност трябва да използва подходящи свързани с безопасността сигнали, хардуер или сертифицирани комуникационни механизми за безопасност, когато се изисква от проекта.

Комуникационна грешка трябва да се третира в съответствие с изискванията за безопасност на системата, вместо да се разчита единствено на обикновена команда за спиране.

Компактност срещу функционална безопасност

Интегрираните серво мотори могат да намалят инсталационното пространство, да опростят насочването на кабелите и да рационализират пускането в експлоатация. Тези предимства са особено полезни за компактни AGV, работещи в тесни складови коридори.

Независимо от това, най-малкото решение за задвижване не е непременно най-безопасното или най-подходящото.

Компактен интегриран серво мотор със STO може да е подходящ за един дизайн на AGV, докато друго превозно средство може да изисква допълнителна спирачка, функция за контролирано спиране с рейтинг за безопасност или специална спирачна подсистема.

Окончателният избор трябва да се основава на валидирани изисквания за приложение, а не само на интегриране на компоненти.

Какво се случва, когато AGV загуби мощност без механична спирачка?

Когато автоматизирано управлявано превозно средство (AGV) загуби мощност без механична спирачка, неговият двигател може вече да не осигурява контролиран въртящ момент, но превозното средство не е задължително да спре незабавно. AGV може да продължи да се движи поради инерция или да се търкаля под действието на гравитацията в зависимост от неговата скорост, полезен товар, съпротивление на задвижването и работна среда.

За производителите на AGV разбирането на поведението при загуба на мощност е от съществено значение при оценката на безопасното изключване на въртящия момент (STO), избора на интегрирани серво мотори и проектирането на надеждна система за безопасност.

Загуба на мощност на равна повърхност

Когато AGV загуби мощност на равен под, той може постепенно да се забави поради триенето на колелата, съпротивлението при търкаляне и съпротивлението на задвижването. Тези сили обаче варират в зависимост от условията на пода, материалите на колелата, масата на превозното средство и механичния дизайн.

Без механична спирачка спирачният път на AGV може да е непредвидим. Ако превозното средство работи в тесен коридор или в близост до персонал, продължаващото движение след загуба на захранване може да създаде опасност от сблъсък или смачкване.

Загуба на мощност върху наклонена повърхност

AGV, работещ на рампа, е изправен пред по-голям риск, тъй като гравитацията може да го накара да продължи да се движи или да ускори надолу след загуба на въртящия момент на двигателя.

Колкото по-тежки са AGV и неговият полезен товар, толкова по-голяма е гравитационната сила, действаща върху превозното средство по наклона. Без достатъчно спирачна или задържаща сила, превозното средство може да се търкаля неконтролируемо.

Поради тази причина AGV, работещи по рампи или наклонени повърхности, често изискват подходяща механична спирачка или друго инженерно решение за предотвратяване на нежелано движение.

Загуба на мощност при носене на тежък товар

Тежкият полезен товар увеличава общата движеща се маса и кинетичната енергия на AGV, като потенциално увеличава спирачния път. Следователно внезапната загуба на захранване може да създаде допълнителни рискове, включително сблъсъци, изместване на товара и повреда на транспортираните стоки.

Инженерите трябва да оценят сценариите за загуба на мощност при максимален полезен товар и максимална работна скорост, вместо да разчитат само на тестове, извършени с ненатоварено превозно средство.

Как инженерите могат да намалят рисковете от загуба на мощност?

Когато проектирате AGV без механична спирачка, препоръчваме да оцените следните фактори:

• Спирачен път: Проверете колко разстояние изминава превозното средство след загуба на мощност при най-лошите работни условия.

• Работа при наклон: Определете дали гравитацията може да причини нежелано движение.

• Капацитет на полезен товар: Оценете ефективността на спиране при максимално номинално натоварване.

• Архитектура на безопасността: Потвърдете, че STO и други функции за безопасност адресират идентифицираните опасности.

