Կարո՞ղ է AGV-ն ապավինել STO-ին առանց մեխանիկական արգելակի:

Ավտոմատացված կառավարվող մեքենաները (AGVs) կարևոր են ժամանակակից նյութերի մշակման, խելացի պահեստավորման և արդյունաբերական ավտոմատացման համար: Քանի որ AGV համակարգերը դառնում են ավելի կոմպակտ, էներգաարդյունավետ և խելացի, ինժեներներն ավելի ու ավելի են գնահատում շարժիչի կառավարման ինտեգրված տեխնոլոգիաները՝ պարզեցնելու շարժիչի ճարտարապետությունը և բարելավելու գործառնական անվտանգությունը: Կարևոր հարց է, թե արդյոք AGV-ն կարող է ապավինել Safe Torque Off-ին (STO) առանց մեխանիկական արգելակի:

Պատասխանը կախված է AGV-ի մեխանիկական դիզայնից, գործառնական միջավայրից, կանգառի պահանջներից և ֆունկցիոնալ անվտանգության ճարտարապետությունից: STO-ն կարող է խանգարել շարժիչի ոլորող մոմենտ ստեղծելուց, սակայն այն ակտիվորեն չի արգելակում շարժիչը կամ չի երաշխավորում, որ շարժվող AGV-ն անմիջապես կկանգնի: Երբ մեքենան շարժվում է զառիվայրով, ծանր բեռ է կրում կամ աշխատում է այնպիսի միջավայրում, որտեղ անվերահսկելի շարժումը վտանգ է ներկայացնում, կարող է անհրաժեշտ լինել մեխանիկական արգելակ կամ այլ մշակված կանգնեցման մեխանիզմ:

Որոշելու համար, թե արդյոք AGV-ն կարող է անվտանգ աշխատել առանց մեխանիկական արգելակի, մենք պետք է տարբերակենք ոլորող մոմենտների հեռացումը, վերահսկվող դանդաղումը և մեխանիկական պահպանումը: Մենք պետք է նաև հաշվի առնենք, թե ինչպես են ինտեգրված սերվո շարժիչները, անվտանգության կարգավորիչները և վթարային կանգառի համակարգերը համագործակցում մարդկանց, սարքավորումների և փոխադրվող ապրանքների պաշտպանության համար:

Ի՞նչ է Safe Torque Off (STO) AGV-ում:

Safe Torque Off (STO) ֆունկցիոնալ անվտանգության հատկանիշ է, որը ինտեգրված է բազմաթիվ սերվո կրիչների և շարժիչի կառավարման համակարգերի մեջ: Ավտոմատացված կառավարվող փոխադրամիջոցում (AGV) STO-ն թույլ չի տալիս շարժիչի շարժիչի ոլորող մոմենտ ստեղծել, երբ հայտնաբերվում է անվտանգության հետ կապված պայման, ինչը օգնում է նվազեցնել վտանգավոր շարժման վտանգը:

STO-ն հատկապես կարևոր է AGV ծրագրերում, որտեղ ինքնավար նավարկությունը, խոչընդոտների հայտնաբերումը և վթարային կանգառի գործառույթները պետք է միասին աշխատեն՝ պաշտպանելու օպերատորներին, սարքավորումները և տեղափոխվող նյութերը: Երբ անվտանգության կարգավորիչը ակտիվացնում է STO-ն, սկավառակն անջատում է իր ոլորող մոմենտ ստեղծելու հնարավորությունը նախատեսված անվտանգության սխեմայի միջոցով: Այնուամենայնիվ, STO-ն ակտիվորեն չի արգելակում շարժիչը կամ չի երաշխավորում, որ AGV-ն անմիջապես կկանգնի: Մեքենան կարող է շարունակել շարժվել իներցիայի, արտաքին ուժերի կամ ձգողականության պատճառով, հատկապես թեքության վրա աշխատելիս:

Ինչպե՞ս է STO-ն աշխատում AGV Drive համակարգում:

Տիպիկ AGV շարժման կառավարման համակարգը միավորում է մի քանի բաղադրիչներ՝ շարժումը և անվտանգությունը կառավարելու համար.

• Անվտանգության կարգավորիչ. Վերահսկում է անվտանգության հետ կապված մուտքերը, ինչպիսիք են վթարային կանգառի կոճակները և պաշտպանիչ սկաների ազդանշանները, և նախաձեռնում է անվտանգության պահանջվող արձագանքը:

• Ինտեգրված սերվո շարժիչ. առաջացնում է AGV արագացման, դանդաղեցման և ճանապարհորդության համար անհրաժեշտ ոլորող մոմենտ:

• STO անվտանգության միացում. անջատում է շարժիչի պտտող մոմենտ ստեղծելու շարժիչի կարողությունը, երբ STO ֆունկցիան ակտիվացված է:

• Արտակարգ կանգառի համակարգ. նախաձեռնում է անվտանգության հետ կապված կանգառ, երբ տեղի է ունենում վտանգավոր իրավիճակ կամ օպերատորը խնդրում է արտակարգ կանգ առնել:

• Մեխանիկական արգելակ, եթե պահանջվում է. Ապահովում է ֆիզիկական արգելակման կամ պահելու կարողություն՝ սահմանված պայմաններում անվերահսկելի շարժումը կանխելու համար:

Նորմալ աշխատանքի ընթացքում servo drive-ը կարգավորում է շարժիչի ոլորող մոմենտը և արագությունը՝ պահպանելու AGV-ի հրամայված շարժումը: Երբ STO-ն գործարկվում է, շարժիչը կանխում է մոմենտների հետագա առաջացումը՝ անկախ սովորական շարժման հրամաններից: Մեքենայի իրական կանգառի վարքագիծն այնուհետև կախված է դրա առկա թափից, շարժիչի դիմադրությունից, արգելակման մեխանիզմներից և աշխատանքային միջավայրից:

Օրինակ, AGV-ն, որը շարժվում է պահեստային հարթ միջանցքով, կարող է աստիճանաբար դանդաղել STO-ի ակտիվացումից հետո՝ շարժման դիմադրության պատճառով: Այնուամենայնիվ, ներքև ընթացող AGV-ն կարող է շարունակել շարժվել ձգողականության ներքո, եթե չկա համապատասխան արգելակման մեխանիզմ:

