目前壓力機(jī)的控制系統(tǒng)的核心主要是PLC,用它來(lái)控制壓力機(jī)的動(dòng)作順序、溫度、壓力、流量、噸位、安全光幕以及停止連鎖，在國(guó)內(nèi)不少具有安全要求的機(jī)器中，普通的繼電器或者PLC被廣泛地作為控制模塊，對(duì)安全功能進(jìn)行監(jiān)控。從表面看來(lái)，這樣的機(jī)器在一定條件下也能夠保證安全性。但是，當(dāng)普通的繼電器和PLC由于自身缺陷或外界原因?qū)е鹿δ苁�效時(shí)（如觸點(diǎn)熔焊、電氣短路、處理器紊亂等故障），就會(huì)丟失安全保護(hù)功能，引發(fā)事故。而對(duì)于可編程安全系統(tǒng)，由于其采用冗余、多樣的結(jié)構(gòu)，加之以自我檢測(cè)和監(jiān)控、可靠電氣元件、反饋回路等安全措施，保證在本身缺陷或外部故障的情況下，依然能夠保證安全功能，并且可以及時(shí)地將故障檢測(cè)出來(lái),從而在最大程度上保證了整個(gè)安全控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保護(hù)了人和機(jī)器的安全。然而普通PLC不屬于安全產(chǎn)品，為了在PLC或外部其他因素影響PLC工作時(shí)確保人身及系統(tǒng)安全，外部電路中必須要設(shè)置安全措施防止可能導(dǎo)致的惡性事故。 

　　 1.外部控制電路中必須設(shè)有緊急停止電路、聯(lián)鎖保護(hù)電路、限位電路以及類(lèi)似的安全措施。 

　　 2.在自檢出任何錯(cuò)誤時(shí)或在故障報(bào)警時(shí)，根據(jù)故障情況對(duì)壓力機(jī)安全的影響，PLC輸出報(bào)警或?qū)⑷�部輸出置OFF狀態(tài)。 

　　 3.由于輸出繼電器或接觸器卡死、燒壞、粘連，PLC可能保持ON或OFF狀態(tài)。 

　　 4.在DC24V輸出（PLC的工作電源）過(guò)載或是短路時(shí)，電壓可能不降并使輸出變?yōu)镺FF。 

　　 5.壓力機(jī)上模具修理時(shí)通常使用抬安全杠的方法，安全杠上通常是連接安全栓，通過(guò)安全栓PLC輸入信號(hào)，在由PLC控制輸出，只要疏忽檢查，安全杠失靈可能產(chǎn)生極嚴(yán)重的后果。

　　 二．Pilz可編程安全系統(tǒng)在壓力機(jī)中設(shè)計(jì) 

　　 德國(guó)Pilz公司PSS系列可編程安全系統(tǒng)在配置、認(rèn)證及操作方面具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。由BG和TüV認(rèn)證并加密的軟件功能塊取代了傳統(tǒng)安全繼電器的功能。使用所提供的故障/診斷工具，可在電子安全系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)多種用戶(hù)友好的特性，從而能夠提供安全、全面的解決方案。 

　　 本文通過(guò)某汽車(chē)制造廠壓力機(jī)沖壓線實(shí)際應(yīng)用實(shí)例，介紹了PSS SB3006-3 ETH DP-S可編程安全系統(tǒng)，可以對(duì)沖壓線各設(shè)備以及各子系統(tǒng)的安全運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。使用集成式，經(jīng)過(guò)測(cè)試的軟件塊，對(duì)輸入輸出進(jìn)行控制，從而在出現(xiàn)危險(xiǎn)事件的狀況下，安全的關(guān)閉整線壓機(jī)，保護(hù)生產(chǎn)人員及設(shè)備的安全。 

　　 1.安全回路設(shè)計(jì) 

　　 （1）可編程安全系統(tǒng) 

　　 緊湊型可編程安全系統(tǒng)PSS SB3006-3 ETH DP-S作為主站，電源、處理器、內(nèi)存、輸入輸出等集成在一個(gè)單一構(gòu)架之內(nèi)，可通過(guò)SafetyBUSp連接分散外圍設(shè)備，核心部分中央處理器則采用了集成測(cè)試算法和冗余設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)主站SafetyBUSp地址設(shè)為32. 

　　 （2）數(shù)字輸入 

　　 分散型數(shù)字輸入模塊PSS SB DI16采用冗余的設(shè)計(jì)和完整的軟件算法，16個(gè)數(shù)字輸入可單通道和雙通道安全相關(guān)輸入設(shè)備，可以選擇使用測(cè)試脈沖或不使用測(cè)試脈沖及安全相關(guān)應(yīng)用。本系統(tǒng)PSS遠(yuǎn)程I/O站的4個(gè)PSS SB DI16模塊的SafetyBUSp站地址分別為33、34、35、36. 

　　 （3）數(shù)字輸出 

　　 分散型數(shù)字輸出模塊PSS SB DI8O8采用冗余的設(shè)計(jì)和完整的軟件算法，8個(gè)數(shù)字輸入可單通道和雙通道安全相關(guān)輸入設(shè)備，可以選擇使用測(cè)試脈沖或不使用測(cè)試脈沖及安全相關(guān)應(yīng)用。8數(shù)字輸出其中6個(gè)正極輸出（連接最大電流為2A的阻性和感性負(fù)載）可以為一個(gè)輸入設(shè)備提供電源，無(wú)需使用測(cè)試脈沖，當(dāng)與一個(gè)負(fù)極切換輸出組合使用時(shí)可以作為雙極輸出，其余2個(gè)負(fù)極輸出當(dāng)與一個(gè)正極切換輸出組合使用的時(shí)候可連接最大電流為2A的阻性和感性負(fù)載。本系統(tǒng)PSS遠(yuǎn)程I/O站的2個(gè)PSS SB DI8O8模塊的SafetyBUSp站地址分別為37、38. 

