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如何實現(xiàn)包裝機械中的剩余堆棧的安全監(jiān)測
關鍵詞：包裝機械,光電傳感器,IO-Link
摘要：包裝自動化，是利用自動化裝置控制和管理包裝過程，使其按照預先規(guī)定的程序自動處理。隨著工業(yè)行業(yè)工廠自動化程度的提高，對機器安全的要求也在不斷提高，這也影響著包裝行業(yè)。例如，由于標準的變更（EN 1010-1:2004 變更為 EN ISO 12643-4），未來須使用 PL d 安全等級替代 PL b 防止包裝機潛在危險區(qū)域的操作員介入，以盡可能地確保人員安全。
1.應用挑戰(zhàn)
在下游食品、藥品、日化等行業(yè)新增長點的拉動下，我國包裝專用設備產(chǎn)量逐年增長。在連續(xù)化、大型化的工業(yè)生產(chǎn)過程中，包裝工藝是其中的重要一環(huán)，完善的包裝不僅能提高商品的競爭能力，包裝自動化還能有效地提高生產(chǎn)能力，保證產(chǎn)品質(zhì)量，有利于降低生產(chǎn)成本。
包裝自動化，是利用自動化裝置控制和管理包裝過程，使其按照預先規(guī)定的程序自動處理。隨著工業(yè)行業(yè)工廠自動化度的提高，對機器安全的要求也在不斷提高，這也影響著包裝行業(yè)。例如，由于標準的變更（EN 1010-1:2004 變更為 EN ISO 12643-4），未來須使用 PL d 安全等級替代 PL b 防止包裝機潛在危險區(qū)域的操作員介入，以盡可能地確保人員安全。
2.目標
解決方案的難點在于，我們在找尋能夠提升安全等級的產(chǎn)品和技術的同時，應既不增加機器工作的復雜性，也不降低生產(chǎn)效率。另外，應盡可能減少這些成熟機器的安全改裝措施。有時，我們很難在市場上現(xiàn)有的安全產(chǎn)品中，找到合適且性價比高的解決方案。這樣的情況下，我們可通過使用非安全產(chǎn)品，來實現(xiàn)功能安全概念，從而達到所需安全等級。
例如，在包裝行業(yè)的模切機應用中，當機器運作過程中，裝紙板的料盒底部存在有鋁制的運送輪，把一層一層的紙板運送到下一工位進行裁切。對于一個符合安全等級的包裝機械來說，需要確保設備的裁切機構不暴露于工作人員可觸及范圍內(nèi)，從而保證工作人員的安全。而當料盒內(nèi)存有一定數(shù)量的紙箱胚料時，恰好可以遮擋風險源。因此我們只需監(jiān)控料盒內(nèi)的剩余堆棧，使之保持在安全的高度范圍，即可滿足安全包裝機械所需要的安全功能。
3.解決方案
倍加福為此應用提供了一個理想的解決方案，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且性價比高，它不需要通過昂貴的安全控制器來實現(xiàn)安全功能，并且易于集成。該解決方案的安全概念基于 R100 系列的兩個光電傳感器，通過冗余設計來確保所需的安全等級。帶IO-Link接口的R100光電傳感器安裝在料盒側面，通過交叉比較，檢測是否存在一定數(shù)量的剩余紙箱坯料。如果紙箱坯料的實際數(shù)量低于此預設值（通過傳感器先前定義的閾值），機器將自動關閉。除此之外，該功能也可以通過F77系列超聲波傳感器實現(xiàn)。
4.產(chǎn)品優(yōu)勢
在倍加福安全專家的幫助下，我們?yōu)榭蛻魧I(yè)定制人員安全概念，以找到性價比高的解決方案，實現(xiàn)更高的性能水平。由于現(xiàn)有的傳感器和安全 PLC 都可以繼續(xù)使用，因此能盡可能降低額外組件的采購成本。
安全概念是獨立于技術而創(chuàng)建的。例如，如果應用的環(huán)境條件需要，便可很容易地開發(fā)一個基于超聲波傳感器，而非光電傳感器的解決方案。
此外，根據(jù)應用要求，客戶可以從倍加福完整的標準傳感器技術組合中，選擇所需的外形設計和安裝方式。通過這種方式，為客戶開發(fā)出針對不同應用的定制化方案。
5.產(chǎn)品特性
亮點
■ 安全標準的變更，要求包裝機的進料采取更高等級的安全措施
■ 易于集成且高性價比的解決方案
■ 即使使用非安全產(chǎn)品，也能實現(xiàn)所需性能的功能安全概念
■ 獨立于技術的安全措施，具體取決于應用環(huán)境的要求
■ 各種標準傳感器技術組合可供選擇，更好地適應實際應用