Ո՞րն է տարբերությունը STO-ի և մեխանիկական արգելակի միջև:

Թեև STO և մեխանիկական արգելակները երկուսն էլ նպաստում են մեքենայի անվտանգությանը, նրանք կատարում են տարբեր գործառույթներ:

STO-ն ուղղակի փոխարինում չէ մեխանիկական արգելակին: Եթե ​​AGV-ն պետք է պահպանի իր դիրքը թեքահարթակի վրա, կանխի շարժումը հոսանքի կորստից հետո կամ կանգ առնի որոշակի հեռավորության վրա, ինժեներները պետք է գնահատեն՝ արդյոք անհրաժեշտ է մեխանիկական արգելակ կամ արգելակման այլ հարմար լուծում:

Ինչու՞ է STO-ն կարևոր AGV անվտանգության համար:

STO-ն ապահովում է անվտանգության կարևոր գործառույթ նյութերի մշակման ավտոմատացված համակարգերում, քանի որ այն օգնում է կանխել շարժիչի չնախատեսված ոլորող մոմենտը, երբ տեղի է ունենում վտանգավոր պայման: Երբ ճիշտ ինտեգրված է AGV-ի անվտանգության ճարտարապետության մեջ, այն կարող է նվազեցնել պտտող մոմենտը հեռացնելու գործառույթի կախվածությունը սովորական շարժման կառավարման հրամաններից:

Այնուամենայնիվ, ամբողջական AGV-ի անվտանգությունը կախված է ավելին, քան սկավառակի STO հնարավորությունը: Ինժեներները պետք է գնահատեն կանգառի հեռավորությունը, մեքենայի արագությունը, առավելագույն օգտակար բեռը, հատակի պայմանները, թեքության աշխատանքը և էներգիայի կորստի հնարավորությունը: Դիզայնը պետք է հաշվի առնի նաև սենսորների, անվտանգության կարգավորիչների և շարժիչ համակարգերի արձագանքման ժամանակը:

Անձնակազմի մոտ աշխատող կամ ծանր բեռներ տեղափոխող AGV-ների համար STO-ն պետք է դիտարկվի որպես ամբողջական ֆունկցիոնալ անվտանգության ռազմավարության բաղադրիչ, այլ ոչ թե որպես մեքենան կանգնեցնելու և պահելու համար ինքնուրույն լուծում:

AGV-ի համար ինտեգրված սերվո շարժիչ ընտրելիս խորհուրդ ենք տալիս ստուգել շարժիչի STO ներդրումը, վերանայել արտադրողի անվտանգության փաստաթղթերը և որոշել, թե արդյոք լրացուցիչ արգելակման գործառույթներ են պահանջվում հավելվածի կանգառի և պահելու պահանջները բավարարելու համար:

BESFOC Ինտեգրված DC servo Motors   Ապրանքներ

BESFOC Ինտեգրված Stepper servo Motors   Products

Besfoc Ինտեգրված Servo Motor System Անհատականացված սպասարկում

Besfoc Ինտեգրված Servo Motor System Անհատականացված սպասարկում

Կարո՞ղ է AGV-ն ապավինել STO-ին առանց մեխանիկական արգելակի:

AGV-ն կարող է պոտենցիալ աշխատել առանց մեխանիկական արգելակի, բայց միայն այն դեպքում, երբ դրա ռիսկի գնահատումը և համակարգի նախագծումը ցույց են տալիս, որ արդյունքում կանգառի և պահելու վարքագիծը ընդունելի է բոլոր համապատասխան աշխատանքային պայմաններում:

Մեխանիկական արգելակի բացակայությունը AGV-ն ավտոմատ կերպով չի դարձնում անվտանգ: Որոշ ցածր արագությամբ, ցածր ռիսկային ծրագրեր կարող են նախագծվել վերահսկվող դանդաղման, պասիվ դիմադրության և վավերացված անվտանգության ռազմավարության շուրջ: Այնուամենայնիվ, բացառապես STO-ի վրա հիմնվելը սահմանափակումներ է մտցնում, որոնք պետք է լուծվեն:

Երբ աշխատում է առանց մեխանիկական արգելակի, կարող է ընդունելի լինել

Կարող է դիտարկվել առանց արգելակային AGV դիզայն, երբ բավարարված են հետևյալ պայմանները.

1. AGV-ն աշխատում է հարթ մակերեսի վրա:

Հարթ, կառավարվող գործարանային հատակի վրա աշխատող մեքենան կարող է ունենալ ոլորող մոմենտ հեռացնելուց հետո անվերահսկելի շարժման ավելի քիչ ռիսկ, քան թեք մակերեսի վրա աշխատող մեքենան: Այնուամենայնիվ, մնացորդային իմպուլսը, հատակի աղտոտվածությունը, անիվների շփումը և արտաքին մղող ուժերը դեռ պետք է գնահատվեն:

2. Մեքենան աշխատում է համեմատաբար ցածր արագությամբ։

Գործողության ավելի ցածր արագությունները սովորաբար նվազեցնում են կինետիկ էներգիան և կարող են հեշտացնել կանգառի խնդիրը կառավարելը: Այնուամենայնիվ, միայն ցածր արագությունը չի հաստատում, որ STO առանց արգելակման անվտանգ է:

3. Դիմումը դրական պահում չի պահանջում։

Եթե ​​AGV-ն անվտանգության հետ կապված կանգառի ժամանակ չպետք է պահպանի իր դիրքը ձգողականության կամ այլ արտաքին ուժերի դեմ, ապա մեխանիկական պահող արգելակ կարող է անհրաժեշտ չլինել: Այս պայմանը պետք է ստուգվի, քան ենթադրվի:

4. Կանգառի հեռավորությունը մնում է հասանելի անվտանգության ծրարի սահմաններում:

Ամբողջական կանգառի վարքագիծը պետք է գնահատվի անվտանգության պահանջից հետո AGV-ի առավելագույն թույլատրելի ճանապարհային հեռավորության համեմատ: Դիզայնը պետք է հաշվի առնի հայտնաբերման ուշացումները, կարգավորիչի արձագանքը, շարժիչի արձագանքը, մեքենայի իներցիան, օգտակար բեռը և արգելակման առկա ուժերը:

5. Առկա է հարմար այլընտրանքային կանգնեցման մեխանիզմ:

