圖爾克現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)理 谷雨

　　圖爾克作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的專家，具備眾多領(lǐng)先的產(chǎn)品與技術(shù)，故障安全類現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備就是其中的代表性產(chǎn)品之一。 近期，本刊采訪到圖爾克現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)理谷雨，請(qǐng)他從國(guó)內(nèi)產(chǎn)線故障安全領(lǐng)域所遭遇的瓶頸、圖爾克故障安全解決方案 的性能優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用，以及公司發(fā)展進(jìn)程與未來(lái)規(guī)劃等方面進(jìn)行分析與解讀。

　　自動(dòng)化產(chǎn)線故障安全瓶頸凸顯

　　長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，企業(yè)通過(guò)降本增效， 優(yōu)化投資回報(bào)體系，實(shí)現(xiàn)資金的最優(yōu)配 置，是其可持續(xù)發(fā)展的重要運(yùn)營(yíng)模式與 工具。在談到故障安全領(lǐng)域大多數(shù)企業(yè) 用戶所遭遇的困境與需求點(diǎn)時(shí)，谷雨分 析到，“國(guó)內(nèi)產(chǎn)線普遍存在安全設(shè)備分 散，需要長(zhǎng)距離布線到控制柜，改造工 位增加安全設(shè)備或者安全點(diǎn)數(shù)較少的情 況，且故障安全PLC性價(jià)比低，安全繼 電器接線復(fù)雜，無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯等諸 多困境。”結(jié)合自動(dòng)化產(chǎn)線實(shí)際技術(shù)場(chǎng) 合與現(xiàn)狀，谷雨進(jìn)一步闡述到，故障安 全類產(chǎn)品大致上存在以下四方面應(yīng)用 “瓶頸”：

　　首先是機(jī)柜建設(shè)成本高。盡管包括 以太網(wǎng)在內(nèi)的不同現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)都帶有 安全選項(xiàng)，但在控制柜中的絕大多數(shù)組 件都采用IP20預(yù)設(shè),因此眾多客戶不得 不將安全相關(guān)傳感器和執(zhí)行器的所有信 號(hào)走線到控制柜或子配電單元內(nèi)，再接 到I/O模塊，這些對(duì)于機(jī)柜建設(shè)增加了 成本。

　　其次是安全設(shè)備分散、且需要長(zhǎng)距離布線?？蛻衄F(xiàn)場(chǎng)總是同時(shí)出現(xiàn)大量不 同的標(biāo)準(zhǔn)和安全信號(hào)，且沒(méi)有控制器同 時(shí)引入兩種信號(hào)，安全信號(hào)必須緊隨標(biāo) 準(zhǔn)信號(hào)引入控制器，為此客戶只能以點(diǎn) 對(duì)點(diǎn)的布線或單獨(dú)安全控制器的替代方 案，需要大量布線。

　　再次是改造工位增加安全設(shè)備或者 安全點(diǎn)數(shù)較少的情況下，備貨成本高。 在非常多的應(yīng)用中，某個(gè)工位會(huì)存在大 量標(biāo)準(zhǔn)I/O信號(hào)，安全信號(hào)數(shù)量很少且非 常分散的存在，客戶只能同時(shí)采購(gòu)純標(biāo) 準(zhǔn)模塊和安全模塊。即便如此，雙重的 采購(gòu)成本也沒(méi)有得到充分發(fā)揮，客戶現(xiàn) 場(chǎng)的安全I(xiàn)O和普通IO獨(dú)立配置，導(dǎo)致每 個(gè)IO模塊上都可能出現(xiàn)未使用的端口， 每個(gè)模塊都存在一些被浪費(fèi)的通道。

　　最后是實(shí)現(xiàn)故障安全PLC性價(jià)比 低。在傳統(tǒng)的CIP Safety和PROFIsafe 應(yīng) 用中，需要在系統(tǒng)中使用價(jià)格昂貴的安 全型PLC，甚至在編寫安全控制程序時(shí)， 還需要安全軟件及其成本較高的軟件授 權(quán);此外對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，安全PLC 功能 非常強(qiáng)大，適合相對(duì)比較復(fù)雜安全程 序，如果僅僅需要非常簡(jiǎn)單的安全邏輯控制，在系統(tǒng)中使用安全PLC 雖然可以滿足要求，但是增加其 較高的成本卻只是使用很少的功能，未免造成投資和回報(bào)的不 成比例。

　　創(chuàng)新產(chǎn)品助力優(yōu)化投資回報(bào)

