OMRON安全产品在汽车行业的应用

　　1． OMRON安全技术简介

　　在工厂自动化日益发展的今天，人们越来越关注生产现场的安全性。以汽车生产厂为例，尤其是在自动化程度较高的焊装车间和总装车间，大量的焊接机器人和装配机械手的出现，造成了许多需要安全保护的危险区域，所以安全传感器，如区域保护扫描器、安全光幕、安全锁、安全地毯、急停开关等的使用已经非常普遍。欧姆龙安全类产品主要包括以下几类：

　　（1） 安全输入产品

　　安全门开关：对安全门的开关检测及锁定，如D4NH 急停开关 ：用于当设备发生异常或工人发生危险时使设备停止，如A22E 安全光幕：对频繁出入的工作入口的保护，如F3SJ 安全地毯：对区域内的存在与否进行检测，确保危险区域内的安全，如D9M 区域扫描传感器：存在与否的检测和接近危险区域时的警告，如F3G-C。

　　（2）安全控制产品：

　　安全继电器：内藏强制导向机构，防止触电的熔接造成的危险，如G7SA 安全继电器单元/控制器：实现安全电路的组成及控制，并实现安全控制网络的组建，如DeviceNet Safety 智能网络控制器NE1A。

　　传统安全系统仍停留在“安全继电器”或“安全PLC”的非总线控制系统的低级控制状态，大大限制了生产过程控制系统的发展。但如果将这些安全设备连接到非安全的现场总线系统上去，就会存在比较大的安全隐患，是一种非安全的控制状态。基于这种状况，OMRON开发了一种安全网络系统DeviceNet Safety，如图1所示，该总线控制系统大大加快了控制系统前进的步伐。使用该DeviceNet安全控制网络具有以下优点明显：可以取得认证软件逻辑安全回路；互锁继电器盘的小型化，节省空间；按照用户要求可以灵活处理程序变更；可以灵活处理设备的模型变更；节省布线；缩短开发时间等。

　　2．安全总线系统在汽车行业的应用

　　(1) 焊接机器人 汽车厂焊接车间中存在着大量的焊接机器人，焊接机器人周围需要安装机械式安全围栏、安全门锁、激光区域保护扫描器及急停开关等安全保护设备。这些安全保护设备可通过“安全总线接口”连接到安全总线系统中去。

　　(2) 全自动冲压机

　　在全自动冲压机的工作区域，通常会安装机械式安全围栏、安全门锁、带屏蔽传感器的安全进出入口安全光栅及急停开关等安全传感器。这些安全保护设备都可以连接到安全总线系统中去，构成安全控制网络系统。

　　下面以汽车焊接生产线为例，介绍OMRON安全产品在其中的应用。 图2为汽车生产中的车体焊接生产线示意图，包括主控制面板，焊接工作台JIG A和JIG B，工人操作台等部分。其中，POWER ENCLOSURE为主控制柜，ROBOT CONTROL PANEL为焊接机器人控制面板，MAIN OP 面板控制主设备的启动、停止，SUB OP为局部操作面板。工作过程为：焊接机器手轮循对进入工作台A，B中的车体进行焊接，当A焊接完成后，该车体自动退出焊接工作台A，等待下一个进入焊接，同时，机器手转向工作台B，对进入该工作台的车体进行焊接，焊接完成后的车体退出工作台B，等待下一个进入，同时机器手返回A中对已就位的车体焊接…., 如此周而复始。

　　在这种自动化程度较高的焊装车间中，大量的焊接机器人和装配机械手的出现，造成了许多需要安全保护的危险区域。因此，安全产品的应用显得非常重要。在图2 中，急停开关可在设备出现异常情况下立即停止其运行；焊接工作台与工人操作台之间安装安全光幕，以防机器手工作期间身体的进入；在机器手工作半径附近的区域安装激光区域扫描器，防止人体进入危险区域；同时，可通过DeviceNet安全网络进行远程扩展，如图3所示。

　　图4为汽车自动焊接线的控制系统构成。该控制系统中包括两个DeviceNet网络，其中DNET1为DeviceNet Safety网络，该网络由安全控制器NE1A为安全控制主站、DST1为从站组成。NE1A本身自带16路安全输入，8路安全输出，可外接各种安全输入输出产品，其本身具有使用功能块的演算功能，并兼具DeviceNet标准从站功能；同时，为扩充系统的安全输入输出，外加从站DST1，从而实现网络的扩展。 DNET2为标准DeviceNet网络，该网络主要作用为控制设备的机械运动，同时为整个系统的信息网络，即外界可通过该网络（主站PLC）读取远程的信息。