技術(shù)詳解 | 如何快速高效實(shí)現(xiàn) AGV/AMR 系統(tǒng)安全急停
日期：2023-06-21
來源：新戰(zhàn)略 作者：新戰(zhàn)略 瀏覽：
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核心提示：隨著新興技術(shù)的應(yīng)用，以及機(jī)械化和智能化程度的不斷提高，設(shè)備的安全性也被提出了更高的要求。
前言
近年來，AGV/AMR 技術(shù)不斷發(fā)展和完善，迅速在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。AGV/AMR 是現(xiàn)代自動(dòng)化領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)高新技術(shù)，其智能、柔性的無人搬運(yùn)使物流運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)化水平得到了很大提升。隨著新興技術(shù)的應(yīng)用，以及機(jī)械化和智能化程度的不斷提高，設(shè)備的安全性也被提出了更高的要求，以確保其能夠安全、可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行，并確保任何損害都能得到有效補(bǔ)救。
歐盟機(jī)械指令的更新會(huì)帶來哪些影響？
在歐盟地區(qū)，機(jī)械指令 2006/42/EC 已成為設(shè)備制造商必須遵守的法定標(biāo)準(zhǔn)，然而這項(xiàng)指令已經(jīng)持續(xù) 17 年沒有更新。據(jù)悉，新的機(jī)械指令將于 2023 年發(fā)布，并在 2027 年正式生效。這就意味著，屆時(shí)不符合新規(guī)定的產(chǎn)品將無法出口到歐盟地區(qū)，也不能在該地區(qū)進(jìn)行銷售。新的指令將專注于機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，并關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、IT 和 OT 系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換以及網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。這些風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)干擾系統(tǒng)的正常運(yùn)作，從而威脅到人們的安全和財(cái)產(chǎn)安全。
為了滿足不斷增長的安全需求并順利將產(chǎn)品出口到歐洲市場，設(shè)備制造商不得不考慮遵守新的機(jī)械指令。對于擁有出口業(yè)務(wù)的 AGVAMR 設(shè)備廠商來說，這些法規(guī)將無疑對其產(chǎn)生影響，因此提前做好準(zhǔn)備是最佳選擇。然而，如何確保 AGV/AMR 能夠安全地運(yùn)輸物品，卻是一項(xiàng)關(guān)鍵且具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。HMS基于其在工業(yè)通訊和功能安全領(lǐng)域多年的經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)榭蛻籼峁┮环N簡單的方法，將功能安全集成到 AGV/AMR 的遠(yuǎn)程急停系統(tǒng)中。未來，制造商只需在符合性聲明中證明已滿足新機(jī)械指令的要求，然后貼上 CE-MD 標(biāo)簽，即可將設(shè)備交付給客戶。
AGV/AMR 系統(tǒng)中為什么需要安全急停？
讓 AGV/AMR 能夠安全地運(yùn)輸物資是一項(xiàng)關(guān)鍵而富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。為此，AGV/AMR 制造商需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)，將環(huán)境中各類 AGV/AMR、建筑物和人員都考慮在內(nèi)。他們需要確保 AGV/AMR 能夠?qū)ν饨鐒?dòng)作做出反應(yīng)，例如當(dāng)有人按下緊急停止按鈕時(shí)，如下圖所示。
當(dāng) AGV/AMR 駛?cè)雵鷻趨^(qū)域取零件時(shí)，如果生產(chǎn)機(jī)器出現(xiàn)故障需要檢修，操作員則需申請通過安全門進(jìn)入。此刻，危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)所有移動(dòng)（包括 AGV/AMR）必須安全停止。當(dāng)操作員解決完成問題，離開圍欄區(qū)域并確認(rèn)安全暢通后，生產(chǎn)機(jī)器會(huì)收到信號，繼續(xù)恢復(fù)工作。
新的需求使 AGV/AMR 制造商面臨哪些新的挑戰(zhàn)？
- 大部分國內(nèi) AGV/AMR 制造商對于基于無線的功能安全通信了解不多，需要花費(fèi)時(shí)間和精力進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。
