在追求高效生產(chǎn)的工業(yè)自動化領(lǐng)域，“屏蔽”（Muting）技術(shù)允許物料在不中斷生產(chǎn)的情況下通過光幕、激光掃描儀等安全防護(hù)設(shè)備，是提升產(chǎn)能的關(guān)鍵。然而，若應(yīng)用不當(dāng)，反而可能埋下嚴(yán)重的安全隱患。

國際標(biāo)準(zhǔn) DIN EN IEC 62046 對帶屏蔽功能的出入口站提出了明確要求，其核心在于：屏蔽必須通過至少兩個獨(dú)立信號激活，并且必須能夠防止可預(yù)見的誤操作與人為篡改。但在實(shí)踐中，常因各種原因未能完全遵守標(biāo)準(zhǔn)。

安全隱患一：托盤檢測的“盲區(qū)”

在自動化系統(tǒng)中，網(wǎng)狀料箱等物體由于其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)存在大量開口，屏蔽傳感器無法產(chǎn)生穩(wěn)定的開關(guān)信號，導(dǎo)致安全裝置無法正常觸發(fā)屏蔽，通常借助托盤進(jìn)行運(yùn)輸。

潛在風(fēng)險：如果有人故意將一個空托盤送入光幕區(qū)域，系統(tǒng)便會錯誤地觸發(fā)屏蔽。操作人員便可緊隨其后，或從旁側(cè)潛入機(jī)器人工作區(qū)等危險區(qū)域，而系統(tǒng)不會報警停機(jī)。這是標(biāo)準(zhǔn)明確禁止的危險操作。

安全解決方案：智能過程門控SPG

此方案無需外部屏蔽傳感器，而是通過兩個獨(dú)立信號激活屏蔽功能：

1. 來自系統(tǒng)PLC的控制信號（CS） 作為啟動信號。

2. 由貨物進(jìn)入光幕保護(hù)區(qū)域產(chǎn)生的保護(hù)區(qū)域中斷信號作為驗(yàn)證信號。

當(dāng)貨物在CS信號發(fā)出后4秒內(nèi)進(jìn)入光幕，且貨物與保護(hù)區(qū)的距離小于200毫米時，安全光幕會釋放臨時放行信號。貨物通過后，系統(tǒng)自動終止屏蔽，安全實(shí)現(xiàn)人貨分離，特別適用于安裝空間有限的設(shè)備。

安全隱患二：未滿載托盤的“隱蔽間隙”

當(dāng)托盤未完全裝載，或貨物寬度遠(yuǎn)小于輸送系統(tǒng)時，屏蔽過程中會產(chǎn)生側(cè)邊間隙。若此間隙超過標(biāo)準(zhǔn)允許的200毫米，人員便可沿貨物側(cè)邊進(jìn)入危險區(qū)域而不會觸發(fā)不會觸發(fā)安全停機(jī)。

潛在風(fēng)險：人員可以緊貼貨物，從這個過寬的間隙中悄然潛入危險區(qū)。由于系統(tǒng)認(rèn)為只是“貨物在通過”，安全功能不會被觸發(fā)，從而造成防護(hù)真空。

安全解決方案：動態(tài)格式適應(yīng)的入口防護(hù)

該方案使用兩個安全激光掃描儀生成一個閉合的垂直防護(hù)區(qū)域。同時，通過安裝在輸送帶兩側(cè)的距離傳感器檢測托盤上貨物的位置和寬度。安全系統(tǒng)利用此信息在防護(hù)區(qū)域中臨時釋放一個對應(yīng)的通道，輸送貨物可以不受干擾地通過該區(qū)域。貨物兩側(cè)的區(qū)域始終保持標(biāo)準(zhǔn)要求的防護(hù)狀態(tài)。輸送貨物通過后，防護(hù)區(qū)域自動重新關(guān)閉。如果有人在其旁邊行走或駕駛，也會被可靠地檢測到。該安全解決方案的創(chuàng)新安全概念達(dá)到了符合 EN ISO 13849-1 標(biāo)準(zhǔn)的性能等級PL d。

安全隱患三：叉車觸發(fā)的“狀態(tài)誤判”

傳統(tǒng)方案中，叉車通過壓過地面感應(yīng)線圈來觸發(fā)屏蔽，使光幕安全功能暫時失效。

潛在風(fēng)險：根據(jù) DIN EN 415-4新標(biāo)準(zhǔn)理念，此方案已不符合最新安全要求。最大的風(fēng)險在于“狀態(tài)誤判”：人員看到光幕被觸發(fā)，可能誤認(rèn)為區(qū)域安全而進(jìn)入，但此時光幕的防護(hù)已被屏蔽，危險設(shè)備可能仍在運(yùn)行。

安全解決方案：順序重啟

此方案確保一旦光幕的防護(hù)區(qū)域被中斷，危險運(yùn)動必須立即停止。當(dāng)叉車離開危險區(qū)域時，特殊布置的感應(yīng)回路會產(chǎn)生一個確定的序列，使系統(tǒng)能夠自動重新啟動。

如果無法在地面安裝感應(yīng)回路，也可使用雷達(dá)傳感器監(jiān)控叉車的運(yùn)動。兩種方法均滿足功能安全要求，并能可靠防止人為篡改。該方案同樣符合EN ISO 13849-1 標(biāo)準(zhǔn)性能等級 PL d。

總結(jié)與建議：

屏蔽技術(shù)能夠有效區(qū)分貨物與人員，助力自動化與效率提升，但其設(shè)計必須能夠防范可預(yù)見的誤操作與篡改。在以下場景，應(yīng)考慮采用標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)的替代安全方案：

• 屏蔽傳感器無法可靠檢測運(yùn)輸物體時。

• 物體寬度變化大，導(dǎo)致側(cè)邊間隙過寬時。

• 涉及叉車觸發(fā)屏蔽的應(yīng)用（該方式已非當(dāng)前安全技術(shù)下的最佳實(shí)踐）。

廣告宣傳