　　針對(duì)以上“痛點(diǎn)”與難點(diǎn)，谷雨介紹到，圖爾克的混合型 故障安全模塊 TBPN 和 TBIP分別用于 EtherNet/IP的 CIPSafety 以及Profinet-Profisafe，該款混合型故障安全模塊將標(biāo)準(zhǔn)IO 和安全I(xiàn)O輸出創(chuàng)新地集成到同一模塊，可以靈活地適應(yīng)機(jī)器的 實(shí)際信號(hào)要求，也可作為遠(yuǎn)程安全控制器使用。其安全功能還 可以在不連接安全PLC的情況下進(jìn)行配置和測(cè)試，安全防護(hù)等 級(jí)達(dá)IP65/IP67/IP69等，適用于嚴(yán)苛環(huán)境。

圖爾克混合型故障安全模塊 TBPN 和 TBIP

　　這款混合型故障安全模塊通過(guò)圖爾克 Safety Configurator 軟件以圖形化的方式將編寫安全控制程序，并且該安全程序直 接在TBPN/TBIP 模塊中運(yùn)行，即TBPN/TBIP 模塊作為一個(gè)現(xiàn)場(chǎng) 安裝的安全PLC 來(lái)使用，而無(wú)需投入較高的成本在系統(tǒng)中增加 安全PLC 及其軟件，同時(shí)因?yàn)闇p少了在通訊網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)的傳輸 及時(shí)間，大大縮短了系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，而這對(duì)于安全系統(tǒng)來(lái)說(shuō) 是至關(guān)重要的。

　　此外，混合型故障安全模塊可以實(shí)現(xiàn)分布式工廠和模塊化 機(jī)器概念，使其可以在無(wú)需柜體防護(hù)的情況下，直接安裝在設(shè) 備表面上。

　　在安全方面 ，混合型故障安全模塊提供兩個(gè)安全輸入，用 于連接諸如安全光幕或者急停按鈕之類的安全傳感器 。兩個(gè)額 外的安全通道可作為輸入或輸出。在標(biāo)準(zhǔn)I/O側(cè)，連接非安全相 關(guān)信號(hào)的四個(gè)通用輸入/輸出可切換至高達(dá)2A。此外，兩個(gè)I/O 還可連接到IO-Link主端口，結(jié)合圖爾克的IO-Link分線盒，用戶 可以連接多達(dá)32個(gè)額外的I/O。

　　標(biāo)準(zhǔn)通道以及TBPN/TBIP的IO-Link通道可以在安全相關(guān)應(yīng) 用中內(nèi)部斷開(kāi)，從而大大簡(jiǎn)化了輔助驅(qū)動(dòng)器和電磁閥的接線， 并且圖爾克已經(jīng)開(kāi)發(fā)出性能強(qiáng)大的安全模塊，擴(kuò)展溫度范圍為 -40°-70°。

　　混合型故障安全模塊完善了圖爾克的安全產(chǎn)品組合 。除了 具有 IP20和 IP67保護(hù)功能的安全I(xiàn)/O技術(shù)和緊湊型安全控制器 之外，它還包括安全感應(yīng)、磁性和電容接近開(kāi)關(guān)、光幕、雙手 控制器、緊急停止按鈕和安全位置開(kāi)關(guān)。為了避免故障產(chǎn)生時(shí) 所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失， 圖爾克TBPN/TBIP模塊都配置了可插 拔的記憶棒，如模塊需要更換，只需要拔出故障模塊中的記憶棒，再將記憶棒插入到新模塊中，通電后，配置數(shù)據(jù)會(huì)被自動(dòng) 傳送到新模塊內(nèi)，無(wú)需任何更改，即可立刻恢復(fù)運(yùn)營(yíng)。

　　總體而言，圖爾克IP67故障安全模塊，集成內(nèi)部安全邏輯 功能可與非故障安全PLC配合使用， 從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)就近安裝、 減少布線、不增加故障安全PLC，從而不僅使客戶減少庫(kù)存成 本、減少設(shè)備數(shù)量、簡(jiǎn)化客戶系統(tǒng)維護(hù)和檢修成本，同時(shí)這些 產(chǎn)品還可以根據(jù)所處生產(chǎn)階段中自動(dòng)“配置”自己所需的現(xiàn)場(chǎng)總 線協(xié)議進(jìn)行管理與監(jiān)測(cè)。

　　在具體應(yīng)用方面，谷雨談及汽車制造業(yè)中的相關(guān)設(shè)備供應(yīng) 商，例如車體生產(chǎn)或機(jī)器人應(yīng)用環(huán)節(jié)，是圖爾克故障故障安全 模塊的主要客戶群體。事實(shí)上，故障安全技術(shù)已經(jīng)基本成為貫 穿生產(chǎn)制造工藝的標(biāo)準(zhǔn)需求。