• Изисквания за задържане: Определете дали е необходима механична спирачка или друг подходящ механизъм, за да поддържате AGV неподвижен.

Пружинно задвижвана, електрически освободена спирачка може да е подходяща, когато AGV трябва да устои на движение след загуба на мощност. Въпреки това неговият въртящ момент на задържане, време на зацепване и способност за динамично спиране трябва да бъдат проверени за предвиденото приложение.

Ключовият момент е, че загубата на мощност не гарантира, че AGV ще спре безопасно. STO предотвратява генерирането на въртящ момент на двигателя, когато е активиран, но не разсейва кинетичната енергия или независимо предотвратява движението, задвижвано от гравитацията. Надеждният дизайн на AGV трябва да отчита както ефективността на спиране, така и стационарното задържане, за да осигури безопасна работа при условия на предвидими повреди.

Как да избирате между STO-само и STO с механична спирачка

Подходящата конфигурация зависи от профила на движение на AGV, оценката на риска, механичния дизайн и изискванията за спиране.

Таблицата подчертава важен момент: добавянето на механична спирачка не прави автоматично AGV безопасен. Спирачката трябва да бъде правилно избрана, инсталирана, наблюдавана, когато е необходимо, и включена в цялостната стратегия за безопасност.

По същия начин, пропускането на спирачка е приемливо само когато цялостният дизайн осигурява необходимото ниво на намаляване на риска.

Стандарти и съображения за функционална безопасност за AGV STO

Производителите на AGV и системните интегратори трябва да оценят съответните стандарти за безопасност на машините, когато проектират системи за спиране, базирани на STO.

Няколко стандарта могат да бъдат подходящи в зависимост от архитектурата на машината, предвиденото приложение и юрисдикцията.

• IEC 61800-5-2: Обръща се към изискванията за функционална безопасност за електрически задвижващи системи с регулируема скорост, включително свързани с безопасността задвижващи функции като STO и функции за безопасно спиране.

• IEC 60204-1: Обхваща електрическо оборудване на машини, включително изисквания, свързани с спирането на машината и електрическата безопасност.

• ISO 13850: Специфицира принципи за проектиране на функции за аварийно спиране.

• ISO 13849-1: Осигурява методология за проектиране и оценка на свързаните с безопасността части на системите за управление с помощта на нива на ефективност.

• IEC 61508: Осигурява обща рамка за функционална безопасност на електрически, електронни и програмируеми електронни системи, свързани с безопасността.

• ISO 3691-4: Обръща се към изискванията за безопасност и проверката за безпилотни индустриални камиони и техните системи, включително много AGV и приложения за автономни мобилни роботи.

Приложимите изисквания зависят от конкретната категория превозно средство, работна среда и дизайн на системата. Инженерите трябва да се консултират с текущите издания на съответните стандарти и да определят кои разпоредби се прилагат за тяхното приложение.

STO сертифицирането не валидира целия AGV

Задвижване със сертифициран STO може да осигури дефинирана функция за безопасност, но неговото сертифициране не установява автоматично, че AGV като цяло отговаря на изискванията за безопасност.

Пълната оценка на безопасността трябва да отчита откриването на опасност, логиката на безопасността, комуникацията, реакцията на задвижването, механичното поведение и произтичащото от това намаляване на риска.

Например функцията STO може да отговаря на своите специфични изисквания за ефективност, докато превозното средство все още се движи твърде далеч след отстраняване на въртящия момент, за да избегне сблъсък.

По същия начин, сертифицирана STO верига не може да предотврати движение, задвижвано от гравитацията, ако на механичната система липсва адекватна способност за задържане.

Следователно функционалната безопасност трябва да се оценява на ниво система, а не само на ниво двигател или задвижване.

Практически препоръки за дизайн за производителите на AGV

Когато разработвате AGV с интегрирани серво мотори, препоръчваме да следвате структуриран инженерен процес, за да определите дали е необходима механична спирачка.

