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安全自动化面临多方面挑战

行业聚焦点中国仪表网2010年12月13日 09:55人气:4197

  安全自动化面临的挑战能够通过其发展趋势得到反映。无论对于传感器还是执行器而言,市场上需要的是那些全面、兼容的解决方案。随着以太网日益成为了一种通用的通信系统,信息技术和自动化领域正渐行渐近。于是,我们面临的全新挑战不仅会影响到安全性,同时还涉及到保密性。

  如今的发展趋势正在从专用的集中控制结构转移到分布式的独立自动化单元以及随之产生的机电一体化和模块化方法。但是,网络控制系统必须化繁就简。只有那些能够简化用户操作,并且大大增加灵活性的解决方案才拥有光明的未来。

  在技术的不断前进的过程中,标准也起到了至关重要的作用。事实上,它们也同时反映了发展趋势。

  目前,在机械安全方面出现了一整套标准和指南,它们中的一部分是全新制定的,另一部分旨在替换现有的版本。其中,最重要的两项变化是于2009年11月29日强制实施的新版机械指令(2006/42/EC)和用来替代EN 954-1的EN ISO 13849-1。此外,还增加了DIN EN 62061作为DIN EN 61508的补充。相关人员的普遍看法是,对于最终用户和系统集成商而言,这样的转变丝毫不会为安全解决方案带来便利。

  第一次,我们能够用一种量化的方法评估并验证安全设备。生产商在设计产品时需要将这一变化铭记在心。用户也应该将这一变化看作一种契机,并积极采用新方法。

  新标准主要考虑了工厂或机器设备从设计到退役的完整生命周期。通过量化的评估方法,我们能够从全局出发计算从传感器到执行器的每一个影响因素,并将这些因素与通过风险分析建立起的要求进行比较。对于生产商而言,他们必须关注每一个影响因素,并且为用户提供兼容解决方案,以降低复杂性以及用户的接入投资。

  一条封装流水线经过实际配置后,能够提升安全性能。橙色区域代表了一些能够降低风险并增加效率的技术。

  智能融合

  未来也同时属于那些从开工到维护都能够为用户提供支持,并且能够为自动过程控制带去安全性的整体解决方案。如果我们希望将安全性融合到标准控制技术中,那么必须考虑两者对环境的种种要求。快速响应和开环方面的要求必须在开发之初就予以考虑。只有这样,依据这些要求设计出的整合系统才会体现出自身的优势。

  将安全运动融入驱动技术

  这一领域未来的发展趋势之一是安全运动。换而言之,就是将安全性整入驱动技术。安全功能整合将在这一领域长足发展,为用户提供多合一解决方案。然而,产品和系统只是一方面,服务的重要性正越发显现。这里所谓的服务是指为用户的应用提供目标明确的专业说明。尤其是当你意识到这样的服务能够使企业专注于核心竞争力,并将安全性转化为企业价值时,情况更是如此。

  从网络连接和数据传送角度看,办公通信已经通过以太网进入到自动化领域了。紧接着,标准现场总线系统也会经历类似的发展。一些现有的协议中已经补充了安全层。至于那些对自由反馈、高性能安全技术有特殊要求的系统而言,它们从设计之初就遵循了一套不同寻常的流程。

  办公网络和自动化网络的融合意味着安全性和可行性将会变得越发重要,尤其是考虑到以太网系统采用的是开放式接口以及工业上可能用到无线系统时,情况更是如此。因此,自动化系统的安全性和保密性必须是从整体出发通盘考虑的。

  分布式控制

  控制功能分散化也会持续发展下去,因此我们有必要从两方面看待这一问题。首先,将外围设备分散化能够降低布线规模,进而缩减相关成本。其次控制工程网版权所有,相同的控制程序和子功能经过分散化后,就类似于一个个机器零部件,有利于实现模块化。这样做是为了尽可能重复利用相同模块,为自动化项目标准化铺平道路。虽然控制技术分散化尚存在缺陷,但是这一概念已经被成功运用在机械行业以及系统组件中了。

  集中式观点

  如今,针对网络型多路控制系统的解决方案为用户带去了高度的复杂性。这种情况下,我们坚信最终脱颖而出的将是那些一开始就简化了用户对多路控制网络的操作,并且避免了连接问题的解决方案。理想情况下,机械系统、硬件和控制软件都存在相同的分布局限性。分布式控制这一概念的优势在于用户仍然能够以集中式的观点看待分布式控制系统。

  如果我们希望对工厂和系统的全部生命周期作评估,那么就必须将提案阶段到试车阶段所有与项目有关的细节通过调制解调器和软件工具翻查出来。这样做能够保证后续工作从总体到个体的工作步骤,并且减少信息之间的差异。

  此外,那些能够简化产品编程和配置的软件工具正日益成为硬件产品的亮点。与过去相比,通过产品技术性能方面的亮点区分它们正变得越来越困难。

  软件解决方案

  在过去,各个单元之间往往通过各种有线方式连接的;如今,更贴近用户的软件解决方案已经成为了发展趋势。软件解决方案的功能日渐强大,复杂性也随之加大,这样做的目的是为了通过出色的诊断功能简化工程和服务。对于一款实用工具而言,它的操作必须直观,并且能够在项目过程中为用户提供指导控制工程网版权所有,而非束缚用户的手脚。

  过去,安全自动化的一大特征就是通过有形的隔离措施将人员与危险区域分隔开。如果人员需要进入危险区域,那么生产流程将通过开关传感器(安全门开关)转换到安全状态。如今,这已经是一个基于简单的鲁棒原理并经过验证的方案了。但是,这种方案的缺点是需要频繁关闭和开启生产流程。图像处理方面的一些新技术在为优化人机互动提供一系列可行方案的同时,也增加了实现更高产量和效益的可能性。
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