Անվտանգության հետ կապված վավերացված վերահսկվող կանգառը, առանձին արգելակման համակարգը կամ մեկ այլ ինժեներական պայմանավորվածություն կարող է ապահովել կանգառի անհրաժեշտ կատարումը: Նախագծումը պետք է ապահովի, որ ոլորող մոմենտների հեռացումը AGV-ն չթողնի անվերահսկելի կամ վտանգավոր վիճակում:

Նույնիսկ երբ թվում է, որ այս պայմանները բավարարված են, մենք պետք է ստուգենք համակարգը կանխատեսելի անսարքության և վատթարագույն գործառնական հանգամանքներում:

Երբ AGV-ն չպետք է ապավինի միայն STO-ին

Մեխանիկական արգելակ կամ արգելակման այլ հարմար լուծում սովորաբար անհրաժեշտ է, երբ AGV-ն պետք է կանգ առնի կամ մնա անշարժ այնպիսի պայմաններում, որոնք STO-ն չի կարող հուսալիորեն լուծել:

Հիմնական սկզբունքն այն է, որ STO-ն կարող է բավարար լինել ոլորող մոմենտների հեռացման հատուկ անվտանգության գործառույթի համար, առանց անպայման բավարար լինելու AGV-ի ամբողջական կանգառի և պահման պահանջների համար:

Կարո՞ղ է STO-ն փոխարինել վթարային կանգառի գործառույթը AGV-ում:

Ոչ: STO-ն շարժիչի անվտանգության գործառույթ է, մինչդեռ վթարային կանգառը անվտանգության հետ կապված հրաման կամ գործառույթ է, որը նախատեսված է մեքենայի վտանգավոր աշխատանքը անվտանգ վիճակի բերելու համար:

Վթարային կանգառի համակարգը կարող է օգտագործել STO որպես իր ներդրման մաս, սակայն կանգառի պահանջվող վարքագիծը կախված է կիրառությունից և ռիսկի գնահատումից:

Հատկապես տեղին են երկու սովորաբար հիշատակվող կանգառների կատեգորիաները:

Կարգավիճակ 0 կանգառ. ոլորող մոմենտ ստեղծելու անհապաղ հեռացում

0-րդ կատեգորիայի կանգառը ներառում է կանգառը մեքենայի ակտուատորներին հոսանքի անհապաղ հեռացման միջոցով, ընդ որում կանգը ձեռք է բերվում էներգիայի հեռացման, այլ ոչ թե վերահսկվող դանդաղեցման հաջորդականության միջոցով:

STO-ն իրականացնող շարժիչում STO ֆունկցիան կարող է օգտագործվել ոլորող մոմենտ-հեռացման պահանջվող վարքագծի հասնելու համար:

Շարժվող AGV-ի համար մեքենան կարող է շրջել մինչև կանգ առնելը: Եթե ​​կանգառի այս հեռավորությունն անընդունելի է, ապա միայն ոլորող մոմենտ հեռացնելը բավարար չէ:

Կատեգորիա 1 կանգառ. վերահսկվող դանդաղում, որին հաջորդում է ոլորող մոմենտ ստեղծելու հեռացում

1-ին կարգի կանգառը ներառում է վերահսկվող կանգառի գործընթաց, որին հաջորդում է հոսանքի հեռացումը դեպի շարժիչներ:

Օրինակ, AGV-ն կարող է սկզբում դանդաղել իր շարժիչի շարժիչի միջոցով, այնուհետև ակտիվացնել STO-ն անվտանգ կանգառի վիճակին հասնելուց կամ դանդաղեցման նախատեսված հաջորդականությունը ավարտելուց հետո:

Այս մոտեցումը կարող է նվազեցնել կանգառի հեռավորությունը և բարելավել կանխատեսելիությունը, պայմանով, որ վերահսկվող կանգառի գործառույթը և դրա անվտանգության հետ կապված իրականացումը համապատասխանում են հավելվածի պահանջներին:

Ճշգրիտ ճարտարապետությունը պետք է նախագծված և վավերացված լինի՝ համապատասխան մեքենաշինության անվտանգության կիրառելի ստանդարտների, ներառյալ IEC 60204-1 և ISO 13850-ի համապատասխան դրույթները:

Կարևոր է, որ նորմալ ծրագրային կանգառը, որին հաջորդում է STO-ն, չպետք է ինքնաբերաբար ենթադրվի, որ ապահովում է անվտանգության գնահատված վերահսկվող կանգառ: Այն դեպքում, երբ վերահսկվող դանդաղումը ինքնին անվտանգության համար կարևոր է, անհրաժեշտ է համապատասխան ձևավորված և վավերացված անվտանգության գործառույթ:

Ինչպես հաշվարկել AGV կանգառի հեռավորությունը առանց մեխանիկական արգելակի

Առանց մեխանիկական արգելակի AGV-ն գնահատելիս, կանգառի հեռավորությունը կարևոր գործոն է որոշելու, թե արդյոք STO-ն միայնակ կարող է բավարարել կիրառման անվտանգության պահանջները: Քանի որ STO-ն հեռացնում է շարժիչի ոլորող մոմենտը՝ առանց մեքենան ակտիվորեն արգելակելու, AGV-ն կարող է շարունակել շարժվել իներցիայի, պտտվող դիմադրության կամ ձգողականության պատճառով:

Հիմնական գործոնները, որոնք ազդում են AGV կանգառի հեռավորության վրա

Մի քանի գործոններ ազդում են STO-ի ակտիվացումից հետո AGV-ի ճանապարհի վրա.

