位於德國史瓦本的機(jī)臺製造商Brodbeck瞭解產(chǎn)品必須藉助Pilz整合式自動化和安全解決方案：透過組合運用可程式控制系統(tǒng)PNOZmulti 2、安全閘門系統(tǒng)PSENmlock和編碼型安全開關(guān) PSENcode，來實現(xiàn)確保機(jī)臺的安全性、生產(chǎn)力和操作簡易性的目標(biāo)。

當(dāng)驅(qū)動裝置作動機(jī)臺和重型滾輪動作以及刀片旋轉(zhuǎn)時，必須確保安全。Brodbeck 瞭解產(chǎn)品本身不足以確保機(jī)臺的安全性、生產(chǎn)力和操作簡易性，必須藉助整合式自動化和安全解決方案才能實現(xiàn)此目標(biāo)。於是這家位於德國史瓦本的機(jī)臺製造商多年來始終依靠Pilz（皮爾磁）的自動化解決方案：透過組合運用可程式控制系統(tǒng) PNOZmulti 2、安全閘門系統(tǒng)PSENmlock和編碼型安全開關(guān) PSENcode，實現(xiàn)一體通用所有機(jī)型的解決方案。

圖1 : 機(jī)臺製造商Brodbeck依賴Pilz的可再現(xiàn)自動化解決方案。Brodbeck與Pilz合作針對客戶打造解決方案，而非僅專注機(jī)臺。

圖2 : Pilz可程式控制系統(tǒng)PNOZmulti 2 的Profinet模組確保有效診斷。

重約50公斤、外徑750公釐及長度約2公尺的硬紙管在從動心軸上轉(zhuǎn)動。兩個外部導(dǎo)引滾輪支撐驅(qū)動動作，確保旋轉(zhuǎn)動作能無震動及穩(wěn)定。從水平移動的下臺架上，旋轉(zhuǎn)的圓形刀片朝下裁切硬紙管。切割刀具以1秒的間隔和預(yù)設(shè)寬度將套管分切為方便處理的小段。排出器將各段切好的紙管從心軸推入準(zhǔn)備好的容器中。

無須更換模具的靈活切割機(jī)

UNI 75是一款 4x2x2.5公尺大小的通用心軸機(jī)。該機(jī)型現(xiàn)正進(jìn)行最終測試階段，不到數(shù)天內(nèi)就必須在客戶廠房驗證常態(tài)使用的適用性。Brodbeck設(shè)計經(jīng)理Siegfried Maier解釋：「本機(jī)臺能讓客戶使用同一組心軸切割外徑 70到 750公釐的紙管，不起毛邊，完全無須更換刀具。既快速又靈活，適用於中小型批次工作。」

圖3 : Pilz安全閘門系統(tǒng)PSENmlock容易應(yīng)用並採用便利且容易辨讀的診斷LED，在任何安裝位置皆可確保觀察製程的安全性。

原料紙管經(jīng)由長邊安裝的捲簾送至心軸。透過顯示器輸入切斷長度後，感測器會自動偵測紙管前緣和管壁厚度。測量值會直接傳輸?shù)娇刂蒲b置，免除圓形刀片因錯誤操作而損壞的危險。齒條齒輪驅(qū)動裝置作動導(dǎo)引滾輪，副軸承會從進(jìn)料端保持心軸穩(wěn)定。

以紙管、硬紙管或塑膠管纏繞、精製或分切用標(biāo)準(zhǔn)和特殊機(jī)臺為基礎(chǔ)，位於德國史瓦本區(qū)麥琴根市的中型家庭企業(yè)Brodbeck公司，其客戶涵蓋造紙廠、紙管和紙捲製造廠、印刷廠和紡織業(yè)。

兼顧自動化及安全性

當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)、物體移動和切割刀具運作時，一定會出現(xiàn)人員和機(jī)臺的安全問題。Brodbeck的部分機(jī)臺需要人員參與製程，特別是進(jìn)料和出料期間。然而安全裝置絕對不能干擾機(jī)臺的操作性或產(chǎn)能，且也不能讓人任意操控。

Brodbeck與 Pilz多年來保持合作，從起初重視緊急停止和安全閘門安全監(jiān)控用的傳統(tǒng)型 PNOZ 繼電器，至今日著重於彈性的解決方案。Pilz 銷售工程師Timo Lurf 表示：「Brodbeck等的創(chuàng)新機(jī)臺製造商始終關(guān)注高效率且可複用的解決方案，以轉(zhuǎn)用於其他機(jī)臺和專案。」

必須顧及現(xiàn)代安全概念的重新設(shè)計

目標(biāo)是重新設(shè)計 UNI 75機(jī)臺以將其更新到現(xiàn)代尖端標(biāo)準(zhǔn)，並透過系統(tǒng)化的作業(yè)加入現(xiàn)代化控制、參數(shù)化及視覺化解決方案。必須採用最新技術(shù)以確保四個安全閘門的安全閉鎖能力：根據(jù)風(fēng)險評估，於機(jī)臺運作期間必須無法蓄意或意外開啟安全閘門。從動心軸、導(dǎo)引滾輪、圓形刀片及旋轉(zhuǎn)的硬紙管是主要的潛在危害來源，於排出流程期間必須將轉(zhuǎn)速降到安全程度。

