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人機合作 | 機器安全中的效率

設計機器時的主要目標，始終是機器在自動化過程中，盡可能高效地完成任務。現在，安全控制有了更嚴格的要求。在集成到機器控制中時，也滿足類似的期望。安全控制設備經過多年的發展，現在在人機合作中發揮著至關重要的作用。

安全要求可以通過機器制造商在設計階段實施，可以由最終用戶添加到現有機器中。要在機器生命周期的任何階段保證安全，如何確保安全系統盡可能有效和高效，是一個挑戰。

中大型機器背后的自動化過程可能很復雜，但同時也提供了一種通過人機界面或HMI操作機器的簡單方法。這使復雜的自動化過程無縫且用戶友好。

安全也可以無縫的，并且是容易操作的。第一種方法是通過設計將危害降至低。如果機器及其應用可行，這可以降低安全成本，因為這將用到更少的安全組件。

如果在許多情況下無法僅通過設計來減少或消除危險，或者需要采取進一步行動，則可以集成安全設備。包括在防護門打開時阻止機器工作的防護監控裝置，或能夠檢測操作人員存在的感測裝置，例如安全光幕或安全地毯。 

一旦完成風險評估，確定所需要防范哪些危險，和所需的電路可靠性程度，問題就轉為如何有效地集成安全。如上文所述，整個機器的自動化設計可能很復雜，其中許多組件都需要相互通信，以確保過程順利運行。

在許多情況下，這種通信以網絡協議的形式進行，在整個系統中交換數據包，甚至可以在控制面板上直觀地顯示。安全設備經過發展，也可以放置在這樣的網絡上。了解即時信息，例如哪個防護門打開、哪個急停被觸發，以及哪個安全裝置出現故障；可以大大減少停機時間，從而提高生產力。大多數電子安全設備的另一個優點是它們可以串聯連接，而不會降低安全電路的完整性。

許多安全設備制造商都能夠允許他們的設備通過專用協議進行通信，例如PROFINET、EtherNet、CANopen和DeviceNet等。在某些情況下，制造商可能需要一個網關，將他們的專有通信形式轉換為一種工業協議。

另一種可用的協議是操動件傳感器接口或 AS-I 協議。AS-I 的主要特點之一是該協議是一種開放語言，允許機器制造商和最終用戶輕松混合和匹配不同制造商的 AS-I 設備和組件，以滿足他們的各種應用需求。AS-I 系統的另一個優點是布線簡單，只需一根4芯線纜，從而大大降低了安裝的時間成本。

使用這些類型的技術，安全組件不再需要與自動化系統全隔離。當聯鎖裝置觸發安全停機時，它可以通過PLC發送信息，使機床回到初始位置，同時在工作站屏幕上以圖形形式顯示其活動狀態。

將此技術與中大型機器上的傳統電子機器設備進行比較時，發現故障排除效率的明顯提高。使用電子機器設備時，需要單獨檢查每個門禁防護裝置，以確定哪個會阻止機器重新啟動。使用一些先進的電子安全設備，可以通過集成的LED燈和串行診斷信號，快速、輕松地將特定故障通知給操作人員。

在機器內設計和安裝的安全系統不再被視為整個過程的阻礙。越來越多的安全教育使人們對安全系統有了進一步的認識和了解，技術的進步使安全設備能夠被更高效地使用

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