- 缺乏經(jīng)過驗(yàn)證的功能安全通信方案和經(jīng)驗(yàn)，需要尋找可靠的解決方案，并進(jìn)行驗(yàn)證和測試。
- 安全認(rèn)證（如 TÜV Rheinland）需要較長時(shí)間，一般需要 6 個(gè)月以上，這可能會(huì)對產(chǎn)品的上市時(shí)間產(chǎn)生影響。
HMS 對于功能安全的解決方案
HMS 作為全球領(lǐng)先的工業(yè)通訊和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方案提供商，提供完整的 AGV/AMR 安全（safety）通信解決方案。如下圖所示：
方案優(yōu)勢
實(shí)現(xiàn)簡單
一個(gè)板上產(chǎn)品就具有達(dá)到 SIL-3/Performance Level e (PLe) 所需要的所有功能。
可配置
擴(kuò)展性強(qiáng)
預(yù)認(rèn)證
TÜV 萊茵預(yù)認(rèn)證，讓最終產(chǎn)品的重新認(rèn)證更簡單。
方案所使用的產(chǎn)品
Anybus CompactCom B40 板卡
Anybus CompactCom B40 板卡是一款底層通信模塊，負(fù)責(zé)底層協(xié)議解析和安全數(shù)據(jù)與非安全數(shù)據(jù)的分離。其能夠?qū)⒔馕龊蟮姆前踩珨?shù)據(jù)傳給 AGV/AMR 內(nèi)部控制器，安全數(shù)據(jù)通過「黑色通道」傳給 Safe T100。反之亦然。
- 支持 EtherNet/IP、PROFINET、EtherCAT、Modbus-TCP 等多種工業(yè)通信協(xié)議
- 通過了相關(guān)協(xié)議的一致性認(rèn)證
- 經(jīng)驗(yàn)證的通信方案，全球安裝節(jié)點(diǎn)超 900 萬個(gè)
- 獨(dú)家支持黑色安全通道，可將安全數(shù)據(jù)與非安全數(shù)據(jù)在底層做預(yù)處理——分離
Ixxat Safe T100
負(fù)責(zé)處理和校驗(yàn)安全數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為安全的輸入和輸出 IO 信號。
- 支持 PROFIsafe、CIP safety、FSoE 三種功能安全協(xié)議
- TÜV Rheinland SIL-3 /Performance Level e (PLe) 等級認(rèn)證
- 預(yù)認(rèn)證的概念和硬件讓最終產(chǎn)品的重新認(rèn)證更簡單
方案成果
在本次 AGV/AMR 急停應(yīng)用案例中，客戶采用了 B40 和 T100 的 CIP Safety 方案。這些設(shè)備已經(jīng)開始批量使用，并且整體設(shè)備已達(dá)到了 PLd 的安全級別，得到了終端客戶和市場的認(rèn)可。
客戶評價(jià)
「B40 + T100 的模塊化方案使用非常簡單，這大大節(jié)省了我們的開發(fā)時(shí)間。預(yù)認(rèn)證的方案也非常有吸引力，它極大地簡化了我們的認(rèn)證流程和時(shí)間，使我們的產(chǎn)品能夠快速上市。
此外，HMS 的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)非常專業(yè)，他們的服務(wù)在整個(gè)過程中都非常及時(shí)和周到?？傊覀兊暮献鞣浅Ｓ淇?！」
關(guān)于HMS：
HMS Networks是工業(yè)信息和通信技術(shù)解決方案的供應(yīng)商，為斯德哥爾摩納斯達(dá)克-OMX交易所上市公司，旗下?lián)碛蠥nybus, Ewon, Intesis 和Ixxat品牌。HMS擁有遍布全球的開發(fā)團(tuán)隊(duì)和營銷網(wǎng)絡(luò)。恒邁思網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（北京）有限公司是HMS Networks在中國的經(jīng)營主體，全面負(fù)責(zé)HMS產(chǎn)品在中國地區(qū)的市場宣傳、銷售和技術(shù)支持。Anybus 品牌的產(chǎn)品線包括嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口、協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)、無線網(wǎng)橋和網(wǎng)絡(luò)診斷等，為工業(yè)用戶提供接口開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、無線通訊以及網(wǎng)絡(luò)可靠性在內(nèi)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)全周期解決方案。Anybus深耕工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域近30年，支持所有主流工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，擁有數(shù)百萬安裝節(jié)點(diǎn)。選擇Anybus，您無需在網(wǎng)絡(luò)通訊上花費(fèi)過多精力，從而能專注于自身產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。
