1、前言

通過(guò)流程的自動(dòng)化、集成以及聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)4.0的實(shí)施在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了全新的靈活性和透明度。與此同時(shí)，工業(yè)安全技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)功能，因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)智能工廠中安全的人機(jī)交互。遷移能力、簡(jiǎn)單的項(xiàng)目規(guī)劃和配置、對(duì)智能安全方案和未來(lái)安全的開(kāi)放性是工業(yè)4.0基礎(chǔ)下對(duì)安全解決方案的要求——其特點(diǎn)完全適用于SICKFlexiSoft安全控制解決方案的產(chǎn)品系列。

基于一系列原因，模塊化的FlexiSoft特別適合在智能工廠中進(jìn)行使用。因此，未來(lái)它在原則上適用于實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)場(chǎng)到云端數(shù)據(jù)世界的傳感器或開(kāi)關(guān)的通用解決方案，并實(shí)現(xiàn)所安裝的各項(xiàng)應(yīng)用。在這種情況下，各種網(wǎng)關(guān)給所有常用現(xiàn)場(chǎng)總線環(huán)境開(kāi)啟了大量的集成選項(xiàng)。此外，其靈活可配置的功能還額外包括智能安全方案：FlexiLine用于單機(jī)和設(shè)備模塊的安全技術(shù)聯(lián)網(wǎng)，F(xiàn)lexiLoop用于雙通道安全開(kāi)關(guān)和安全傳感器的高性?xún)r(jià)比級(jí)聯(lián)，而MotionControl則用于面向安全的驅(qū)動(dòng)監(jiān)控。安全控制器以及安全方案按此方式為設(shè)備的最高可用性和安全性提供保障，例如通過(guò)預(yù)見(jiàn)性維護(hù)（predictivemaintenance）——二者均基于工業(yè)4.0。

2、FlexiSoft：模塊化、遷移性和多元化

作為工業(yè)安全技術(shù)市場(chǎng)中最為熱銷(xiāo)的安全控制器之一，SICK的FlexiSoft特點(diǎn)為最大限度的靈活性和易用性。用戶(hù)可根據(jù)應(yīng)用將各種IO模塊和繼電器模塊以及現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)關(guān)相互結(jié)合，通過(guò)數(shù)量眾多的潛在終端配置之一獲得技術(shù)定制、尺寸緊湊且高性?xún)r(jià)比的解決方案。不過(guò)，每種FlexiSoft配置均可擴(kuò)展，以便能夠增添其他功能，例如用于安全監(jiān)控驅(qū)動(dòng)的FlexiSoftDriveMonitor。

FlexiSoft的另一特殊特征是EFI接口（EnhancedFunctionInterface），安全控制器等可以通過(guò)該接口讀取傳感器數(shù)據(jù)、接收警告信號(hào)或切換安全激光掃描器的保護(hù)區(qū)域。此外，F(xiàn)lexiSoft適用于控制和監(jiān)控大量接觸式和非接觸式安全傳感器和激勵(lì)元件、防護(hù)門(mén)開(kāi)關(guān)、緊急斷電設(shè)備、雙手控制器、可測(cè)試的光電傳感器、安全光幕以及安全激光掃描器。公式“1+1=3”——作為全套安全服務(wù)提供商，SICK能夠借此提供功能相互匹配的組件，用作通用集成式安全解決方案，與單一模塊之和相比，這些解決方案提供更高的增值。

3、直達(dá)未來(lái)安全數(shù)據(jù)空間的連通性

安全控制器FlexiSoft憑借該通用性而允許在工業(yè)4.0的意義下，為了上級(jí)自動(dòng)化層面中的診斷目的而使用傳感器和安全方案的傳感器、狀態(tài)及流程數(shù)據(jù)。此外，如今通過(guò)大量工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)關(guān)，原則上可以也在云端提供并使用這些信息，例如用于有針對(duì)性的遠(yuǎn)程維護(hù)或創(chuàng)建預(yù)見(jiàn)性維護(hù)方案。

為了也可在未來(lái)加以使用，還必須在技術(shù)上和法律上澄清數(shù)據(jù)的所有權(quán)和使用權(quán)。所以，SICK自成為工業(yè)數(shù)據(jù)空間協(xié)會(huì)創(chuàng)始成員的那一刻起便全情投入。因?yàn)楣I(yè)4.0的成功取決于明確且有效受控的所有權(quán)，所以只有當(dāng)企業(yè)能夠絕對(duì)信賴(lài)數(shù)據(jù)空間中的安全性，才會(huì)為工業(yè)4.0提供數(shù)據(jù)。安全技術(shù)尤其受益于該類(lèi)數(shù)據(jù)空間，因?yàn)橹挥挟?dāng)數(shù)據(jù)“防護(hù)”得到保障時(shí)，其從現(xiàn)場(chǎng)到云端的通用解決方案才能提供“安全”。