• Մեքենայի արագություն. ավելի բարձր արագությունները սովորաբար հանգեցնում են ավելի երկար կանգառի հեռավորությունների:

• Ընդհանուր զանգված. ավելի ծանր AGV կամ օգտակար բեռը մեծացնում է կինետիկ էներգիան:

• Համակարգի արձագանքման ժամանակը. մեքենան շարունակում է երթևեկել, մինչ սենսորները, անվտանգության կարգավորիչները և շարժիչը արձագանքում են:

• Հատակի պայմանները. Մակերեւութային շփումը և անիվի դիմադրությունը ազդում են պասիվ դանդաղեցման վրա:

• Գործող թեքություն. գրավիտացիոն ուժը կարող է երկարացնել կանգառի տարածությունը կամ առաջացնել AGV-ի արագացում դեպի ներքև:

Ինչպես գնահատել կանգառի հեռավորությունը

Գործնական գնահատականը պետք է ներառի երկու բաղադրիչ՝ համակարգի արձագանքման ժամանակ անցած հեռավորությունը և անցած հեռավորությունը, մինչ AGV-ն կանգ է առնում:

Օրինակ, հաշվի առեք AGV-ն, որն ընթանում է 1,5 մ/վ արագությամբ, որի համակարգի արձագանքման ժամանակը 0,15 վայրկյան է: Այս արձագանքման ժամանակահատվածում մեքենան անցնում է մոտավորապես 0,23 մետր:

Եթե ​​AGV-ն այնուհետև դանդաղում է 0,3 մ/վ⊃2 ենթադրյալ արագությամբ; պասիվ դիմադրության պատճառով այն կարող է անցնել ևս 3,75 մետր մինչև կանգ առնելը: Հետևաբար, կանգառի գնահատված ընդհանուր հեռավորությունը մոտավորապես 4 մետր է:

Այս օրինակը միայն պատկերավոր է: Կանգառի իրական հեռավորությունը կախված է մեքենայի կառուցվածքից, օգտակար բեռնվածքից, հատակի պայմաններից, շարժիչի դիմադրությունից և աշխատանքային միջավայրից: Պասիվ դանդաղումը պետք է չափվի և վավերացվի ամենավատ դեպքերում, այլ ոչ թե ենթադրվի, որ մշտական ​​է:

Ինչպե՞ս կարող են ինժեներները բարելավել կանգառի անվտանգությունը:

Առանց մեխանիկական արգելակի AGV-ն նախագծելիս ինժեներները պետք է ստուգեն ամենավատ դեպքերում կանգառի հեռավորությունը և ապահովեն, որ բավարար պաշտպանիչ հեռավորություն կա: Եթե ​​պասիվ դանդաղեցումը չի կարող բավարարել կանգառի պահանջվող կատարումը, հնարավոր լուծումները ներառում են առավելագույն երթևեկության արագության նվազեցում, վտանգների ավելի վաղ հայտնաբերում, համապատասխան վերահսկվող կանգառի գործառույթի կիրառում կամ համապատասխան արգելակման մեխանիզմի ավելացում:

Հիմնական սկզբունքն այն է, որ STO-ն դադարեցնում է ոլորող մոմենտ ստեղծելը, այլ ոչ թե մեքենայի շարժումը: Անվտանգ AGV-ի նախագծումը պետք է հաշվի առնի STO-ի ակտիվացումից հետո անցած հեռավորությունը և ապահովի, որ անվերահսկելի երթևեկությունը կամ գլորումը չստեղծի անընդունելի ռիսկ:

Ինչպե՞ս է ինտեգրված սերվո շարժիչը ազդում AGV արգելակային դիզայնի վրա:

Ինտեգրված սերվո շարժիչները միավորում են շարժիչը համապատասխան շարժիչ էլեկտրոնիկայի հետ և, կախված արտադրանքից, հետադարձ կապի սարքերից և կապի միջերեսներից: Այս ճարտարապետությունը կարող է պարզեցնել AGV շարժիչի նախագծումը` նվազեցնելով արտաքին լարերը և առանձին բաղադրիչների քանակը:

Այնուամենայնիվ, շարժիչի ինտեգրումը չի վերացնում արգելակման և ֆունկցիոնալ անվտանգության անկախ գնահատման անհրաժեշտությունը:

AGV-ի համար ինտեգրված սերվո շարժիչ ընտրելիս խորհուրդ ենք տալիս ուսումնասիրել հետևյալ գործոնները.

Ինտեգրված STO կարողություն

Հաստատեք, թե արդյոք սկավառակն աջակցում է STO-ին և արդյոք դրա ներդրումը հարմար է պահանջվող անվտանգության գործառույթի համար:

Վերանայեք արտադրողի անվտանգության փաստաթղթերը, ներառյալ անվտանգության ամբողջականության վերաբերյալ կիրառվող տեղեկատվությունը, ախտորոշիչ ծածկույթը, անսարքության արձագանքը և տեղադրման պահանջները:

Մի ենթադրեք, որ յուրաքանչյուր ինտեգրված սերվո շարժիչ ներառում է հավաստագրված STO միայն այն պատճառով, որ այն ներառում է սկավառակ:

Արգելակի մեխանիկական համատեղելիություն

Որոշեք, արդյոք շարժիչը կարող է մատակարարվել պահող արգելակով կամ միացված լինել արտաքին արգելակման մեխանիզմին:

Արգելակը պետք է ընտրվի ըստ պահանջվող պահման ոլորող մոմենտի, լիսեռի արագության, միացման հաճախականության, ջերմային սահմանաչափերի և շարժիչային սարքի կոնֆիգուրացիայի:

Անիվով շարժվող AGV-ների համար ինժեներները պետք է գնահատեն ամբողջ մեխանիկական փոխանցումը, այլ ոչ թե հենվեն բացառապես շարժիչի լիսեռի արգելակման վարկանիշի վրա:

Մոմենտ և արագության բնութագրեր

Շարժիչը պետք է ապահովի բավականաչափ շարունակական և գագաթնակետային ոլորող մոմենտ արագացման, ճանապարհորդության և դանդաղեցման համար:

Այն դեպքում, երբ վերահսկվող կանգառը պահանջվում է, շարժիչը պետք է ապահովի նաև դանդաղեցման համապատասխան կատարում իր էլեկտրական, ջերմային և մեխանիկական սահմաններում:

Չափից փոքր շարժիչը կարող է դժվարությամբ ապահովել կանգառի պահանջվող պրոֆիլը, հատկապես, երբ մեքենան ծանր բեռ է կրում կամ շարժվում է թեքության վրա:

Հաղորդակցության և անվտանգության ինտեգրում

AGV-ները հաճախ օգտագործում են արդյունաբերական կապի ցանցեր՝ նավարկությունը, շարժման կառավարումը և վերահսկողության հրամանները համակարգելու համար:

Այնուամենայնիվ, սովորական կապի հրամանները ինքնաբերաբար անվտանգության գնահատված չեն: Անվտանգության համակարգը պետք է օգտագործի անվտանգության հետ կապված համապատասխան ազդանշաններ, սարքավորումներ կամ հավաստագրված անվտանգության հաղորդակցման մեխանիզմներ, երբ դա պահանջվում է նախագծով:

