技术详解 | 如何快速高效实现 AGV/AMR 系统安全急停

时间:2023-06-21 来源:移动机器人产业联盟

 

前言

近年来,AGV/AMR 技术不断发展和完善,迅速在各个领域中得到广泛应用。AGV/AMR 是现代自动化领域中出现的一项高新技术,其智能、柔性的无人搬运使物流运转的自动化水平得到了很大提升。
随着新兴技术的应用,以及机械化和智能化程度的不断提高,设备的安全性也被提出了更高的要求,以确保其能够安全、可靠、稳定地运行,并确保任何损害都能得到有效补救。

欧盟机械指令的更新会带来哪些影响?

在欧盟地区,机械指令 2006/42/EC 已成为设备制造商必须遵守的法定标准,然而这项指令已经持续 17 年没有更新。据悉,新的机械指令将于 2023 年发布,并在 2027 年正式生效。
这就意味着,届时不符合新规定的产品将无法出口到欧盟地区,也不能在该地区进行销售
新的指令将专注于机械技术的发展,并关注物联网、人工智能、IT 和 OT 系统之间的数据交换以及网络攻击的风险。这些风险可能会干扰系统的正常运作,从而威胁到人们的安全和财产安全。
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为了满足不断增长的安全需求并顺利将产品出口到欧洲市场,设备制造商不得不考虑遵守新的机械指令。对于拥有出口业务的 AGVAMR 设备厂商来说,这些法规将无疑对其产生影响,因此提前做好准备是最佳选择
然而,如何确保 AGV/AMR 能够安全地运输物品,却是一项关键且具有挑战性的任务。
HMS基于其在工业通讯和功能安全领域多年的经验,能够为客户提供一种简单的方法,将功能安全集成到 AGV/AMR 的远程急停系统中。
未来,制造商只需在符合性声明中证明已满足新机械指令的要求,然后贴上 CE-MD 标签,即可将设备交付给客户。

AGV/AMR 系统中为什么需要安全急停?

让 AGV/AMR 能够安全地运输物资是一项关键而富有挑战性的任务。为此,AGV/AMR 制造商需要创建一个系统,将环境中各类 AGV/AMR、建筑物和人员都考虑在内。
他们需要确保 AGV/AMR 能够对外界动作做出反应,例如当有人按下紧急停止按钮时,如下图所示。

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当 AGV/AMR 驶入围栏区域取零件时,如果生产机器出现故障需要检修,操作员则需申请通过安全门进入。
此刻,危险区域内所有移动(包括 AGV/AMR)必须安全停止。当操作员解决完成问题,离开围栏区域并确认安全畅通后,生产机器会收到信号,继续恢复工作。

新的需求使 AGV/AMR 制造商面临哪些新的挑战?


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  1. 大部分国内 AGV/AMR 制造商对于基于无线的功能安全通信了解不多,需要花费时间和精力进行学习和研究。
  2. 缺乏经过验证的功能安全通信方案和经验,需要寻找可靠的解决方案,并进行验证和测试。
  3. 安全认证(如 TÜV Rheinland)需要较长时间,一般需要 6 个月以上,这可能会对产品的上市时间产生影响。

HMS 对于功能安全的解决方案

HMS 作为全球领先的工业通讯和工业物联网方案提供商,提供完整的 AGV/AMR 安全(safety)通信解决方案。如下图所示:
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方案优势

实现简单

一个板上产品就具有达到 SIL-3/Performance Level e (PLe) 所需要的所有功能。

可配置

对于单双通道使用,IO 可配置。

扩展性强

一种方案支持三种功能安全协议:
  • PROFIsafe
  • CIP Safety
  • FSoE

预认证

TÜV 莱茵预认证,让最终产品的重新认证更简单。

方案所使用的产品

Anybus CompactCom B40 板卡


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Anybus CompactCom B40 板卡是一款底层通信模块,负责底层协议解析和安全数据与非安全数据的分离。
其能够将解析后的非安全数据传给 AGV/AMR 内部控制器,安全数据通过「黑色通道」传给 Safe T100。反之亦然。
  • 支持 EtherNet/IP、PROFINET、EtherCAT、Modbus-TCP 等多种工业通信协议
  • 通过了相关协议的一致性认证
  • 即插即用,更换方便
  • 经验证的通信方案,全球安装节点超 900 万个
  • 独家支持黑色安全通道,可将安全数据与非安全数据在底层做预处理——分离

Ixxat Safe T100


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负责处理和校验安全数据,并将其转化为安全的输入和输出 IO 信号。
  • 支持 PROFIsafe、CIP safety、FSoE 三种功能安全协议
  • 1 路冗余输出 +3 路冗余输入(可配置)
  • TÜV Rheinland SIL-3 /Performance Level e (PLe) 等级认证
  • 提供完备的文件集,包含 TÜV 类型审批
  • 预认证的概念和硬件让最终产品的重新认证更简单

方案成果

在本次 AGV/AMR 急停应用案例中,客户采用了 B40 和 T100 的 CIP Safety 方案。这些设备已经开始批量使用,并且整体设备已达到了 PLd 的安全级别,得到了终端客户和市场的认可。

客户评价


「B40 + T100 的模块化方案使用非常简单,这大大节省了我们的开发时间。预认证的方案也非常有吸引力,它极大地简化了我们的认证流程和时间,使我们的产品能够快速上市。

此外,HMS 的技术支持团队非常专业,他们的服务在整个过程中都非常及时和周到。总之,我们的合作非常愉快!」


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关于HMS:

HMS Networks是工业信息和通信技术解决方案的供应商,为斯德哥尔摩纳斯达克-OMX交易所上市公司,旗下拥有Anybus, Ewon, Intesis 和Ixxat品牌。HMS拥有遍布全球的开发团队和营销网络。恒迈思网络技术(北京)有限公司是HMS Networks在中国的经营主体,全面负责HMS产品在中国地区的市场宣传、销售和技术支持。
Anybus 品牌的产品线包括嵌入式网络接口、协议转换网关、无线网桥和网络诊断等,为工业用户提供接口开发、网络互联、无线通讯以及网络可靠性在内的工业网络全周期解决方案。
Anybus深耕工业网络通信领域近30年,支持所有主流工业网络,拥有数百万安装节点。选择Anybus,您无需在网络通讯上花费过多精力,从而能专注于自身产业的核心竞争力。
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