4、即使繁復(fù)仍可順利項(xiàng)目規(guī)劃

與該類(lèi)數(shù)據(jù)空間何時(shí)成為現(xiàn)實(shí)無(wú)關(guān)——現(xiàn)如今SICKFlexiSoftDesigner項(xiàng)目規(guī)劃軟件已經(jīng)可在網(wǎng)絡(luò)中使用并在www.sick.de/FlexiSoft中提供免費(fèi)下載。即使是在復(fù)雜任務(wù)設(shè)置下，它仍保證快速安全的成功體驗(yàn)。借助鼠標(biāo)點(diǎn)擊的配置和借助拖放動(dòng)作的布線能夠讓項(xiàng)目規(guī)劃人員以直觀方式在幾分鐘內(nèi)創(chuàng)建出復(fù)雜全面的安全應(yīng)用。通過(guò)邏輯編輯器進(jìn)行點(diǎn)擊后，隨即快速創(chuàng)建并測(cè)試安全應(yīng)用的程序和功能，并將其整合至自動(dòng)化環(huán)境中。此時(shí)FlexiSoftDesigner同樣提供支持。虛擬模式能夠直接在辦公桌上對(duì)配置進(jìn)行首次測(cè)試和首次診斷。此外，F(xiàn)lexiSoftDesigner自動(dòng)生成有效支持并簡(jiǎn)化調(diào)試的布線圖以及用于創(chuàng)建機(jī)器記錄的多語(yǔ)種報(bào)告。

5、FlexiLine：通過(guò)聯(lián)網(wǎng)安全確保靈活性和生產(chǎn)率

SICK通過(guò)一系列智能安全方案進(jìn)一步改進(jìn)FlexiSoft平臺(tái)，同時(shí)緊跟工業(yè)安全技術(shù)市場(chǎng)中面向未來(lái)的趨勢(shì)。

因此，F(xiàn)lexiSoft安全控制器的FlexiLine接口開(kāi)啟了一種連接模塊化機(jī)器元件的簡(jiǎn)單高效方法——即使這些元件出自不同制造商之手。在這種情況下能夠?qū)⒍噙_(dá)32個(gè)FlexiSoft工作站“safeinline”安全聯(lián)網(wǎng)并將多臺(tái)機(jī)器的安全功能互聯(lián)。在著眼于智能工廠時(shí)，F(xiàn)lexiLine能夠?yàn)獒槍?duì)個(gè)性化生產(chǎn)流程和客戶(hù)要求的靈活的模塊化機(jī)器方案提供支持。根據(jù)生產(chǎn)或調(diào)試時(shí)的進(jìn)展可以更換單一機(jī)器模塊，將新模塊集成于整體設(shè)備中或重新組合模塊。出于維護(hù)目的，單一設(shè)備部分可以在必要時(shí)基于安全和控制技術(shù)考慮重新從機(jī)器組合中抽離。由此可對(duì)互聯(lián)設(shè)備中的模塊進(jìn)行高性?xún)r(jià)比的高效維護(hù)。

6、FlexiLoop：通過(guò)級(jí)聯(lián)對(duì)安全開(kāi)關(guān)進(jìn)行高性?xún)r(jià)比集成

級(jí)聯(lián)的安全開(kāi)關(guān)和傳感器“同心協(xié)力”，再加上一個(gè)安全切換輸入端——這是隱藏于分散式安全方案FlexiLoop背后的理念。此時(shí)能夠在面向安全的SICK控制解決方案的框架下將多達(dá)八個(gè)傳感器級(jí)聯(lián)和分別多達(dá)32個(gè)雙通道安全開(kāi)關(guān)及安全傳感器以高性?xún)r(jià)比的方式直接連接到不同的安全控制器擴(kuò)展模塊上，并在原則上通過(guò)云端中的網(wǎng)關(guān)有效使用傳感器的診斷信息?？尚械募煞桨甘嵌鄻踊模嚎梢允褂脵C(jī)電和磁性安全開(kāi)關(guān)、帶有監(jiān)控半導(dǎo)體輸出端的安全傳感器以及按鈕、燈和鎖定裝置；可以評(píng)估輸入端側(cè)安全傳感器以及標(biāo)準(zhǔn)傳感器和輸出端側(cè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行器，還可以集成不同制造商生產(chǎn)的涉及安全的開(kāi)關(guān)和傳感器。使用SICK開(kāi)關(guān)和傳感器最為方便——即插即用：它們從一開(kāi)始就配備M12連接器和匹配FlexiLoop的引腳分配。

