隨著汽車生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步，汽車生產(chǎn)過程需要更高的質(zhì)量、更多的生產(chǎn)創(chuàng)新。生產(chǎn)創(chuàng)新的方法之一就是使用最新、最先進(jìn)的自動化控制技術(shù)，當(dāng)然，與此同時，這些技術(shù)的功能性和經(jīng)濟(jì)性也必須符合包括安全標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的高標(biāo)準(zhǔn)。安全的開放式總線系統(tǒng) SafetyBUSp 是一種解決生產(chǎn)線上設(shè)備和機(jī)械安全問題的最佳方案之一，也是提高生產(chǎn)效率的途徑之一。
新的工藝要求新的自動控制技術(shù)
在過去的幾年中，汽車制造廠已經(jīng)有了很大的改變，機(jī)器人已經(jīng)代替了很多人的工作，現(xiàn)在，一個非常有影響力的觀念已經(jīng)在制造廠中存在，這就是——如果沒有自動控制，所有的事情將變得無法想象。
很多新的方法和技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛使用，在新方法和技術(shù)的使用過程中，也相應(yīng)地需要新的控制程序，這些新的自動控制程序當(dāng)然也非常重要，因?yàn)樗梢愿玫乇Ｕ习踩＠缭谛碌暮附蛹夹g(shù)中，壓焊、螺柱焊接或MIG焊接等已經(jīng)被廣泛采用，壓焊過程要求有新的程序來保證即使當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，焊接過程也能夠完成并保證與正常時相同的質(zhì)量，與此相反，進(jìn)行鋼材點(diǎn)焊時則要求在每一點(diǎn)焊接完成后焊接過程可中斷或停止。
SafetyBUSp是專門為滿足制造廠安全技術(shù)的要求而設(shè)計的，“集中控制，信號分散采集，分散驅(qū)動”對其特點(diǎn)來說是非常合適的形容，它已被BMW公司用于連接模塊化自動控制單元，從而實(shí)現(xiàn)總裝車間流水線的最優(yōu)成本，同時也能保證生產(chǎn)線及時投產(chǎn)，以便能更快地獲得更高的生產(chǎn)效率。
安全控制和監(jiān)視在汽車制造廠總裝車間的應(yīng)用
一臺工業(yè)計算機(jī)（IPC）與工業(yè)以太網(wǎng)相連接，這是汽車制造廠總裝車間的一種典型結(jié)構(gòu)，它的功能包括：文件存檔和程序下載，不同設(shè)備控制器（PLC）間、設(shè)備與車間主機(jī)信息系統(tǒng)間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換等。在這種典型的總裝控制結(jié)構(gòu)中，S7-400 PLC通常被用來作為IPC和Interbus或SaftetyBUSp的控制中心。
在BMW公司的總裝線上，主控制器后的第一個用戶就是Pilz的PSS3006 IBS-S可編程安全系統(tǒng)，其后是各種現(xiàn)場自動控制設(shè)備，它們通過2MB的光纜連接到IP67上。通過光纜連接的設(shè)備除了純粹的I/O之外，還包括操作臺和閥門的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也包括驅(qū)動單元和相關(guān)技術(shù)單元，如便攜式焊接裝置等。總線是通過可編程安全系統(tǒng)連接的，所以控制系統(tǒng)設(shè)備可以直接獲取所有的安全信息，嚴(yán)格地執(zhí)行自動控制，這對于節(jié)約時間和成本以及提高生產(chǎn)效率有重大的意義。
SafetyBUSp——最靈活的解決方案
SafetyBUSp是用戶整個控制系統(tǒng)的重要組成部分之一，這種安全的、開放式總線系統(tǒng)能夠滿足汽車制造廠的各種安全要求。在BMW公司，技術(shù)規(guī)范要求安全等級達(dá)到4并將反應(yīng)時間減少到最短，并且是一個靈活的、適合工作組功能的、可應(yīng)用于整個安全區(qū)域的系統(tǒng)，同時也要求有很高的經(jīng)濟(jì)性。SafetyBUSp就是符合這些要求的系統(tǒng)，它能把標(biāo)準(zhǔn)功能和安全功能明顯區(qū)分，這種特性保證了員工能夠清晰地確定職責(zé)的分配。當(dāng)然，PSS系列的可編程安全系統(tǒng)也能夠確保有關(guān)安全應(yīng)用的執(zhí)行，它不僅僅能滿足個別的、單個的安全要求，也能夠滿足整個制造廠的功能性需求，它的快速反應(yīng)時間小于0.01ms。
在BMW公司，超過40個的現(xiàn)場設(shè)備連接在總線上，總線收集它們的安全信號或直接在現(xiàn)場切換開關(guān)狀態(tài)，這樣，所有電動機(jī)械的輸入裝置可以直接控制，如緊急停止按鈕、復(fù)位按鈕、安全門或位置開關(guān)。SafetyBUSp的現(xiàn)場模塊有8個輸入，有4個單通道和2個雙通道輸出，等級可選，觸點(diǎn)數(shù)也完全滿足要求，節(jié)省空間的同時確保方案的經(jīng)濟(jì)性。電氣輸入裝置（如安全光柵或掃描裝置）可直接接在模塊上，不需要其他輔助裝置。
員工的安全是最重要的
安全總線對于汽車總裝車間的工作環(huán)境來講非常重要，但更重要的是其系統(tǒng)的程序和專業(yè)的安全技術(shù)，以避免每次啟動時潛在危險的發(fā)生，從而保障員工的安全。這種安全的概念是一方面保護(hù)員工工作中的安全，另一方面防止誤操作，因此，需要有靈活的安全技術(shù)來盡可能滿足這些要求。
汽車制造廠的所有設(shè)備必須根據(jù)機(jī)械指令進(jìn)行風(fēng)險分析。要使這個過程單一化和標(biāo)準(zhǔn)化，最可取的方法是引入安全概念，這也包括為生產(chǎn)的“標(biāo)準(zhǔn)狀況”下定義。每種狀況都必須經(jīng)過危險分析和風(fēng)險評估，并選擇采取合適的安全措施，這些標(biāo)準(zhǔn)狀況應(yīng)被納入優(yōu)先選擇的范圍。汽車總裝車間是典型的安全等級須達(dá)到3或4的生產(chǎn)場合。安全門和安全光柵已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于汽車總裝車間，它們能夠保證把危險設(shè)備斷開，保障員工安全。通常，每條生產(chǎn)流水線都允許使用緊急停止的單回路控制，但是安全門必須使用多回路。
使用KRC-2自動裝置解決安全門問題
當(dāng)KUKA公司的自動裝置通過安全的、分散的I/O模式組裝并被使用之后，BMW、KUKA和Pilz緊密合作開發(fā)，用KRC-2自動裝置來解決安全門的安全問題。在汽車總裝車間的生產(chǎn)線的緊急停止回路上， 為了盡可能地節(jié)省空間和節(jié)約成本，我們舍去了電動機(jī)械元件而使用裝有冗余集成塊的自動裝置。以前，這個回路上要求使用連鎖，但設(shè)備的使用壽命會被大大縮短、切換的速度也降低了。新的自動控制裝置是直接與安全門連接使用雙通道連鎖，包含許多輔助信號，這就能夠獲得比以前更詳細(xì)、更全面的診斷信息，當(dāng)然，這也是Pilz規(guī)劃和發(fā)展直接在安全門的切換區(qū)域使用自動裝置的原因所在。