Հաղորդակցության խափանումը պետք է լուծվի համաձայն համակարգի անվտանգության պահանջների, այլ ոչ թե հենվելով բացառապես սովորական դադարեցման հրամանի վրա:

Կոմպակտություն ընդդեմ ֆունկցիոնալ անվտանգության

Ինտեգրված սերվո շարժիչները կարող են նվազեցնել տեղադրման տարածքը, պարզեցնել մալուխի երթուղին և հեշտացնել գործարկումը: Այս առավելությունները հատկապես օգտակար են կոմպակտ AGV-ների համար, որոնք աշխատում են նեղ պահեստային միջանցքներում:

Այնուամենայնիվ, ամենափոքր շարժիչ լուծումը պարտադիր չէ, որ ամենաանվտանգը կամ ամենահարմարը լինի:

Կոմպակտ ինտեգրված սերվոշարժիչը STO-ով կարող է հարմար լինել մեկ AGV դիզայնի համար, մինչդեռ մեկ այլ մեքենայի համար կարող է պահանջվել լրացուցիչ արգելակ, անվտանգության գնահատված վերահսկվող կանգառի ֆունկցիա կամ հատուկ արգելակման ենթահամակարգ:

Վերջնական ընտրությունը պետք է հիմնված լինի վավերացված հայտի պահանջների վրա, այլ ոչ միայն բաղադրիչի ինտեգրման վրա:

Ինչ է տեղի ունենում, երբ AGV-ն կորցնում է ուժը առանց մեխանիկական արգելակի:

Երբ ավտոմատացված կառավարվող մեքենան (AGV) կորցնում է ուժը առանց մեխանիկական արգելակի, նրա շարժիչը կարող է այլևս չապահովել վերահսկվող ոլորող մոմենտ, բայց մեքենան անպայմանորեն չի կանգնում անմիջապես: AGV-ն կարող է շարունակել շարժվել իներցիայի կամ ձգողականության տակ գլորվելու պատճառով՝ կախված իր արագությունից, օգտակար բեռնվածքից, շարժիչի դիմադրությունից և աշխատանքային միջավայրից:

AGV արտադրողների համար էներգիայի կորստի պահվածքը հասկանալը կարևոր է Safe Torque Off-ը (STO) գնահատելիս, ինտեգրված սերվո շարժիչներ ընտրելիս և հուսալի անվտանգության համակարգ նախագծելիս:

Էլեկտրաէներգիայի կորուստ մակարդակի մակերեսի վրա

Երբ AGV-ն հոսանքազրկվում է հարթ հատակի վրա, այն կարող է աստիճանաբար դանդաղել անիվների շփման, պտտվող դիմադրության և շարժիչի շարժման դիմադրության պատճառով: Այնուամենայնիվ, այս ուժերը տարբերվում են հատակի պայմաններից, անիվի նյութերից, մեքենայի զանգվածից և մեխանիկական դիզայնից:

Առանց մեխանիկական արգելակի, AGV-ի կանգառի հեռավորությունը կարող է անկանխատեսելի լինել: Եթե ​​մեքենան աշխատում է նեղ միջանցքում կամ անձնակազմի մոտ, էլեկտրաէներգիայի կորուստից հետո շարունակվող շարժումը կարող է բախման կամ ջախջախման վտանգներ ստեղծել:

Էլեկտրաէներգիայի կորուստ թեք մակերևույթի վրա

Թեքահարթակի վրա աշխատող AGV-ն ավելի մեծ վտանգի առաջ է կանգնած, քանի որ գրավիտացիան կարող է ստիպել այն շարունակել շարժվել կամ արագացնել իջնելը՝ շարժիչի ոլորող մոմենտը կորցնելուց հետո:

Որքան ծանր է AGV-ն և դրա օգտակար բեռնվածքը, այնքան մեծ է գրավիտացիոն ուժը, որը գործում է մեքենայի վրա թեքության երկայնքով: Առանց արգելակման կամ պահելու բավարար ուժի, մեքենան կարող է անկառավարելի գլորվել:

Այդ իսկ պատճառով, AGV-ները, որոնք աշխատում են թեքահարթակների կամ թեք մակերեսների վրա, հաճախ պահանջում են համապատասխան մեխանիկական արգելակ կամ այլ մշակված լուծում՝ չնախատեսված շարժումը կանխելու համար:

Էլեկտրաէներգիայի կորուստ ծանր բեռ կրելիս

Ծանր ծանրաբեռնվածությունը մեծացնում է AGV-ի ընդհանուր շարժվող զանգվածը և կինետիկ էներգիան՝ պոտենցիալ մեծացնելով կանգառի հեռավորությունը: Էլեկտրաէներգիայի հանկարծակի կորուստը, հետևաբար, կարող է առաջացնել լրացուցիչ ռիսկեր, այդ թվում՝ բախումներ, բեռի տեղաշարժ և տեղափոխվող ապրանքների վնաս:

Ինժեներները պետք է գնահատեն էներգիայի կորստի սցենարները առավելագույն օգտակար բեռնվածքի և առավելագույն աշխատանքային արագության պայմաններում, այլ ոչ թե հենվեն միայն բեռնաթափված մեքենայի հետ կատարված փորձարկումների վրա:

Ինչպե՞ս կարող են ինժեներները նվազեցնել էներգիայի կորստի ռիսկերը:

Առանց մեխանիկական արգելակի AGV նախագծելիս խորհուրդ ենք տալիս գնահատել հետևյալ գործոնները.