Timo Lurf解釋：「安全閘門必須能承受機(jī)械應(yīng)力，例如：紙管各段的衝擊。因此採用EN ISO 13849-1來驗證功能安全。從風(fēng)險評估到斷定性能等級，再到最終的 CE 認(rèn)證，每個階段皆需考慮許多細(xì)節(jié)。」

單一裝置整合安全聯(lián)鎖與安全閉鎖

第一步是找出安全閉鎖的適合產(chǎn)品。Pilz 提出的解決方案採用全新安全閘門系統(tǒng) PSENmlock：這款耐用的精巧型裝置符合 40 公釐尺寸的設(shè)計需求，並具備極高的吸持力 (7,500 N)。Brodbeck 設(shè)計師 Frank Stiefel表示：「我們在前導(dǎo)應(yīng)用中試驗了PSENmlock。獲得我們青睞的原因，除了單一裝置整合安全聯(lián)鎖與閉鎖能力外，還包括便利的安裝和診斷功能。我們未來將在公司所有機(jī)臺上使用此閉鎖系統(tǒng)。」此外，貯藏成本會降低，保養(yǎng)及維修也能標(biāo)準(zhǔn)化。

適合所有安裝位置的裝置

Brodbeck旗下的標(biāo)準(zhǔn)和特殊機(jī)臺適用多種不同的閉鎖安裝位置。PSENmlock 安全閘門系統(tǒng)的優(yōu)點包括三面安裝的 LED，能方便讀取以進(jìn)行診斷。另外，可靈活安裝的作動器能在閘門下垂時提供高容限補(bǔ)償。安全閉鎖採用雙通道控制的技術(shù)。此系統(tǒng)非常適用於有超轉(zhuǎn)危險（旋轉(zhuǎn)的心軸、刀片等）而必須具備安全閉鎖能力的機(jī)臺。捲門的位置會透過 Pilz 編碼型安全開關(guān) PSENcode 監(jiān)控。此裝置是用來依照 EN 60947-5-3 監(jiān)控閉鎖位置以及進(jìn)行簡易的位置監(jiān)控，視設(shè)計而定（鍵鎖原理），這讓 PSENcode 即使在狹小空間中仍可確保最高的操縱安全保障。

圖4 : Pilz安全閘門系統(tǒng)PSENmlock結(jié)合兩種功能：在單一裝置整合安全閉鎖和安全聯(lián)鎖能力！

圖5 : Pilz供應(yīng)適用於閉鎖的安全閘門系統(tǒng)，能依照 EN ISO 14119 可靠防止關(guān)機(jī)、重啟（聯(lián)鎖）、操控或旁路。

Pilz的安全計算機(jī)PAScal被用來驗證各安全閘門和護(hù)蓋所有安全功能已達(dá)到效能等級(PL)d。UNI 75 藉由運用Pilz零組件有能力實現(xiàn)最高依照EN ISO 13849-1的PL e。

小型控制裝置具備所有必要功能

搭載對應(yīng)模組的可程式控制系統(tǒng) PNOZmulti 2是用來監(jiān)控 UNI 75 安全訊號的中央處理裝置。基本裝置 PNOZ m B0 提供 20 個安全輸入和 4 個安全半導(dǎo)體輸出。窄型模組寬僅 45 公釐，能隨時彈性擴(kuò)充。PNOZmulti 2可透過 Profinet 連接至機(jī)臺控制系統(tǒng)進(jìn)行雙向通訊。PNOZmulti Configurator 軟體工具可透過拖放操作快速輕易地配置安全線路。

圖6 : Brodbeck採用的可程式控制系統(tǒng)PNOZmulti 2 另外搭載擴(kuò)充模組，可連接所有常見 Fieldbus 系統(tǒng)（例如Profinet）。

Frank Stiefel 表示：「PNOZmulti 2 具有機(jī)臺需要的所有功能。直到現(xiàn)在，我們在專案配置的需求導(dǎo)向方法和靈活性皆獲得非常良好的經(jīng)驗。這正是本公司機(jī)臺幾乎全都安裝本款彈性控制系統(tǒng)的原因。」

Brodbeck 最重視的價值是品質(zhì)與可靠的客服。Siegfried Maier深信這始終是長期穩(wěn)定客戶關(guān)係的最佳配方：「本公司客戶要的不是機(jī)臺，而是包含適當(dāng)建議和可靠服務(wù)且值得信賴的解決方案。」這正是Pilz與Brodbeck同樣遵循的方法。

（本文作者Timo Lurf為Pilz GmbH & Co.KG銷售工程師）