数控机床中的safety integrated功能分析

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Technology产品与技术数控机床中的Safety Integrated功能分析常州铁道高等职业技术学校 葛成荣随着数控机床全集成化的应用越来越广泛，对其可靠性、安全性和稳定性要求也越来越高。其中的Safety Integrated功能作为全集成自动化的重要一部分，在国外已经得到广泛应用，但在国内，由于技术、成本等多方面的原因，Safety Integrated技术在国内应用并不多，应用程度也不高。本文通过对Safety Integrated功能的分析，为企业对该功能的应用提供参考。安全技术的目标是通过应用相关的技术尽可能降低对人和环境的潜在危险。不同的国家和地区对产品的安全性能有不同的要求，其中欧盟要求所有出口到欧盟国家的机械产品要通过CE认证，在认证标准里对安全方面有详细的要求。在国内，虽然也有一些安全方面的技术标准，但是由于技术、成本等多方面的原因，Safety Integrated技术在国内应用并不多，应用程度也不高。数控机床上应用安全技术，可以保证操作人员、设备和环境的安全可靠，提高设备整体的可靠性和稳定性，以及系统的最高经济效率与灵活性。提供给NC控制器和伺服驱动控制器。（2）数据比较安全相关功能在NCK和伺服驱动器的CPU中相互独立地运行，两个CPU循环地相互比较它们的安全相关数据和结果（交叉数据比较）。（3）系统响应当安全相关功能有响应时，NCK和伺服驱动器其中一个或者两个同时通过掉电路径作用于电源模块，从而安全地制动各个轴和主轴。在西门子数控系统中NC、驱动器和内部PLC都配置了Safety Integrated功能，所以只需添加少量外围的硬件，就能达到CE认证要求，具体控制原理如图1所示。 Integrated基本原理数控机床要满足安全要求，至少需要具有以下功能：模式转换开关，用来转换机床工作模式； 安全停车，当机床出现意外时（如急停、防护门以外打开等），机床要能安全可靠地停车；安全速度监控，在设定模式下，监控各个轴的移动速度，不能超出安全速度。按CE要求，所有控制都需要双通道，在任何一个通道控制失效时还能保证安全控制功能的正确实现，并且要在适当的间隔时间里，对一些重要的安全功能进行测试。下面以西门子安全系统为例，来介绍其工作过程。（1）数据采集控制模块在单编码器系统中通过第一个实际值输入通道，在双编码器系统中通过第一和第二个实际值输入通道获得实际值，然后通过两个独立的实际值通道把这些数据图1 840D控制原理86WMEM·2019年 第6期