　　 （4）自動(dòng)化線交換信號(hào) 

　　 PSSU H SB DP帶有SafetyBUSp接口的主模塊用于連接一個(gè)PSSU系統(tǒng)至SafetyBUSp，適用于安全相關(guān)功能。安全輸入模塊PSSU E F..4DI支持4位數(shù)字輸入，可用于檢測(cè)DC24V數(shù)字輸入信號(hào)。安全輸出模塊PSSU E F 4DO支持4位數(shù)字輸出，每個(gè)輸出的電流負(fù)載能力最大為0.5A,擁有短路保護(hù)及過(guò)載保護(hù)功能。 

　　 三．Pilz可編程安全功能塊在壓力機(jī)中應(yīng)用 

　　 壓力機(jī)在安全狀態(tài)下激活觸發(fā)信號(hào)包括：現(xiàn)場(chǎng)的操作站上及四個(gè)立柱上的急停按鈕、用于臨時(shí)加修模具的安全栓、防止操作人員探入沖壓區(qū)域的安全光幕、保證不被沖壓零件飛濺的柵欄門(mén)限位開(kāi)關(guān)、用于沖壓零件的雙手操作。下面介紹壓力機(jī)中Pilz功能塊的應(yīng)用。 

　　 1.雙手控制（SB59） 

　　 SSNR：KB001~KB200（在DB015~DB017有相關(guān)的參數(shù)）。 

　　 STFG：雙手同步使能，只有當(dāng)這個(gè)信號(hào)為高電平時(shí)，雙手程序塊才有輸出FG。 

　　 Mein：?jiǎn)涡谐棠Ｊ剑��?dāng)其產(chǎn)生下降沿時(shí)將會(huì)把雙手程序塊的輸出切斷。必須把雙手按鈕釋放再按下時(shí)程序塊才有輸出。如果不用單行程則把MEin置為M110.00。 

　　 T1.2：N/C按鈕1。 

　　 T1.4：N/O按鈕1。兩個(gè)按鈕的同步時(shí)間固化為0.5s，依據(jù)EN574 

　　 T2.2：N/C按鈕2。 

　　 T2.4：N/O按鈕2。 

　　 KU_S：N/O和N/C觸點(diǎn)切換時(shí)間。1~1000ms。建議值為100ms 

　　 RSET：復(fù)位。上升沿信號(hào)。 

　　 Tipp：調(diào)試模式，如果其為高電平，代表兩個(gè)按鈕按下去后，一個(gè)釋放，程序塊仍舊有輸出FG；然后再按下，程序塊有輸出FG。通過(guò)這樣的方式來(lái)達(dá)到調(diào)試的目的。 

　　 Auf：專(zhuān)用于水壓機(jī)上的一個(gè)向上運(yùn)動(dòng)信號(hào)。如果其為高電平，當(dāng)一個(gè)按鈕按下超過(guò)0.5s時(shí)輸出AUF會(huì)為1，但FG還是為0。 

　　 Off：取消雙手功能。所有輸出參數(shù)都為0 

　　 FG：輸出使能。 

　　 GST：雙手按鈕起始位置說(shuō)明。 

　　 AUF：水壓機(jī)上升運(yùn)行的表明。 

　　 OFF：輸入?yún)��?shù)Off的表明。 

　　 2.急停按鈕（SB63） 

　　 SSNR：KF001~KB600 

　　 GRP：I/O組群號(hào)，如果不使用則設(shè)為M110.1。 

　　 NC_1：急停NC contact1。 

　　 NC_2：急停NC contact2。 

　　 AuSt：自動(dòng)啟動(dòng)。 

　　 ARSt：自動(dòng)復(fù)位。 

　　 FTST：功能測(cè)試，當(dāng)急停按鈕發(fā)生同步錯(cuò)誤時(shí)才需要功能測(cè)試。 

　　 RSET：復(fù)位按鈕，上升沿信號(hào)。如果不需要復(fù)位按鈕則把其置為M110.0。 

　　 3.安全門(mén)（SB64） 

　　 SSNR：ID代碼 

　　 GRP：組群號(hào) 

　　 S1：門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)1 

　　 S2：門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)2 

　　 SyTi：S1和S2之間的同步時(shí)間，0~32767ms，0=無(wú)窮大。 

　　 MRun：機(jī)器在運(yùn)行。當(dāng)這個(gè)信號(hào)產(chǎn)生個(gè)下降沿時(shí)，程序塊將沒(méi)有輸出，必須要操作者將安全門(mén)打開(kāi)并關(guān)閉1次才行。 

　　 AuSt：自動(dòng)啟動(dòng) 

　　 ARSt：自動(dòng)復(fù)位 

　　 NoFT：不需要啟動(dòng)測(cè)試。 

　　 注：?jiǎn)��?dòng)測(cè)試的復(fù)位方式和ARSt有關(guān)。 

　　 RSET：復(fù)位按鈕，上升沿信號(hào)。 

　　 四．結(jié)束語(yǔ) 

　　 本文介紹的可編程安全系統(tǒng)在壓力機(jī)線上設(shè)計(jì)及應(yīng)用較為復(fù)雜，對(duì)設(shè)備及設(shè)備管理人員要求較高，在復(fù)雜的沖壓線有廣泛的實(shí)用性。希望本文能為解決類(lèi)似問(wèn)題提供一種思路和方法，在提高設(shè)備的安全性的前提下，最終提高工作效率。