Стъпка 1: Идентифицирайте съответните опасности

Оценете рисковете от сблъсък, опасностите от смачкване, работата на рампата, движението на полезния товар, дейностите по поддръжката и възможните сценарии за загуба на мощност.

Вземете предвид както нормалната работа, така и предвидимите необичайни условия.

Стъпка 2: Определете необходимото поведение при спиране

Определете дали AGV трябва да спре по инерция, да намали скоростта по контролиран начин, да спре на определено разстояние или да остане неподвижен след спиране.

Това са различни инженерни изисквания и може да изискват различни функции за безопасност.

Стъпка 3: Изчислете спирачното разстояние в най-лошия случай

Оценете максималната скорост, максималния полезен товар, времето за реакция, ефективното забавяне, условията на пода и наклона.

Използвайте измерени и валидирани данни за ефективността, вместо да разчитате изключително на теоретични допускания за триенето.

Стъпка 4: Оценете изискванията за загуба на мощност и задържане

Определете дали превозното средство може да се търкаля под въздействието на гравитация или външни сили, когато въртящият момент бъде премахнат.

Ако е необходимо стационарно задържане, посочете подходяща механична спирачка или друго инженерно решение, което отговаря на необходимите условия на натоварване и повреда.

Стъпка 5: Изберете подходящия двигател и задвижване

Проверете въртящия момент на двигателя, скоростта, топлинния капацитет, функциите за безопасност на задвижването, съвместимостта на спирачките и изискванията за комуникация.

За интегрирани серво мотори потвърдете кои функции за безопасност са включени и кои трябва да бъдат внедрени другаде в системата.

Стъпка 6: Валидирайте пълната архитектура за безопасност

Тествайте поведението при спиране при представителни най-лоши условия, включително максимално натоварване, максимална работна скорост, съответни наклони и приложими сценарии за повреда.

Документирайте функциите за безопасност, резултатите от проверката, ограниченията, изискванията за проверка и процедурите за поддръжка.

Този процес помага за предотвратяване на често срещана грешка в дизайна: приемайки, че възможността за STO на моторно задвижване автоматично разрешава всички рискове от спиране и задържане на AGV.

Заключение: STO без механична спирачка правилният избор за AGV ли е?

AGV може потенциално да работи без механична спирачка, но решението трябва да бъде подкрепено от пълна инженерна оценка, а не от наличието само на STO.

STO предотвратява генерирането на въртящ момент на двигателя; не гарантира незабавно спиране, контролирано забавяне или неподвижно задържане. За AGV, работещи на равни подове с ограничени изисквания за спиране, може да е осъществима архитектура без спирачки, ако се докаже, че резултатното поведение е безопасно. За превозни средства, пътуващи по наклони, транспортиращи тежки товари, работещи в близост до персонал или изискващи надеждно задържане след загуба на мощност, механична спирачка или друго подходящо решение за спиране може да е от съществено значение.

Когато избирате интегриран серво мотор за AGV, препоръчваме да оцените заедно възможностите на STO, производителността на двигателя, съвместимостта на спирачките, комуникационната архитектура и функционалната безопасност на ниво система.

Най-ефективният дизайн не е непременно този с най-малко компоненти. Той е този, който постига необходимата производителност при спиране и задържане, като същевременно балансира функционалната безопасност, точността на контрола на движението, надеждността на системата, изискванията за поддръжка и общите разходи за интеграция.

ЧЗВ:

ЧЗВ 1: Може ли AGV да работи без механична спирачка, ако използва STO?

Да, AGV може да работи без механична спирачка, ако цялостната оценка на риска покаже, че спирачният път, поведението при загуба на мощност и изискванията за задържане могат да бъдат изпълнени безопасно. STO предотвратява генерирането на въртящ момент на двигателя, но не спира активно превозното средство или гарантира неподвижно задържане. Приложения, включващи наклони, тежки товари или опасно неконтролирано движение, може да изискват допълнително спирачно решение.

ЧЗВ 2: Каква е разликата между STO и механичната спирачка в AGV?

