ABB安全PLC在海天注塑机全自动上的应用

ABB安全PLC在海天注塑机全自动上的应用 ABB安全PLC在海天注塑机全自动上的应 用 ., 4/3/3尝盒PL,C在海蕴塑机盒上的应卢 ABBSafetyPLCApplicationinHaitianGroupAll-ElectricInjectionMoldingMachine 张亚荣 (ABB(中国)有限公司过程自动化部,北京市100016) ZhangYarong (ABB(China)Limited,Beijing100016) 【摘要】本文主要介绍了ABB的机械安全产品在国内最大的注塑机生产厂家一一宁波海天集团的全电动 注塑机产品上的应用. 【关键词】机械安全安全PLC全电动注塑机 Abstract:Thepapermainlyintroducesmachinesafety,andtheapplicationofABBsafetyPLC inplasticmachinery industry. Keywords:MachinerySafetySafetyPLCAll—ElectricIniectionMoldingMachines 引言 近年来,随着我国自动化技术水平的提高,工 厂自动化也上了一个新台阶.工业安全作为一个新兴 领域,正受到越来越多的关注,工业安全产品也以其 高稳定性,高可靠性等方面的独特优点,在各个领域 获得了广泛应用. 随着国际交流的增加,机械产品进出口业务的 不断发展.当前,设备的安全已成为贸易技术壁垒的 主要内容,成为制约流通的重要技术因素.如何更 好,更快的了解国际相关并积极采用,使之成为 提升中国产品技术水平的依据,从而克服贸易技术壁 垒是设备制造企业的当务之急. 作为一个专业的工业安全产品生产商,ABB不 仅提供各种工业安全产品及解决,同时还和各个 国家的安全标准组织合作,一道为设备生产商及用户 提供更多的安全保护及设备设计方面的建议. 1背景 海天国际自1966年其前身创立发展至今已经历了 收稿日期:2010—09—07 作者简介:张亚荣,就职于ABB(中国)有限公司,现任低压事 业部杌械安全产品经理. 40年的历史,海天以其产品的优质,高效,节能,档 次高,经济效益好而闻名于全国塑料机械行业,企业 整体实力及各项经济指标连续l1年在全国同行业中名列 是国内同行业公认的排头兵.海天牌注塑机已 首位, 经批量出口美国,欧洲,南美州,中东,东南亚等几 十个国家和地区,产量和销售额居中国同行业首位. 鉴于此机器具有复杂机械运动的特点,其安全系 统外围设计有防护房,为了使设备性能稳定,易于维 护,海天国际采用了以ABB的安全可编程控制器Pluto $46以及安全继电器BT51为主控器的控制方案. 2解决方案 该安全控制系统主要功能是实现对全电动注塑机 电器安全控制回路的监控(按照欧盟CE标准进行要求 设计).需要监控的安全类输入设备包括:急停装置, 前后安全门联锁开关,顶盖传感器(开关),喷嘴防护 罩检测开关以及各种运动机械的反馈信号检测.其中合 模区安全回路的安全等级必须达到四级安全等级;机械 手紧急停止,机器紧急停止安全等级达到四级;喷嘴区 安全回路安全等级必须达到三级以上. 本系统中所使用的JokabSafety的Pluto$46安全 f]转第39页) 所有PROFINET产品中集成PROFIenergy. 随着经验的增加以及支持PROFIenergy的设备越来 越多,我们可以预期有更复杂的节能方案进行应用. 例如,PROFIenergy将能耗数据反馈给控制器的能力, 意味着可以实现负载相关的机器控制策略来帮助避免 极端需求造成的损失.次级过程也可能在生产期间在 不需要时将其暂停,甚至电能以外的能源(例如,蒸汽 和压缩空气)也可利用PROFIenergy实现更好的管理. PROFIenergy在PROFINET~.实现智能能耗管理, 机器人单元,激光器与驱动(这些设备在生产暂停期 间耗能达60%)将最早受益.随着更智能的方法用于 (上接第23页) PLC拥有46个独立I/O,其中6个为相互独立的安全输 出,16个IQ既可以用作输入又可以用作输出(可以 在编程软件中进行定义),其它24个IO则可以用于 安全设备或其它检测设备的输入,如图1. .一 .二:二: 一 : -u… 图1安全系统 Pluto的输入可以接收两种模式的信号:静态24v输 入和独特的脉冲信号输入,通过对两种信号类型的编 程组合使得Pluto可以检测到外部连接设备的所有故障 状态,从而达到最高的安全等级,例如:双通道的急 停装置,一个通道配置为24V输入,另一个通道配置为 动态信号输入.还有,Pluto接收到的输人信号都要送 至内部双处理器处理,两者一致才产生下一步逻辑. 该型号注塑机需要监控的危险性运动机械有: 用于搬运抓取的机械手,座台进出机构,顶举机构, 合模电机,注射机构以及预塑机构.该机器的危险性 决定了其安全系统必须达到一定的安全等级,Pluto的 安全输出具有双回路内部冗余的特性,完全满足4类 安全等级的要求.安全继电器BT51在这里用做安全 输出的扩展,根据安全标准EN954.1,EN13849.2, 扩展的安全输出同样具有高的安全等级.另外,Pluto 还有若干用于信息指示的非安全输出,可以实现普通 PLC的逻辑功能并与其它系统交换信息,如图2. PROFIenergy应用,对工业的全面的好处将会是巨大 的.PROFIenergy涉及现场设备制造商,机器制造者, 车间操作员,作为一个整体,他们全都受益于该行规. 参考文献 [1]PI_PROFIenergy—white_Paper[PI] [2]CommonApplicationProfile—PROFIenergy Version0.90[PI] [3]NorbertBrousek.GetEnergyCostsunderControl [4]PROFIenergy,Energycostsavings,easyand vendor-neutra1[PI]口 —— 一…0r r'… 一 一 ,, r+…{ }未!,, 图2Pluto安全控制系统 3显着成效 以Pluto为核心的安全控制系统和该注塑机旧的 安全系统相比,凸显以下四项优势:一是系统整体安 全等级显着提高;二是因为Pluto的每个安全输出都 是4类安全等级,不需要像旧的系统那样需要串连两 个2类等级的输出才能达到安全要求,从而节省了安 全输出的连接和数量;三是明显的成本效应,一个 Pluto模块就可以完成整个安全系统,相比旧的系统 又节省了不少成本;四是易于安全维护,Pluto的编 程软件提供许多经过国际安全组织认证的功能块,编 程时可以直接调用.Pluto模块的可拆卸端子连接块 因此,客户对该安全系 也使得硬件更换及其简单. 统十分满意,我们的产品也获得了好评. 该型号注塑机已经于2007年8月顺利通过德国 Tuv的CE及其他各项国际认证,并开始了全球巡展 和正式销售. 4 目前,工业安全产品已经在汽车行业,压力机 械等行业广泛应用,同时工业安全技术也在不断的发 展,今后ABB将会与各地分销商一道,为国内制造 业和其他行业提供更好的安全解决方案.口