前言
運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的安全技術(shù)是機(jī)器安全控制的重要一環(huán)，在IEC62061/EN13849的規(guī)范中，關(guān)于運(yùn)動(dòng)控制的安全技術(shù)包含了多項(xiàng)，然而必須落實(shí)在具體的應(yīng)用并為生產(chǎn)及人員帶來(lái)安全保證，才能有實(shí)際的應(yīng)用。事實(shí)上，運(yùn)動(dòng)控制的安全概念涉及了較多方面。
1.安全技術(shù)思想的轉(zhuǎn)變
近年，安全技術(shù)正在成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域最為關(guān)注的技術(shù)熱點(diǎn)，然而，關(guān)于安全，盡管少數(shù)專(zhuān)業(yè)人士對(duì)其較為了解，但大部分人對(duì)其理解仍然是局部和片面的，有幾個(gè)重要思想必須得以糾正，否則就會(huì)產(chǎn)生因安全技術(shù)的片面而導(dǎo)致安全技術(shù)無(wú)法做出全局判斷。
1.1安全技術(shù)涉及的是生命周期管理理念而非“產(chǎn)品概念”
“我們的產(chǎn)品符合SIL3等級(jí)認(rèn)證”這是一個(gè)典型的產(chǎn)品概念，某個(gè)產(chǎn)品的SIL3等級(jí)認(rèn)證僅代表這個(gè)產(chǎn)品滿足認(rèn)證所要求的電氣器件設(shè)計(jì)的安全要求，不代表系統(tǒng)的安全等級(jí)是SIL3，因?yàn)榘踩到y(tǒng)必須是一個(gè)全局的，全生命周期的概念，任何孤立的看待它的思想都是不合適的，它是一個(gè)從系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、方案確定、設(shè)計(jì)、測(cè)試、仿真、運(yùn)行、升級(jí)、維護(hù)全過(guò)程必須遵循安全規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程。安全系統(tǒng)更多意義是一個(gè)管理思想在技術(shù)上的延伸，而非僅僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題或者產(chǎn)品問(wèn)題。
概括來(lái)講，安全系統(tǒng)更接近一個(gè)“生產(chǎn)運(yùn)行的管理系統(tǒng)”，而非一個(gè)技術(shù)或產(chǎn)品的構(gòu)成，任何將安全理解為技術(shù)和產(chǎn)品的概念均是“局部的”或“片面的”。
1. 2安全帶來(lái)的是收益而非無(wú)回報(bào)的投入
安全系統(tǒng)的另一個(gè)問(wèn)題在于企業(yè)對(duì)于安全投入的忽視，因?yàn)椋踩到y(tǒng)總是被認(rèn)為投入而沒(méi)有大的作用，另外就是會(huì)增加成本而無(wú)法實(shí)現(xiàn)，事實(shí)上，安全系統(tǒng)會(huì)給企業(yè)帶來(lái)收益體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1. 2.1安全帶來(lái)的生產(chǎn)效率提升
對(duì)于安全系統(tǒng)而言，由于采用了新的安全設(shè)計(jì)如貝加萊(B&R)提供的智能安全響應(yīng)技術(shù)(Smart Safe Reaction)可以在不停機(jī)狀態(tài)下確保人身的安全，并同時(shí)確保了生產(chǎn)的連續(xù)性，人身安全對(duì)于企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)在于人身事故所帶來(lái)的潛在賠付與法律責(zé)任的成本，而這一成本在安全得到更為重視的今天也變得更為巨大，因此，安全系統(tǒng)帶來(lái)的不僅僅是人身安全潛在利益，也在于生產(chǎn)連續(xù)性避免生產(chǎn)在制品的損失。
1. 2.2安全保護(hù)重要的設(shè)備投資
對(duì)于重要的設(shè)備如注塑模具、擠出機(jī)螺桿、紡織機(jī)械以及包裝機(jī)械設(shè)備的高精度凸輪機(jī)構(gòu)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、燃?xì)廨啓C(jī)等關(guān)鍵高值設(shè)備而言，安全系統(tǒng)也能確保他們避免被損壞，甚至損毀所帶來(lái)的潛在巨大財(cái)產(chǎn)損失。
1. 2.3安全技術(shù)突破技術(shù)壁壘與市場(chǎng)進(jìn)入的準(zhǔn)入證
對(duì)于未來(lái)，國(guó)產(chǎn)設(shè)備若想要進(jìn)入全球市場(chǎng)，安全技術(shù)會(huì)成為潛在的市場(chǎng)進(jìn)入壁壘，而安全技術(shù)將成為未來(lái)機(jī)器領(lǐng)域的一個(gè)重要技術(shù)壁壘，這是為什么歐美日本等機(jī)械制造發(fā)達(dá)國(guó)家強(qiáng)調(diào)安全技術(shù)的重要性的原因，不僅僅是出于安全考慮，也是一個(gè)市場(chǎng)考慮，因此，必須未雨綢繆地實(shí)現(xiàn)對(duì)安全技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。
2.SafeMotion所涵蓋的范圍
運(yùn)動(dòng)控制的安全如同IEC61508所定義的思想，即，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的單獨(dú)安全并不代表整體的安全，功能安全一致性必須以整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)均為安全才能定義為安全系統(tǒng)，因此，它包含了安全的編碼器、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、安全編程、安全通信多個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)然也包含了本次并不列入介紹范圍的安全邏輯——處理器的安全。
2.1 SafeMOTION安全驅(qū)動(dòng)技術(shù)
驅(qū)動(dòng)的安全是為安全運(yùn)動(dòng)控制的核心，其基于安全的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、功能開(kāi)發(fā)、規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，其中安全功能包含了STO、SS1、SLS、SMP等重要的功能設(shè)計(jì)要求，以確保運(yùn)動(dòng)過(guò)程的安全，本節(jié)將以貝加萊的SafeMOTION作為參考詳細(xì)介紹其中一些關(guān)鍵的功能及應(yīng)用實(shí)際。
