Trumpf公司本來計(jì)劃自己開發(fā)可移動(dòng)式激光打標(biāo)機(jī)安全解決方案，當(dāng)他們看到貝加萊SafeLOGIC-X安全方案后改變了原計(jì)劃。
當(dāng)Trumpf公司開始開發(fā)其可移動(dòng)式激光打標(biāo)機(jī)時(shí)，他們還計(jì)劃開發(fā)自己的安全解決方案。然而，當(dāng)貝加萊推出其低成本的SafeLOGIC-X集成安全解決方案后，他們改變了原計(jì)劃。該方案正是這家激光設(shè)備巨頭一直以來夢寐以求的。
Trumpf公司的工業(yè)激光器廣泛應(yīng)用于焊接、切割、微細(xì)加工、表面處理和打標(biāo)。當(dāng)工程師Matthias Kauffmann于2013年開始在Trumpf工作的時(shí)候，他的第一個(gè)開發(fā)項(xiàng)目是一臺(tái)全新的可移動(dòng)式激光打標(biāo)機(jī)。其目標(biāo)是在質(zhì)量和安全方面勝過市場上少數(shù)幾個(gè)其它設(shè)備。考慮到這是Trumpf生產(chǎn)的第一個(gè)激光打標(biāo)機(jī)，因此這是一個(gè)不小的壯舉。
安全問題
不同于固定式激光打標(biāo)機(jī)，用戶無法簡單地關(guān)閉可移動(dòng)式激光打標(biāo)機(jī)的安全門。因此，Trumpf將不得不使用局部真空以確保手持式打標(biāo)頭緊貼打標(biāo)材料表面。在不完全接觸的情況下，要么關(guān)閉激光，要么從一開始就防止其射出。“因此，最大的問題是：在手持式設(shè)備上，我們應(yīng)該使用哪些傳感器信號以及我們應(yīng)該如何使用它們？這些問題形成了整個(gè)開發(fā)過程的框架，尤其是因?yàn)槲覀兊囊粋€(gè)主要目標(biāo)是要確保打標(biāo)機(jī)滿足Laser Protection Class 1標(biāo)準(zhǔn)。這意味著，用戶即使在從事激光工作的時(shí)候，也不需要使用護(hù)目鏡，”Kauffmann解釋道。
開發(fā)我們自己的安全控制器？
“貝加萊做了大部分開發(fā) – 實(shí)際上，這超出了我們最初的計(jì)劃。我們一開始打算使用貝加萊控制器，但僅限于邏輯控制器。我們還將自己開發(fā)手持裝置中的安全輸入。也就是說，現(xiàn)在我們的團(tuán)隊(duì)將借助POWERLINK和openSAFETY來處理一切。我們擁有一些非常好的電子和安全工程師，而且我們激光器經(jīng)過認(rèn)證的安全開關(guān)解決方案達(dá)到了較高的性能水平。所以，我們絕對擁有技術(shù)訣竅，”Kauffmann說道。
驚喜：SafeLOGIC-X面市
然而，光有技術(shù)訣竅還不夠，還必須分秒必爭。Trumpf原本打算從一開始就自己開發(fā)的一個(gè)主要原因是，當(dāng)時(shí)市場上并沒有提供小規(guī)模安全應(yīng)用的低成本安全PLC。盡管如此，Trumpf還是找到了替代品。
據(jù)Kaufmann所言，由于過去壓力傳感器使用的是模擬量輸入，因此其應(yīng)用范圍很快縮小了。最終，自動(dòng)化專家貝加萊在安全技術(shù)供應(yīng)商列表中脫穎而出。
當(dāng)貝加萊在2013年推出其SafeLOGIC-X原型時(shí)，新的解決方案非常適合Trumpf的項(xiàng)目。該安全控制器基于軟件，可以提供集成安全解決方案的各種優(yōu)勢，而在過去，較高的價(jià)格令其可望而不可及。
極其簡單的安全方案
在SafeLOGIC-X背后是一個(gè)可以在簡潔性方面與傳統(tǒng)硬接線安全繼電器相競爭的解決方案。名稱中的X意味著：該安全控制器不需要使用任何硬件。所有安全功能都分布于網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)存在的硬件組件中。安全應(yīng)用程序本身運(yùn)行在安全輸入模塊上，同時(shí)所有參數(shù)和配置管理任務(wù)由標(biāo)準(zhǔn)控制器進(jìn)行處理。安全用戶界面功能甚至可以由HMI應(yīng)用程序來進(jìn)行處理。SafeLOGIC-X的獨(dú)特架構(gòu)支持openSAFETY標(biāo)準(zhǔn)。該安全協(xié)議提供的通信服務(wù)滿足SIL 3要求，并確保參數(shù)和配置數(shù)據(jù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行安全分發(fā)和監(jiān)控。由于該方案不需要使用硬件安全控制器，因此它被稱為“虛擬安全控制器”。
“虛擬一詞意味著一切或什么都沒有。”
貝加萊虛擬安全解決方案 - SafeLOGIC-X – 現(xiàn)在也將集成安全技術(shù)的眾多優(yōu)點(diǎn)帶給了小型低成本應(yīng)用。SafeLOGIC-X完全采用軟件形式實(shí)現(xiàn)，不需要使用硬件安全控制器。所有安全功能都分布于網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)存在的硬件組件中 – 像輸入模塊、標(biāo)準(zhǔn)控制器和HMI設(shè)備。
Kaufmann先生，當(dāng)您第一次聽說這個(gè)虛擬安全方案的時(shí)候，您的感受是什么？