STO деактивира способността на моторното задвижване да генерира въртящ момент, докато механичната спирачка осигурява физическо спиране или задържаща сила. STO не разсейва активно кинетичната енергия, докато механичната спирачка може да спре или задържи превозно средство, ако е подходящо проектирано и оценено за необходимото натоварване.

ЧЗВ 3: STO спира ли незабавно AGV по време на аварийно спиране?

Не. STO премахва способността на задвижването да създава въртящ момент, но не гарантира незабавно спиране. AGV може да продължи да се движи поради инерция, съпротивление при търкаляне или гравитация. Ако се изисква по-къс или контролиран спирачен път, системата може да се нуждае от подходяща функция за контролирано спиране или допълнителни спирачни мерки.

ЧЗВ 4: Може ли AGV да се търкаля надолу след активиране на STO?

да Ако AGV работи върху наклонена повърхност, гравитацията може да го накара да продължи да се движи или да ускори след активирането на STO. За поддържане на безопасността може да е необходима подходяща механична спирачка или друго валидирано средство за предотвратяване на нежелано движение.

ЧЗВ 5: Какво се случва, когато AGV загуби мощност без механична спирачка?

AGV може да спре по инерция поради пасивно съпротивление, но неговият спирачен път може да варира в зависимост от скоростта, полезния товар, условията на пода и характеристиките на задвижването. На наклон превозното средство може да се търкаля под действието на гравитацията. Инженерите трябва да оценят най-лошите сценарии за загуба на мощност, за да определят дали са необходими допълнителни мерки за спиране или задържане.

ЧЗВ 6: Как изчислявате спирачния път на AGV без механична спирачка?

Спирачният път на AGV включва изминатото разстояние по време на реакцията на системата за безопасност и изминатото разстояние, докато превозното средство намалява. Оценката зависи от скоростта на превозното средство, времето за реакция, общата маса, пасивното забавяне и работните условия. Действителната ефективност на спиране трябва да бъде измерена и валидирана при представителни най-лоши условия.

ЧЗВ 7: Може ли спирачка с пружинно задействане да замени STO в AGV?

Не. Пружинно задействаната спирачка и STO изпълняват различни функции. Пружинно задействаната спирачка може да осигури механично задържане или спиране, когато е правилно проектирана, докато STO не позволява на задвижването да генерира въртящ момент. В зависимост от оценката на риска, AGV може да изисква и двете функции в рамките на подходящо проектирана архитектура за безопасност.

ЧЗВ 8: Достатъчно ли е STO за системи за аварийно спиране на AGV?

STO може да бъде част от система за аварийно спиране на AGV, когато премахването на въртящия момент осигурява необходимото поведение при спиране. Ако превозното средство трябва да намали скоростта по контролиран начин или да спре в рамките на определено разстояние, може да са необходими допълнителни функции за безопасност. Цялата система за аварийно спиране трябва да отговаря на приложимите изисквания за безопасност.

ЧЗВ 9: Какво трябва да имат предвид инженерите, когато избират интегриран серво мотор за AGV?

Инженерите трябва да оценят номиналния и върховия въртящ момент, работната скорост, полезния товар, функциите за безопасност на задвижването, изпълнението на STO, съвместимостта на спирачките, комуникационните интерфейси, топлинните характеристики и условията на околната среда. Те трябва също така да проверят документацията за безопасност на производителя и да преценят дали цялата система AGV отговаря на изискванията за спиране и задържане.

ЧЗВ 10: Кои стандарти за безопасност са приложими за STO и спирачната система в AGV?

Съответните стандарти могат да включват IEC 61800-5-2 за функционална безопасност на задвижващи системи, IEC 60204-1 за електрическо оборудване на машини, ISO 13850 за функции за аварийно спиране, ISO 13849-1 за системи за управление, свързани с безопасността, и ISO 3691-4 за индустриални камиони без водач и техните системи. Приложимите стандарти зависят от дизайна, приложението и юрисдикцията на AGV.