• Կանգառի հեռավորություն. Ստուգեք, թե որքան հեռավորության վրա է մեքենան անցնում հոսանքի կորստից հետո՝ շահագործման վատթարագույն դեպքում:

• Լանջի շահագործում. Որոշեք, թե արդյոք ձգողականությունը կարող է չնախատեսված շարժում առաջացնել:

• Բեռնատարողունակությունը. Գնահատեք կանգառի կատարումը առավելագույն գնահատված բեռի դեպքում:

• Անվտանգության ճարտարապետություն. Հաստատեք, որ STO-ն և անվտանգության այլ գործառույթները վերաբերում են հայտնաբերված վտանգներին:

• Պահման պահանջներ. Որոշեք, թե արդյոք անհրաժեշտ է մեխանիկական արգելակ կամ այլ հարմար մեխանիզմ AGV-ն անշարժ պահելու համար:

Զսպանակով կիրառվող, էլեկտրականորեն անջատված արգելակը կարող է տեղին լինել, երբ AGV-ն պետք է դիմադրի շարժմանը հոսանքի կորստից հետո: Այնուամենայնիվ, դրա պահպանման ոլորող մոմենտը, միացման ժամանակը և դինամիկ արգելակման հնարավորությունը պետք է ստուգվեն նախատեսված կիրառման համար:

Հիմնական կետն այն է, որ էներգիայի կորուստը չի երաշխավորում, որ AGV-ն ապահով կդադարի: STO-ն կանխում է շարժիչի ոլորող մոմենտ ստեղծելը, երբ այն ակտիվանում է, բայց այն չի ցրում կինետիկ էներգիան կամ ինքնուրույն չի կանխում գրավիտացիոն շարժը: Հուսալի AGV նախագծումը պետք է հաշվի առնի ինչպես կանգառի կատարումը, այնպես էլ անշարժ պահումը, որպեսզի ապահովի անվտանգ շահագործումը կանխատեսելի անսարքության պայմաններում:

Ինչպես ընտրել STO-Only-ի և STO-ի միջև մեխանիկական արգելակով

Համապատասխան կոնֆիգուրացիան կախված է AGV-ի շարժման պրոֆիլից, ռիսկի գնահատումից, մեխանիկական դիզայնից և կանգառի պահանջներից:

Աղյուսակը ընդգծում է մի կարևոր կետ. մեխանիկական արգելակ ավելացնելը AGV-ն ավտոմատ կերպով անվտանգ չի դարձնում: Արգելակը պետք է ճիշտ ընտրվի, տեղադրվի, անհրաժեշտության դեպքում վերահսկվի և ներառվի անվտանգության ընդհանուր ռազմավարության մեջ:

Նմանապես, արգելակումը բաց թողնելն ընդունելի է միայն այն դեպքում, երբ ամբողջական դիզայնը ապահովում է ռիսկի նվազեցման անհրաժեշտ մակարդակ:

Ստանդարտներ և ֆունկցիոնալ անվտանգության նկատառումներ AGV STO-ի համար

AGV արտադրողները և համակարգերի ինտեգրատորները պետք է գնահատեն համապատասխան մեքենաների անվտանգության ստանդարտները STO-ի վրա հիմնված կանգառ համակարգերի նախագծման ժամանակ:

Մի քանի ստանդարտներ կարող են համապատասխան լինել՝ կախված մեքենայի ճարտարապետությունից, նախատեսված կիրառությունից և իրավասությունից:

• IEC 61800-5-2. Անդրադառնում է կարգավորելի արագությամբ էլեկտրաէներգիայի շարժիչ համակարգերի անվտանգության ֆունկցիոնալ պահանջներին, ներառյալ անվտանգության հետ կապված շարժիչ գործառույթները, ինչպիսիք են STO և Safe Stop գործառույթները:

• IEC 60204-1. Ծածկում է մեքենաների էլեկտրական սարքավորումները, ներառյալ մեքենաների կանգառին և էլեկտրական անվտանգությանը վերաբերող պահանջները:

• ISO 13850. Սահմանում է վթարային դադարեցման գործառույթների նախագծման սկզբունքները:

• ISO 13849-1. Ապահովում է կառավարման համակարգերի անվտանգությանն առնչվող մասերի նախագծման և գնահատման մեթոդաբանություն՝ օգտագործելով Կատարման մակարդակները:

• IEC 61508. Ապահովում է ընդհանուր շրջանակ էլեկտրական, էլեկտրոնային և ծրագրավորվող էլեկտրոնային անվտանգության հետ կապված համակարգերի ֆունկցիոնալ անվտանգության համար:

• ISO 3691-4. Անդրադառնում է անվարորդ արդյունաբերական բեռնատարների և դրանց համակարգերի անվտանգության պահանջներին և ստուգմանը, ներառյալ բազմաթիվ AGV և ինքնավար շարժական ռոբոտների հավելվածներ:

Կիրառելի պահանջները կախված են մեքենայի հատուկ կատեգորիայից, աշխատանքային միջավայրից և համակարգի դիզայնից: Ինժեներները պետք է ծանոթանան համապատասխան ստանդարտների ընթացիկ հրատարակություններին և որոշեն, թե որ դրույթները կիրառվում են դրանց կիրառման համար:

STO սերտիֆիկացումը չի վավերացնում ամբողջ AGV-ն

Հավաստագրված STO-ով սկավառակը կարող է ապահովել սահմանված անվտանգության գործառույթ, սակայն դրա հավաստագրումը ավտոմատ կերպով չի հաստատում, որ AGV-ն ամբողջությամբ համապատասխանում է իր անվտանգության պահանջներին:

Անվտանգության ամբողջական գնահատումը պետք է հաշվի առնի վտանգի հայտնաբերումը, անվտանգության տրամաբանությունը, հաղորդակցությունը, շարժիչի արձագանքը, մեխանիկական վարքը և արդյունքում ռիսկի նվազեցումը:

Օրինակ, STO ֆունկցիան կարող է բավարարել իր սահմանված կատարողական պահանջները, մինչ մեքենան դեռևս շատ հեռու է շարժվում ոլորող մոմենտը հեռացնելուց հետո՝ բախումից խուսափելու համար:

Նմանապես, հավաստագրված STO սխեման չի կարող կանխել ձգողականության վրա հիմնված շարժումը, եթե մեխանիկական համակարգը չունի համապատասխան պահելու հնարավորություն:

Հետևաբար, ֆունկցիոնալ անվտանգությունը պետք է գնահատվի համակարգի մակարդակով, ոչ միայն շարժիչի կամ շարժիչի մակարդակով:

Գործնական նախագծման առաջարկություններ AGV արտադրողների համար

Ինտեգրված սերվո շարժիչներով AGV մշակելիս խորհուրդ ենք տալիս հետևել կառուցվածքային ինժեներական գործընթացին՝ որոշելու, թե արդյոք պահանջվում է մեխանիկական արգելակ:

