嘿，小伙伴們！功能安全這個話題，現在可是制造業的“當紅炸子雞”！看看周圍，從智能工廠到自動駕駛，功能安全已經悄悄變成了產品研發的“必修課”。別以為這只是監管部門的“強制要求”，市場已經用真金白銀告訴我們：安全，就是競爭力！
不過這里有個有趣的地方：功能安全可不是“一刀切”的解決方案。就像每個人都有獨特的指紋一樣，不同的產品、不同的應用場景，都需要量身定制的安全方案。
什么是功能安全？
功能安全是指在設備或系統遇到潛在故障或意外情況時，能夠以可預測的安全方式響應輸入。根據IEC 61508標準，功能安全是受控設備 (EUC) 與其控制系統整體安全的一部分，依賴于E/E/PE安全相關系統及其他風險降低措施。
功能安全要求電子設備及相關軟件具備內置安全機制，以將潛在風險降低到可承受的水平。其不僅防止人員傷害，還能幫助檢測和診斷故障并安全減輕其影響，避免對設備及周圍財產造成損害。
常見的功能安全特性
● STO（安全轉矩關閉）
安全中斷伺服驅動器向電機的供電，使電機處于無轉矩狀態
● SS1與SS2（安全停止）
通過受控減速使軸靜止，隨后中斷電機電源（SS1）或保持受控靜止狀態（SS2）
● SBC（安全制動控制）
提供安全信號，用于控制外部和內部制動抱閘
● SDB（安全動態制動）
通過外部電阻縮短電機端子，實現更快的減速
● SOS（安全操作停止）
監控達到的停止位置，偏差超出限制時觸發STO
● SLS（安全限制速度）
在特定速度限制下使運動繼續進行，出錯時觸發安全停止
功能安全有多重要？
歐洲法律推動了功能安全要求的發展，企業意識到保護員工與降低風險的必要性。即使沒有嚴格的法規要求，OEM及其客戶也可能面臨聲譽受損、高額保險費用、OSHA違規和潛在的事故后果。
將功能安全特性應用于新型機器設計，有助于提高設備的生產力和盈利能力。因為它們允許在維護或清潔期間繼續生產，只需將設備調整為安全的慢速運行。觸發立即關閉的功能安全特性可以避免設備故障、昂貴的維修和嚴重的停機事故。
因此，大型及跨國企業紛紛聚焦于設備的功能安全，視之為核心訴求。各行業側重各異，如食品業強調安全限速，制造業則看重安全轉矩關閉。若制造商無法或無意提供這些關鍵特征，勢必將遭受市場份額流失。
如何實現功能安全？
在進行功能安全設計時，首先要識別設計中的固有風險。這些風險將決定關鍵的功能安全特性及其實施位置。專業的運動控制合作伙伴可以提供內置功能安全的綜合系統，并給予設置指導。
科爾摩根自動化系統組件 (KAS) 提供即插即用的功能安全運動控制解決方案，包含驅動器、電機、功能安全控制器、軟件和反饋設備，旨在提供出色的功率密度并輕松實現功能安全。
借助KAS，安全特性可通過直觀的圖形界面 (基于PLCopen或創新Pipe Network編程環境) 進行編程。無縫兼容SafePLC軟件，便于安全控制器編程。OEM可選用AKD2G伺服驅動器，搭配EtherCAT FSoE接口，實現在外部控制器上安全控制，也可直接編程至驅動器。該連接簡化了功能安全特性的訪問、激活及更新，無需直接鏈接驅動器。
特定應用的安全解決方案
在需要人工參與的應用中，功能安全至關重要。但不同應用的首選安全功能特性也會有差異。
以物料搬運的X-Z龍門機器人為例，操作人員有時需要接近機械手以進行工具更換、維護或清潔。為防止機械臂意外撞擊，需采取安全措施。這需要雙安全制動抱閘，安全轉矩關閉 (STO) 激活或斷電時，安全制動控制 (SBC) 負責軸定位。驅動器維護時若需運行，安全操作停止 (SOS) 不可或缺。當遇Z軸異動時則觸發STO，繼而激活SBC。
制動抱閘為機器安全之本，因使用頻次致效能漸弱，故須定期檢驗。因此，安全制動測試 (SBT) 則可發揮作用。AKD2G驅動器內置SBT，可在不中斷機器運行的情況下開展制動測試。
科爾摩根的功能安全支持
科爾摩根通過內置在多款驅動器中的SafeMotion，幫助客戶更輕松地實現功能安全。SafeMotion針對危險運動控制區域提供16種不同的安全功能，100%集成到驅動器中，無需外部集成方案。在與傳統系統適配方面，科爾摩根驅動器可通過Hiperface DSL反饋協議與第三方電機高效集成。
科爾摩根豐富的多元化產品組合，配合優秀的供應鏈體系，可滿足設計師任何項目的技術要求。不論是產能擴展，還是追求精準定位、高扭矩或優異的速度控制，科爾摩根均無所畏懼！