Logo Bihl+Wiedemann GmbH

可达到 SIL3/PLe 等级的被动安全技术

Bihl+Wiedemann 为您提供了简单而又经济的替代方案

被动安全 – 经济高效的选择

机器的安全性可以通过不同的方式来实现:在现场总线解决方案中,被动安全变得越来越重要 - 主要是在于其成本优势和结构简单。

 

被动安全的特别之处是什么?

被动安全和传统的现场总线解决方案在安全功能的区别是什么?传统的现场总线解决方案要求每个执行器都有安全的输出。其优点:所有执行器都可以单独安全关闭。但是现场通常不需要这种最大化的灵活性。把整组的执行器同时关闭已能满足客户需求。在这种情况下,被动安全性就是一种更为经济的选择。因为众多的安全输出会大大增加整个系统的成本。通过被动安全性可以非安全的单独关闭各个输出, 或者必要时,可以通过单个安全输出,安全的关闭整组执行器。

 

如何通过ASi实现被动安全?

为了建立被动安全,必须确保在电源关闭下不能从外部为执行器供电。在最理想的情况下,执行器的供电电源和通讯与传感器的供电电源电气隔离。

 

ASi,特别是Bihl+Wiedemann模块一直采用的是这种供电原理。在智能布线系统中,通过模块安装底座上的线槽,专用电缆彼此分开铺设。其中黄色电缆传输控制信号和供电,黑色电缆传输辅助供电。这可以实现SiL3和PLe的安全等级。

 

得益于这种智能布线系统,当外部设备通过AUX线路选择性的关断时,并不会影响模块自身的通讯和供电。这意味着总线系统中的各个参与模块并不会掉站。但是这种错误在基于以太网的系统中时有发生。并且不会对系统中的其他部分产生不可预见的影响。此外,模块还可以通过总线识别并报告AUX供电的断开,并通过正常通讯中的ASi向控制器传输这些诊断信息。 

附图:通过ASi黄色电缆传输的通讯和传感器供电,在关断时依旧保持(图左)。与此对比的基于以太网的系统则无法通讯(图右)

在实际应用中,为了便于独立的控制各个驱动系统,还可以铺设多条可关断和不可关断的AUX线路。可以通过切断特定的AUX线路,来给安全相关的执行器断电,从而实现停机。与安全无关的外部设备,例如传感器,是继续通过未关断的AUX来供电。从而不会影响这个模块自身的通讯以及传感器的信号。

附图:同一台设备中可使用多个AUX线路,用于实现1个或者多个驱动的控制

ASi布线系统不仅可以实现通讯,还可以通过ASi黄色电缆为外部设备提供电。如果线路中所有与安全无关的外部设备都可以通过黄色电缆供电,这样可以省略额外的不可关断的AUX铺设。Bihl+Wiedemann为您提供了丰富的产品系列,可根据应用灵活选择。

附图:所连接的传感器在关断时间内继续通过ASi黄色电缆供电并保持通讯,驱动的分支通过AUX保持关断

Bihl+Wiedemann被动安全的优点

    安全等级达到 

    SIL3/PLe

    通过黄色ASi电缆传输控制信号和供电,通过黑色电缆传输辅助供电,这样可以确保在切断辅助电源时,不再为所有相连的执行器供电。因为可以确保达到安全等级SIL3/PLe。在4芯圆形电缆连接的方式下,要达到同样的安全等级,所需的成本更高。

    降低硬件成本

    在安全相关的应用中,每个执行器都需要一个独立的安全输出,这样成本较大。 另一方面,通过被动安全技术,每个执行器都可以使用更为经济的标准输出来进行操作切换。执行器组与安全相关的关闭可以仅通过1个安全输出模块来实现。

    传感器始终在线

    通过ASI黄色电缆为控制信号提供不间断的供电。这意味着即使黑色电缆被切换,失去辅助供电,仍可以读取传感器信号。

    高效能源供应

    黑色扁平电缆根据线径粗细不同,可以传输最大16A或20A的供电,这比标准的M12圆形电缆解决方案所需提供的功率更大。这意味着可以提供更高的负载。例如这个就非常合适用于 IO-Link 解决方案以及传动技术中的电机的控制。更多相关信息。

    通过被动安全技术节约成本

    如果您使用了Bihl+Wiedemann的被动安全技术,可以有效的减少安全输出的硬件数量,从而降低成本。与其他总线系统相比,采用ASi穿刺技术也可以大大降低您的布线成本  最多大约可降低68%的成本。无需各种接头已经连接线缆,安装时间也更短。更多详细信息请浏览布线成本比较页面。

     

    布线成本比较

    Bihl+Wiedemann 的相关产品

    被动安全的简单结构,仅需要具有本地输出和可扩展的安全监视器。执行器的切换操作可以使用Bihl+Wiedemann的标准模块。它们都是支持被动安全技术的。另外,几乎所有的ASi-5模块,例如的集成IO-Link主站的ASi-5从站, 以及我们许多的ASi-3模块都是满足被动安全性的。

    技术前提应务必确认

    只有满足以下技术要求,被动安全性才成立:

     

    • 必须按照机械指令2006/EG 和安全标准(例如 EN 13849-1 或者 EN 62061)的要求执行安全关断。
    • 必须确保无源安全开关和其他的电位电气隔离,例如保护电缆的铺设,无源安全设备的安装 

     

    具体来说,这对于ASi系统意味着:仅使用ASi模块是最为简单的。为此在产品技术资料里明确说明了其符合被动安全的要求。另外所有模块的ASI和AUX应通过黄色和黑色电缆,分开提供。

    通过M12电缆供电

    普通圆形电缆中的AUX和其他电位通常不是为被动安全而设计的,例如通过M12端子连接ASi和AUX。不能排除无源安全AUX与外部电位之间的交叉电路。

     

    根据具体应用,通过对整个受影响的布线路径进行精确的安全评估,仍然有可能证明这种故障始终会导致安全状态。在这种情况下,尽管同一根圆形电缆中有被关断的电位也有未关断的电位,同样也可以确保其被动安全性。

    通过M12端子连接ASi和AUX通常是不满足被动安全性的

    非被动安全模块的应用

    单个非被动安全的模块接入到互相连接的AUX线路上时,会影响整个结构的被动安全性。因为在这方面将所有模块视为一个完整的系统。因此所有模块都应满足被动安全。

     

    根据应用的不同,通过对整个布线部分的精确安全分析,依然可以确保错误在一个安全的状态。在这种情况下,被动安全依然得到保证,尽管使用了非被动安全的模块。

    当AUX线路上接入不满足被动安全的模块时会影响整个结构的被动安全性

    FAQs

    针对我们的产品及方案还有任何疑问?