Քայլ 1. Բացահայտեք համապատասխան վտանգները

Գնահատեք բախման ռիսկերը, ջախջախման վտանգները, թեքահարթակի շահագործումը, օգտակար բեռների տեղաշարժը, սպասարկման աշխատանքները և հոսանքի կորստի հնարավոր սցենարները:

Հաշվի առեք և՛ նորմալ աշխատանքը, և՛ կանխատեսելի աննորմալ պայմանները:

Քայլ 2. Սահմանեք դադարեցման պահանջվող վարքագիծը

Որոշեք, թե արդյոք AGV-ն պետք է կանգ առնի, վերահսկվող կերպով դանդաղի, կանգ առնի սահմանված հեռավորության վրա կամ կանգառից հետո մնա անշարժ:

Սրանք տարբեր ինժեներական պահանջներ են և կարող են պահանջել անվտանգության տարբեր գործառույթներ:

Քայլ 3. Հաշվարկել ամենավատ դեպքի կանգառի հեռավորությունը

Գնահատեք առավելագույն արագությունը, առավելագույն ծանրաբեռնվածությունը, արձագանքման ժամանակը, արդյունավետ դանդաղումը, հատակի պայմանները և թեքությունը:

Օգտագործեք չափված և վավերացված կատարողականի տվյալները, այլ ոչ թե հիմնվելով բացառապես շփման տեսական ենթադրությունների վրա:

Քայլ 4. Գնահատեք էներգիայի կորստի և պահպանման պահանջները

Որոշեք, թե արդյոք մեքենան կարող է պտտվել ծանրության կամ արտաքին ուժերի ներքո, երբ մոմենտը հանվում է:

Եթե ​​անշարժ պահումը անհրաժեշտ է, նշեք համապատասխան մեխանիկական արգելակ կամ այլ մշակված լուծում, որը համապատասխանում է պահանջվող բեռի և անսարքության պայմաններին:

Քայլ 5. Ընտրեք համապատասխան շարժիչը և շարժիչը

Ստուգեք շարժիչի ոլորող մոմենտը, արագությունը, ջերմային հզորությունը, շարժիչի անվտանգության գործառույթները, արգելակների համատեղելիությունը և հաղորդակցման պահանջները:

Ինտեգրված սերվո շարժիչների համար հաստատեք, թե անվտանգության որ գործառույթներն են ներառված, և որոնք պետք է իրականացվեն համակարգի այլ մասերում:

Քայլ 6. Վավերացրեք ամբողջական անվտանգության ճարտարապետությունը

Փորձարկեք կանգառի վարքագիծը ներկայացուցչական ամենավատ դեպքերում, ներառյալ առավելագույն բեռնվածությունը, առավելագույն աշխատանքային արագությունը, համապատասխան գրադիենտները և անսարքության կիրառելի սցենարները:

Փաստաթղթավորեք անվտանգության գործառույթները, ստուգման արդյունքները, սահմանափակումները, ստուգման պահանջները և սպասարկման ընթացակարգերը:

Այս գործընթացը օգնում է կանխել ընդհանուր նախագծման սխալը. ենթադրելով, որ շարժիչի շարժիչի STO հնարավորությունը ավտոմատ կերպով լուծում է AGV-ի կանգառի և պահելու բոլոր ռիսկերը:

Եզրակացություն. Արդյո՞ք STO-ն առանց մեխանիկական արգելակի ճիշտ ընտրություն է AGV-ի համար:

AGV-ն պոտենցիալ կարող է գործել առանց մեխանիկական արգելակի, սակայն որոշումը պետք է ապահովվի ամբողջական ինժեներական գնահատմամբ, այլ ոչ միայն STO-ի առկայությամբ:

STO-ն կանխում է շարժիչի ոլորող մոմենտ ստեղծելը. այն չի երաշխավորում անհապաղ կանգառ, վերահսկվող դանդաղում կամ անշարժ պահում: AGV-ների համար, որոնք աշխատում են հարթ հատակների վրա՝ կանգառի սահմանափակ պահանջներով, առանց արգելակային կառուցվածքը կարող է իրագործելի լինել, եթե ստացված վարքագիծը ապացուցվի, որ անվտանգ է: Լանջերով շարժվող, ծանր բեռներ տեղափոխող, անձնակազմի մոտ աշխատող կամ հոսանքի կորստից հետո հուսալի պահպանում պահանջող տրանսպորտային միջոցների համար մեխանիկական արգելակ կամ արգելակման այլ հարմար լուծում կարող է կարևոր լինել:

AGV-ի համար ինտեգրված սերվո շարժիչ ընտրելիս խորհուրդ ենք տալիս միասին գնահատել STO-ի հնարավորությունը, շարժիչի աշխատանքը, արգելակային համատեղելիությունը, հաղորդակցման ճարտարապետությունը և համակարգի մակարդակի ֆունկցիոնալ անվտանգությունը:

Պարտադիր չէ, որ ամենաարդյունավետ դիզայնը լինի ամենաքիչ բաղադրիչները: Դա այն մեկն է, որը հասնում է կանգառի և պահման պահանջվող կատարողականին` միաժամանակ հավասարակշռելով ֆունկցիոնալ անվտանգությունը, շարժման կառավարման ճշգրտությունը, համակարգի հուսալիությունը, պահպանման պահանջները և ընդհանուր ինտեգրման արժեքը:

ՀՏՀ:

ՀՏՀ 1. Կարո՞ղ է AGV-ն գործել առանց մեխանիկական արգելակի, եթե այն օգտագործում է STO:

Այո, AGV-ն կարող է գործել առանց մեխանիկական արգելակի, եթե ռիսկի համապարփակ գնահատումը ցույց է տալիս, որ դրա կանգառի հեռավորությունը, էներգիայի կորստի պահվածքը և պահման պահանջները կարող են ապահով կերպով բավարարվել: STO-ն կանխում է շարժիչի ոլորող մոմենտ ստեղծելը, սակայն ակտիվորեն չի կանգնեցնում մեքենան կամ չի երաշխավորում անշարժ պահումը: Լանջերի, ծանր բեռների կամ վտանգավոր անվերահսկելի շարժումների հետ կապված կիրառությունները կարող են պահանջել լրացուցիչ արգելակման լուծում:

ՀՏՀ 2. Ո՞րն է տարբերությունը STO-ի և AGV-ի մեխանիկական արգելակի միջև:

