德国 LPKF 激光电子公司位于德国加布森市,是致力于微材料加工的专业公司。该公司一个部门为电子行业设计系统,用激光对小型柔性印制板进行加工。短暂的加工周期对安全系统的性能和适应性提出了更高的要求,但该公司在一种模块化的系统中找到了最佳解决方案。

德国 LPKF 激光电子公司致力于为电子行业设计机器,用于精确切割微小易碎的印制板,同时保证电子元器件不受损坏。
“看到我们的安全技术解决方案如此快速地被设计并付诸实施,我感到非常惊讶!”德国 LPKF 激光电子公司电气工程开发部认证技师尼可•尼迈尔(Nicole Niemeyer)表示。对于新一代的 MicroLine 6000 P 和 6000 S 机器而言,安全技术的现代化改造提高了机器的生产率。而这一目标的实现正是由于采用了西门子的3RK3 安全继电器模块(MSS)。
德国 LPKF 公司印制板设备部经理托马斯•奈泽(Thomas Nether)介绍说:“我们在相关核心领域拥有全面的专业技术。”这些核心领域包括激光和光学、机械工程、控制及传动技术以及微材料加工等。

德国 LPKF 公司产品经理托马斯•奈泽和电子开发部技师尼可•尼迈尔对这一先进的安全解决方案非常满意:“西门子的MSS 在组装及编程方面简直无与伦比!”
可靠的安全防护促进了大批量生产
生产数据较好地说明了此类生产机器对于电子行业的重要意义:例如,麦克风厂商过去在一个尺寸为 DIN A3 的印制板上只能贴装约100个元器件进行冲压。现在LPKF 公司采用最先进的机器,同一表面上能够贴装约1000个微型印制板,由激光进行切割。
高效的模块化安全解决方案
以往传统的安全技术解决方案采用 5个安全继电器(包括延时功能)来监控 2个装料工位和 3个维护工位;用6个接触器来确保危险区域的双通道保护。增加光栅时,还需另外添加安全继电器和几个接触器。尼可•尼迈尔强调说:“由于相应的成本支出不合理,我们决定采用全新的、更先进的安全解决方案。”
目前,上述所要求的安全功能只需采用一套模块化安全系统,即可实现安全等级“e”(EN ISO 13849-1),并可根据要求,连接多达9个扩展模块。西门子 SIRIUS 3RK3 安全继电器模块(MSS)的基础单元包含8路安全传感器输入、1路安全继电器输出(SIL3/PLe)和1路安全电子输出(SIL3/PLe)。
此外,还有各种附加模块可供选择。LPKF专家选择了配有8路安全传感器输入的4/8F-DI 扩展模块和配有8路输出的8 DO标准扩展模块(用于发送状态信号)。
标准技术和安全技术共享平台
通过预制扁平电缆,可轻松在基础单元上连接相应模块实现数据的传输。两个区域各自配有两个并行控制的接触器,用于该区域在紧急情况下的切断:两个接触器保证关闭激光,同时延时断开X-Y轴的230V电源。尼可•尼迈尔信誓旦旦地表示:“这足够了!”

为方便显示标准信息,例如“设备工位x打开”,需要在MSS的基础单元上串联一个配有8 路数字量输出的 8 DO 扩展模块。托马斯•奈泽评价说:“我们认为标准自动化技术与安全技术共享平台是一个很大的优势!”这能将信息顺畅传送给操作员。
西门子 SIRIUS 3RK3 安全继电器模块(MSS)首次用于新型 Microline 6000 P 和6000 S 机器,其主要优点是元器件数量更少、通讯方便及对空间的要求更低。
对于硬件方面安全技术的大大简化,不仅提高了配线效率,而且将配线故障率降到最低,对控制柜的空间要求也显著降低。此外,新型的解决方案显著提高了激光器和工业控制系统的使用寿命,这一点得到了托马斯•奈泽的首肯:“现在,激光器每天只需几次或根本不需为了配置而断开连接。”
诊断功能是安全的另一重要方面
西门子在网站(www.siemens.com/safety-evaluation-tool)提供一个免费的软件工具,轻松验证符合或需要的相应安全等级。尼可•尼迈尔表示:“这个透明化的工具加快了计算过程。计算完成后,整个文件都可保存在硬盘中并打印出来。”
每年的操作次数及诊断覆盖率都非常重要。“在这种情况下,西门子的 MSS 在实现所需安全等级方面发挥了积极的作用。” 尼可•尼迈尔补充说。
西门子为模块化安全系统的参数设置、编程及诊断提供专门的 MSS ES 软件。所有功能元件都可以通过拖放进行。使用图形化的编辑器,可以快速、方便及透明地创建安全系统。例如系统可以识别所连接硬件的组态并支持寻址。该软件的运行无需西门子Step 7的编程知识。安全程序可以通过设置密码进行保护。
在实际交付前进行测试
尼可•尼迈尔表示:“强制功能,如软件输出的自主设定,是交付前进行的安全应用系统测试中一个非常实用的功能。”这不仅节省时间,还支持生成安全技术功能协议。
安全系统的数据被保存在MSS基础单元的存储器模块中。更换设备时,只需将该存储器插入新设备即可,无需任何PC 编程工作。在启动设备时,存储器模块中的数据被装载到基础单元的主存储器中。固定配线使设备的更换方便快速。托马斯•奈泽评价说:“对我们的客户来说,服务与先进的安全技术应用一样重要。”
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