　　圖爾克故障安全模塊還支持PROFINET或Ethernet/IP通 訊網(wǎng)絡(luò)， 目前已經(jīng)在設(shè)備制造及工廠架構(gòu)(造紙機(jī)械、木工機(jī) 械)、輸送及倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備以及物流系統(tǒng)等這類客戶的業(yè)務(wù)中獲得了 良好的應(yīng)用成果。憑借寬泛的工作溫度和高達(dá)IP69K的防護(hù)等 級(jí)，這類產(chǎn)品同樣適用于移動(dòng)機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，例如旋轉(zhuǎn)塔吊起 重機(jī)或建筑工程機(jī)械。盡管這類設(shè)備中還廣泛應(yīng)用CANopen通 訊，但是憑借通訊確定性技術(shù)，工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)逐漸成為這類 設(shè)備的新常態(tài)應(yīng)用模式。

圖爾克的混合型故障安全模塊 TBPN 和 TBIP 分別用于 EtherNet/IP 的 CIP Safety 以及 Profinet-Profisafe，混合型故障安全模塊將標(biāo)準(zhǔn)和安全輸出結(jié)合在單個(gè)設(shè)備中， 可以靈活地適應(yīng)機(jī)器的實(shí)際信號(hào)要求，也可作為遠(yuǎn)程安全控制器使用。

　　強(qiáng)化本地化制造與服務(wù)

　　長(zhǎng)期以來(lái)，圖爾克始終致力于成為智能傳感器技術(shù)和分布 式自動(dòng)化理念推動(dòng)者的角色，確保相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)(從傳感器到云 端)的可靠檢測(cè)、傳輸和處理，不僅提供靈活的I/O解決方案， 還提供包括傳感器、現(xiàn)場(chǎng)總線、HMI、RFID、控制器、云、接 插件和接口技術(shù)領(lǐng)域等在內(nèi)的設(shè)備硬件和相關(guān)軟件，并進(jìn)行針 對(duì)性的模塊化設(shè)計(jì)與實(shí)施，為機(jī)器帶來(lái)智能化體驗(yàn)，服務(wù)客戶 包括汽車、運(yùn)輸、食品包裝、化工、制藥行業(yè)、移動(dòng)機(jī)械、內(nèi) 部物流或包裝等全國(guó)各行業(yè)。

　　作為第一批在國(guó)內(nèi)投資設(shè)立全資公司的企業(yè)，圖爾克率先 將先進(jìn)的歐洲自動(dòng)化技術(shù)引入中國(guó)市場(chǎng)。谷雨回顧到，1994年 圖爾克正式扎根中國(guó)，開(kāi)啟“零距離”服務(wù)國(guó)內(nèi)用戶的直銷服務(wù) 體系，2004年圖爾克在以天津西青開(kāi)發(fā)區(qū)籌建集生產(chǎn)、銷售和 工程于一體的現(xiàn)代化廠房，并為客戶提供定制化及工程工業(yè)服 務(wù)，開(kāi)啟全方位服務(wù)中國(guó)客戶的自動(dòng)化進(jìn)程。在即將跨入中國(guó) 的第三個(gè)十年間，為了更大化地滿足國(guó)內(nèi)細(xì)分行業(yè)與區(qū)域的工 業(yè)需求，圖爾克中國(guó)公司分別在北京、上海、廣州、武漢、沈 陽(yáng)、無(wú)錫、成都、西安等二十多個(gè)城市設(shè)立辦事處，積累了為 上萬(wàn)家國(guó)內(nèi)客戶提供專業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與案例。

　　歷經(jīng)近30年的穩(wěn)健發(fā)展，集生產(chǎn)、銷售、系統(tǒng)集成、工程 服務(wù)為一體的圖爾克中國(guó)公司，已逐步發(fā)展成為圖爾克集團(tuán)在 亞太地區(qū)的生產(chǎn)及銷售中心。伴隨國(guó)內(nèi)設(shè)備產(chǎn)線用戶不斷提升 的安全應(yīng)用意識(shí)，圖爾克正持續(xù)完善安全PLC、安全總線、安全 光柵等工業(yè)安全類光電傳感器產(chǎn)品系列。展望未來(lái)，圖爾克也 將進(jìn)一步擴(kuò)大本土化措施，讓更多傳感器、總線線纜、TBIL分 線盒等產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)本地國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)與制造，憑借先進(jìn)的技術(shù)、豐 富、全系列產(chǎn)品的研發(fā)和遍布全球的銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)所積累的行 業(yè)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)高效而標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品線，為中國(guó)市場(chǎng)客戶提供量 身定制的工業(yè)自動(dòng)化解決方案。

　　結(jié)語(yǔ)

　　2023年以來(lái)，在終端市場(chǎng)需求疲軟以及全球產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)等 因素的綜合影響下，整體企業(yè)的生存壓力增大，行業(yè)“內(nèi)卷” 現(xiàn)象加劇，基于此，圖爾克會(huì)根據(jù)客戶需求，通過(guò)改進(jìn)產(chǎn)品性 能、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等方式，幫助企業(yè)用戶降低采購(gòu)、庫(kù)存、安 裝成本，并提升運(yùn)營(yíng)安全性，將更多德國(guó)先進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)品推向 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，助力向高端制造邁進(jìn)。