सर्वो-ड्राइव कार्यात्मक सुरक्षा को कैसे सरल बनाते हैं

IEC 61508 कार्यात्मक सुरक्षा मानक ने मशीन-बिल्डरों के साथ-साथ अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए जीवन को बहुत आसान बना दिया है। इसका परिणाम अधिक सुरक्षित, अधिक स्मार्ट, छोटी, सरल और बेहतर प्रदर्शन करने वाली मशीनें हैं।

1990 के दशक से मशीन सुरक्षा में उल्लेखनीय विकास हुआ है, 1998 में कार्यात्मक सुरक्षा मानक IEC 61508 जारी होने से मशीन-निर्माताओं और अंतिम-उपयोगकर्ताओं के लिए एक महत्वपूर्ण मोड़ आया। एक मानकीकृत सुरक्षा अवधारणा के साथ, उपकरण आपूर्तिकर्ता और मशीन निर्माता अपने ग्राहकों में विश्वास पैदा कर सकते हैं कि उनकी सुरक्षा प्रणालियों का परीक्षण और जांच की गई है, और उपयोगकर्ताओं को अब मशीन या सिस्टम विफलता के जोखिम का विश्लेषण करने में समय और संसाधन खर्च नहीं करना पड़ेगा।

कार्यात्मक सुरक्षा और संबंधित मानकों की शुरूआत ने मशीन बिल्डरों को सुरक्षा डिजाइनिंग के कार्य से मुक्त कर दिया है, साथ ही सुरक्षा संपर्ककर्ता, रिले, स्विच, आईओ जैसे हार्डवेयर बैंकों को खरीदने, स्थापित करने और कनेक्ट करने की आवश्यकता से भी मुक्त कर दिया है। , और ब्रेक नियंत्रक - साथ ही मशीन सुरक्षा मूल्यांकन और अनुमोदन प्रक्रियाओं की थका देने वाली प्रक्रिया।

पहले, रिले का उपयोग करके सुरक्षित मशीन संचालन प्राप्त किया जाता था जो सुरक्षा शर्तों का उल्लंघन होने पर बिजली काट देता था - जैसे कि एक ऑपरेटर एक बाड़े में प्रवेश करता है या एक हल्के पर्दे को तोड़ता है। कार्यात्मक सुरक्षा ने हार्डवेयर और महंगी अनुमोदन प्रक्रिया का स्थान सॉफ्टवेयर ने ले लिया है। परिणाम न केवल वास्तव में "कार्यात्मक" सुरक्षा है, बल्कि अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए अपटाइम, बेहतर उत्पादकता और कम स्क्रैप में भी वृद्धि हुई है।

पारंपरिक हार्डवेयर-आधारित सुरक्षा प्रणालियों के विपरीत, कार्यात्मक सुरक्षा सुरक्षा-रेटेड घटकों पर निर्भर करती है। मुख्य अंतर यह है कि उदाहरण के लिए, बहुत सारे सुरक्षा घटकों का उपयोग करने के बजाय, इसका अधिकांश भाग सर्वो ड्राइव में एकीकृत किया जा सकता है। अंतिम लक्ष्य अधिकांश सुरक्षा हार्डवेयर को फेलसेफ ओवर इथरकैट (एफएसओई) जैसे सॉफ्टवेयर से बदलना है। उपकरण के ऑपरेटिंग मापदंडों को नियंत्रित करने के लिए कुछ हार्डवेयर की अभी भी आवश्यकता है - जैसे सुरक्षा ब्रेक, आईओ और एनकोडर।

यदि किसी सुरक्षा पैरामीटर का उल्लंघन होता है तो किसी अक्ष पर तुरंत बिजली काटने के बजाय, कार्यात्मक सुरक्षा प्रणालियाँ अक्ष की गति को प्रतिबंधित कर देती हैं। यह सिस्टम को पूर्वनिर्धारित सुरक्षा स्तर को बनाए रखते हुए और स्व-निदान और स्वचालित अलर्ट के माध्यम से उपयोगकर्ता को सूचित करते हुए किसी गलती को संभालने की अनुमति देता है।

मॉनिटर करें और प्रतिक्रिया दें

ड्राइव-आधारित सुरक्षा फ़ंक्शन कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करते हैं, जिसमें ड्राइव को सुरक्षित रूप से रोकने से लेकर गति, स्थिति या टॉर्क जैसे गति मापदंडों की निगरानी करना शामिल है। कुछ सर्वो ड्राइव में एकीकृत सुरक्षा कार्यों में शामिल हैं:

सुरक्षित टॉर्क ऑफ (एसटीओ)। इससे मोटर की बिजली चली जाती है। जब तक गतिज ऊर्जा कम नहीं हो जाती तब तक शाफ्ट बिना कोई टॉर्क लगाए फ्रीव्हील करता रहता है। तेजी से पुनः आरंभ करने के लिए ड्राइव सक्रिय रहती है। एसटीओ को दो हार्डवेयर सिग्नल या एफएसओई संचार द्वारा सक्रिय किया जा सकता है।

सुरक्षित स्टॉप 1 (एसएस1)। सक्रिय ब्रेकिंग शाफ्ट को तीव्र, नियंत्रित स्टॉप पर लाती है ताकि धुरी घूमना बंद कर दे। इस बिंदु पर, एसटीओ लागू किया जाता है। SS1 का उपयोग वहां किया जाता है जहां अक्ष की गति लोगों या उपकरणों को खतरे में डाल सकती है।

सुरक्षित परिचालन स्टॉप (एसओएस)। ड्राइव टॉर्क को हटाए बिना मोटर को शून्य गति पर रखता है। उपकरण रीसेट के बिना तुरंत पुनः आरंभ हो सकता है।

एल्मो के प्लेटिनम सर्वो ड्राइव में आवश्यक सुरक्षा घटकों की संख्या के साथ-साथ बिजली की खपत, जटिलता और मशीन की लागत को कम करते हुए व्यापक सुरक्षा कार्य शामिल हैं।

सेफ स्टॉप 2 (एसएस2)। नियंत्रित ब्रेकिंग उच्च-गतिज-ऊर्जा उपकरण को नियंत्रित स्टॉप पर लाती है, जिस बिंदु पर, एसओएस लागू होता है। इसका उपयोग तब किया जाता है जब अतिरिक्त गति लोगों, उत्पादों या उपकरणों के लिए खतरनाक हो सकती है।

सुरक्षित ब्रेक नियंत्रण (एसबीसी)। यह बाहरी पावर-ऑफ ब्रेक का सुरक्षित नियंत्रण प्रदान करता है, और आमतौर पर ऊर्ध्वाधर अक्षों पर उपयोग किया जाता है। यदि कोई अनावश्यक ब्रेकिंग सिस्टम विफल हो जाता है, तो ड्राइव आमतौर पर एसओएस को लागू कर देती है।

सुरक्षित रूप से सीमित गति (एसएलएस)। यह अधिकतम गति निर्धारित करता है. यदि किसी खराबी के कारण सिस्टम थ्रेशोल्ड मान से अधिक हो जाता है, तो ड्राइव अक्ष को सुरक्षित स्थिति में लाती है।

सुरक्षित रूप से सीमित टॉर्क (एसएलटी)। यह ड्राइव द्वारा आपूर्ति की गई धारा को सीमित करके मोटर टॉर्क को प्रतिबंधित करता है।

सुरक्षित रूप से सीमित स्थिति (एसएलपी)। यह उस लिफाफे को सीमित करता है जिसके भीतर एक लोड एनकोडर फीडबैक के माध्यम से अपनी स्थिति की निगरानी करके आगे बढ़ सकता है। यदि यह रिपोर्ट करता है कि लोड स्वीकृत सीमा से आगे बढ़ गया है, तो इसे SS1/STO या SS2/SOS का उपयोग करना बंद कर दिया जाता है। इन कार्यों की तीव्र प्रतिक्रिया उपकरण के आसपास सुरक्षा के मार्जिन को कम कर देती है।

सुरक्षित इनपुट/आउटपुट। सुरक्षित I/O (जैसे एल्मो की प्लेटिनम श्रृंखला) के साथ सर्वो ड्राइव के लिए, दो प्रकार के डिजिटल सुरक्षित इनपुट समर्थित हैं - डायग्नोस्टिक्स के लिए परीक्षण पल्स आउटपुट के साथ डिजिटल इनपुट, और प्रकाश बाधाओं, प्रकाश के लिए ओएसएसडी (आउटपुट सिग्नल स्विचिंग डिवाइस) के साथ डिजिटल इनपुट पर्दे वगैरह. सुरक्षित ब्रेक आउटपुट SIL3 है। सुरक्षित इनपुट तर्क FSoE नियंत्रण के समान है, और सुरक्षित आउटपुट तर्क FSoE स्थिति के समान है।