“‘虛擬’這個(gè)詞可能意味著一切或什么都沒有。然而在這種情況下，安全控制器分布于多個(gè)組件，從而使你不再需要使用物理設(shè)備，這是非常有意義的。開發(fā)這樣一個(gè)解決方案肯定是一項(xiàng)了不起的成就。我不得不說，貝加萊的舉動(dòng)令人印象深刻。”
作為試點(diǎn)客戶，你們是首批使用SafeLOGIC-X的開發(fā)者。
“的確，這一切的發(fā)生是那么的有意思。當(dāng)我們第一次開始認(rèn)真對待SafeLOGIC-X的時(shí)候，我們擁有所有最重要的信息和技術(shù)數(shù)據(jù)，但是仍然沒有實(shí)物產(chǎn)品。所以我首先在SafeLOGIC上開發(fā)了軟件，然后將其進(jìn)行移植。對我們來說，知道貝加萊確實(shí)推出了該模塊非常重要。當(dāng)然，你并不想成為一些產(chǎn)品的試點(diǎn)客戶，但是我們知道安全控制器將會(huì)進(jìn)行認(rèn)證，而且我們對其前景充滿信心。根據(jù)我們以往與貝加萊的合作經(jīng)驗(yàn)，我們相信將會(huì)對結(jié)果感到滿意。”
您是否會(huì)考慮使用貝加萊典型的SafeLOGIC安全PLC？
“說實(shí)話，SafeLOGIC在尺寸上并不適合。因此，我們當(dāng)時(shí)非常高興更小、更便宜的SafeLOGIC-X正在開發(fā)中。這是真正適合我們的產(chǎn)品。我們的激光打標(biāo)機(jī)只需要一個(gè)較小的安全方案。當(dāng)然，我們有模擬量值需要處理，但是僅有四個(gè)安全數(shù)字量輸入，這與其它機(jī)器相比較少。從計(jì)算角度來看，使用SafeLOGIC無疑是大材小用。”
不用戴護(hù)目鏡操作：先進(jìn)安全技術(shù)如SafeLOGIC-X幫助可移動(dòng)式激光打標(biāo)機(jī)實(shí)現(xiàn)了Class 1激光保護(hù)等級。
可移動(dòng)式激光打標(biāo)機(jī)如何工作
Trumpf公司全新可移動(dòng)式激光打標(biāo)機(jī)TruMark 5010 Mobile Marker首先值得注意的是它的手持式打標(biāo)頭，操作人員只需要將其緊貼在需要打標(biāo)的組件上就能實(shí)現(xiàn)打標(biāo)。TruMark 5010 Mobile Marker滿足Laser Protection Class 1標(biāo)準(zhǔn)。使用安全方案可以對各種物理參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和評估。
手持式打標(biāo)頭良好的氣密性確保激光輻射不會(huì)外泄。當(dāng)操作人員將打標(biāo)頭緊貼在需要打標(biāo)的組件上時(shí)，局部真空確保密封嚴(yán)密，這是通過采用安全應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控的。如果打標(biāo)頭未按正確方式緊貼組件，那么智能內(nèi)置傳感器就會(huì)檢測到密封不良，并防止激光射出。
另一大優(yōu)點(diǎn)是集成在打標(biāo)頭中的排氣裝置，它可以將打標(biāo)過程中產(chǎn)生的蒸氣或松散物質(zhì)排出。激光束通過光纖激光電纜被傳送給掃描儀。TruMark 5010 Mobile Marker的核心是一個(gè)高功率脈沖光纖激光器。控制柜被安裝在移動(dòng)車上，里面攜帶激光和安全技術(shù)控制器以及排氣裝置。
可移動(dòng)式激光打標(biāo)機(jī)內(nèi)部一覽：空間緊湊，因此SafeLOGIC-X（黃色）無需占用多大空間是件好事情。左邊是CPU，激光控制器位于底部。
SafeLOGIC和SafeLOGIC-X的優(yōu)點(diǎn)
SafeLOGIC-X解決方案是通過使用Automation Studio中的SafeDESIGNER編輯器進(jìn)行編程的，就像基于硬件的SafeLOGIC方案一樣。這意味著，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)發(fā)展超出SafeLOGIC-X方案時(shí)，將其切換至專用的SafeLOGIC控制器沒有任何問題。可以對安全應(yīng)用程序進(jìn)行伸縮和配置以滿足任意規(guī)模大小的系統(tǒng)要求。當(dāng)安全輸入和安全輸出模塊被添加至SafeLOGIC安全控制器時(shí)，可以方便地重復(fù)使用現(xiàn)有的程序碼，而無需做出任何修改。模塊切換也不需要進(jìn)行任何驗(yàn)證，這節(jié)約了時(shí)間和成本。
這種無限可擴(kuò)展性從一開始就保證了系統(tǒng)的連續(xù)性，從而確保采用統(tǒng)一方法進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和診斷 – 這是增加系統(tǒng)和機(jī)器可用性至關(guān)重要的兩方面。
SafeLOGIC-X架構(gòu)支持openSAFETY標(biāo)準(zhǔn)。該安全協(xié)議提供的通信服務(wù)滿足SIL 3要求，并確保參數(shù)和配置數(shù)據(jù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行安全分發(fā)和監(jiān)控。