針對(duì)安裝有大量用于對(duì)門(mén)、防護(hù)罩和蓋板進(jìn)行監(jiān)控以及緊急停止按鈕的機(jī)器，采用FlexiLoop對(duì)其進(jìn)行傳感器級(jí)聯(lián)具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的供電和通信距離可以達(dá)到100米。相較于傳統(tǒng)串聯(lián)，F(xiàn)lexiLoop還具備一項(xiàng)重要優(yōu)勢(shì)：傳感器序列中的聯(lián)鎖故障不會(huì)被“屏蔽”，而將被明確識(shí)別并定位于Loop中。因此，開(kāi)關(guān)和傳感器級(jí)聯(lián)借助FlexiLoop在使用合適設(shè)備時(shí)能夠隨時(shí)滿(mǎn)足符合DINENISO13849-1的性能等級(jí)PLe要求。此外能夠快速且有針對(duì)性地執(zhí)行維護(hù)及維修作業(yè)——這將最大限度減少機(jī)器停機(jī)時(shí)長(zhǎng)和由此產(chǎn)生的成本，并使可用性得以?xún)?yōu)化。

7、SafeMotionControl：用于安全驅(qū)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)監(jiān)控的智能解決方案

在智能工廠中，設(shè)置、維護(hù)和維修操作時(shí)對(duì)機(jī)器驅(qū)動(dòng)的智能監(jiān)控具有重要意義。為此，SICKSafeMotionControl產(chǎn)品系列提供安全且經(jīng)濟(jì)的解決方案——主要是轉(zhuǎn)速監(jiān)視器、靜止監(jiān)視器以及驅(qū)動(dòng)監(jiān)視器，其具備多軸應(yīng)用中安全驅(qū)動(dòng)監(jiān)控的多種標(biāo)準(zhǔn)功能。對(duì)機(jī)器參數(shù)（速度、行程和加速度）的安全監(jiān)控能夠精確區(qū)分可引發(fā)危險(xiǎn)的和無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)器運(yùn)動(dòng)。SafeMotionControl能夠識(shí)別出機(jī)器操作人員在進(jìn)入或介入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)是否確實(shí)有受傷風(fēng)險(xiǎn)。如果并非例如處于安全監(jiān)測(cè)下的設(shè)置或維護(hù)操作中，則不將其中斷。

通過(guò)易于操作的FlexiSoftDesigner軟件和其豐富的運(yùn)動(dòng)模塊還可輕松規(guī)劃并配置安全驅(qū)動(dòng)解決方案。SICKSafeMotionControl按照最高安全技術(shù)水平開(kāi)創(chuàng)了經(jīng)濟(jì)的集成式驅(qū)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)監(jiān)控的多樣化選項(xiàng)：安全控制器FlexiSoft的擴(kuò)展模塊滿(mǎn)足符合ENISO13849要求的安全級(jí)別PLe、符合IEC61508要求的SIL3以及符合EN62061要求的SIL3CL。另外，SICK還擁有與安全無(wú)關(guān)的傳感裝置（例如編碼器或電機(jī)反饋系統(tǒng)），能夠一手提供包括驅(qū)動(dòng)監(jiān)控在內(nèi)的全套安全應(yīng)用。

8、持續(xù)進(jìn)一步改進(jìn)FlexiSoft平臺(tái)

為實(shí)現(xiàn)針對(duì)智能工廠的安全相關(guān)戰(zhàn)略和方案，安全的數(shù)據(jù)空間無(wú)異于高度的未來(lái)安全性。同樣重要的還有預(yù)知和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和系統(tǒng)方面的未來(lái)要求。因此，F(xiàn)lexiSoft將在不久后進(jìn)行重要的改進(jìn)，其中包括用于距離、壓力和溫度傳感器集成的模擬模塊、用于控制器與傳感器安全聯(lián)網(wǎng)的全新方案以及其他MotionControl功能。FlexiSoft將繼續(xù)引領(lǐng)通往工業(yè)4.0的道路。

圖1安全方案和未來(lái)安全性是工業(yè)4.0對(duì)安全解決方案的要求

圖2作為全套安全服務(wù)提供商，SICK能夠提供功能相互匹配的組件，用作通用集成式安全解決方案

圖3如今通過(guò)大量工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)關(guān),在云端也可以提供使用這些信息

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