STO-ն անջատում է շարժիչի շարժիչի ոլորող մոմենտ ստեղծելու ունակությունը, մինչդեռ մեխանիկական արգելակն ապահովում է ֆիզիկական արգելակման կամ պահելու ուժ: STO-ն ակտիվորեն չի ցրում կինետիկ էներգիան, մինչդեռ մեխանիկական արգելակները կարող են կանգնեցնել կամ պահել մեքենան, եթե այն պատշաճ կերպով նախագծված և գնահատված է պահանջվող ծառայության համար:

ՀՏՀ 3. Արդյո՞ք STO-ն անմիջապես դադարեցնում է AGV-ն վթարային կանգառի ժամանակ:

Ոչ: STO-ն հեռացնում է շարժիչի ոլորող մոմենտ ստեղծելու հնարավորությունը, սակայն չի երաշխավորում անհապաղ կանգառը: AGV-ն կարող է շարունակել շարժվել իներցիայի, գլորման դիմադրության կամ ձգողականության պատճառով: Եթե ​​ավելի կարճ կամ վերահսկվող կանգառի հեռավորություն է պահանջվում, ապա համակարգին կարող է անհրաժեշտ լինել համապատասխան վերահսկվող կանգառի գործառույթ կամ լրացուցիչ արգելակման միջոցներ:

ՀՏՀ 4. Կարո՞ղ է AGV-ն ցած գլորվել STO-ն ակտիվացնելուց հետո:

Այո՛։ Եթե ​​AGV-ն գործում է թեք մակերևույթի վրա, ապա ձգողականությունը կարող է ստիպել այն շարունակել շարժվել կամ արագանալ STO-ի ակտիվացումից հետո: Անվտանգությունը պահպանելու համար կարող է անհրաժեշտ լինել համապատասխան մեխանիկական արգելակ կամ չնախատեսված տեղաշարժը կանխելու այլ վավերացված միջոց:

ՀՏՀ 5. Ի՞նչ է տեղի ունենում, երբ AGV-ն կորցնում է ուժը առանց մեխանիկական արգելակի:

AGV-ն կարող է կանգ առնել պասիվ դիմադրության պատճառով, սակայն դրա կանգառի հեռավորությունը կարող է տարբեր լինել՝ կախված արագությունից, օգտակար բեռնվածքից, հատակի պայմաններից և շարժակազմի բնութագրերից: Զառիթափի վրա մեքենան կարող է գլորվել գրավիտացիայի տակ: Ինժեներները պետք է գնահատեն էներգիայի կորստի վատթարագույն սցենարները՝ որոշելու համար, թե արդյոք պահանջվում են լրացուցիչ արգելակման կամ պահման միջոցներ:

ՀՏՀ 6. Ինչպե՞ս եք հաշվարկում AGV կանգառի հեռավորությունը առանց մեխանիկական արգելակի:

AGV կանգառի հեռավորությունը ներառում է անցած հեռավորությունը անվտանգության համակարգի արձագանքման ժամանակ և անցած ճանապարհը, երբ մեքենան դանդաղում է: Գնահատումը կախված է մեքենայի արագությունից, արձագանքման ժամանակից, ընդհանուր զանգվածից, պասիվ դանդաղումից և աշխատանքային պայմաններից: Կասեցման փաստացի կատարումը պետք է չափվի և վավերացվի ամենավատ դեպքի ներկայացուցչական պայմաններում:

ՀՏՀ 7. Կարո՞ղ է արդյոք զսպանակով կիրառվող արգելակը փոխարինել STO-ն AGV-ում:

Ոչ: Զսպանակով միացված արգելակը և STO-ն կատարում են տարբեր գործառույթներ: Զսպանակով կիրառվող արգելակը կարող է ապահովել մեխանիկական ամրացում կամ արգելակում, երբ ճիշտ նախագծված է, մինչդեռ STO-ն թույլ չի տալիս շարժիչի ոլորող մոմենտ ստեղծել: Կախված ռիսկի գնահատումից՝ AGV-ն կարող է պահանջել երկու գործառույթներն էլ համապատասխան նախագծված անվտանգության ճարտարապետության շրջանակներում:

ՀՏՀ 8. STO-ն բավարա՞ր է AGV վթարային կանգառի համակարգերի համար:

STO-ն կարող է կազմել AGV վթարային կանգառի համակարգի մաս, երբ մոմենտի հեռացումն ապահովում է կանգառի պահանջվող վարքագիծը: Եթե ​​մեքենան պետք է դանդաղեցնի վերահսկվող ձևով կամ կանգ առնի սահմանված հեռավորության վրա, կարող են անհրաժեշտ լինել լրացուցիչ անվտանգության գործառույթներ: Վթարային դադարեցման ամբողջական համակարգը պետք է համապատասխանի անվտանգության կիրառելի պահանջներին:

ՀՏՀ 9. Ի՞նչ պետք է հաշվի առնեն ինժեներները AGV-ի համար ինտեգրված սերվո շարժիչ ընտրելիս:

Ինժեներները պետք է գնահատեն գնահատված և առավելագույն ոլորող մոմենտը, գործառնական արագությունը, օգտակար բեռնվածությունը, շարժիչի անվտանգության գործառույթները, STO-ի ներդրումը, արգելակային համատեղելիությունը, կապի միջերեսները, ջերմային կատարումը և շրջակա միջավայրի պայմանները: Նրանք պետք է նաև ստուգեն արտադրողի անվտանգության փաստաթղթերը և գնահատեն, թե արդյոք ամբողջական AGV համակարգը համապատասխանում է կանգառի և պահման պահանջներին:

ՀՏՀ 10. Անվտանգության ո՞ր ստանդարտներն են առնչվում STO-ին և AGV-ներում արգելակմանը:

Համապատասխան ստանդարտները կարող են ներառել IEC 61800-5-2 շարժիչ համակարգերի ֆունկցիոնալ անվտանգության համար, IEC 60204-1 մեքենաների էլեկտրական սարքավորումների համար, ISO 13850 վթարային կանգառի գործառույթների համար, ISO 13849-1 անվտանգության հետ կապված կառավարման համակարգերի համար և ISO 3691-4՝ առանց վարորդ արդյունաբերական բեռնատարների և դրանց համակարգերի համար: Կիրառելի ստանդարտները կախված են AGV-ի դիզայնից, կիրառությունից և իրավասությունից: