Schmersal机械工程正处于一个关键的转折点。模块化机器、高柔性生产线和数字化互联的制造环境日益主导着日常工作,并产生了对高性能、安全和可扩展通信结构不断增长的需求。功能安全,曾经是一个高度硬件驱动的话题,正在发展成为数字架构决策的基本组成部分。Schmersal利用这一发展作为动力,将安全技术一贯地引入模块化和软件定义机器通信的世界。3种技术在此发挥核心作用:安全现场盒(SFB)、IO-Link即IO-Link Safety和单对以太网(SPE)。他们的协同形成了一个从传感器到中央自动化系统的贯穿一致、面向未来的通信概念。

模块化设备和适应性生产线使现代安全概念成为必需
分散安全的一体化方案安全现场盒(SFB)
模块化机器需要分散化结构。安全现场盒(SFB)正是在此切入,将安全功能直接带到机器模块。无需复杂的并行布线或集中式控制柜,每个功能都可以直接在需要的地方实现。SFB根据应用要求通过Profinet-Profisafe、Ethernet/IP-CIP Safety或Ethercat-FSoE进行通信。它集成了安全输入和输出,允许连接包括急停在内的灵活操作面板,并通过端口扩展器允许集成传统IO信号。
这为机器制造商和运营商带来了显著优势:
● 通过数字化降低安装和布线成本
● 通过预配置模块实现更快的调试
● 在改造和扩展时具有更高灵活性
● 模块化而非集中式拓扑
● 根据机器配置进行扩展
● 通过标准化结构降低故障率
每当设备频繁重新组合或扩展时,在包装线、搬运单元或装配设备中,就会产生真正的即插即用效果。SFB因此成为安全、灵活机器架构的节点。
到传感器的数字化深度:IO-Link和IO-Link Safety的应用IO-Link早已在现场层面确立了其作为高性能标准的地位。通过IO-Link Safety,该技术被延伸到功能安全领域,包括安全参数、安全诊断和安全设备通信。
其收益是巨大的:通过自动化参数化,可以减少设备变体。设置以数字方式存储,并在更换时自动传输。手动配置的错误已成为过去。
除了经典的过程信号外,还提供详细信息,从温度值和RFID读取质量,到状态和故障数据,再到警告和寿命指示器或循环和运行计数器。从而使状态监测和预测性维护成为安全架构的组成部分。
软件定义的安全为设计工程师和安全工程师开辟了全新的可能性:安全等级、功能参数或设备参数可以数字化传输和记录,并在需要时在运行过程中调整。Schmersal在2026年下半年推出首批基于IO-Link Safety的设备,这是全数字化安全技术的里程碑。
单对以太网 IP到传感器
随着机械工程中数据量的不断增加,传统现场总线日益遇到极限。单对以太网(SPE)因此被视为未来的标准技术,紧凑、高性能且全程基于IP。一对绞合线对足以将传感器、执行器和安全组件直接集成到同构以太网环境中。介质转换消失,现场总线孤岛变得多余。
高达1000 m的远传输距离和同时高数据传输率开辟了新的应用领域,特别是在大型设备、内部物流网络和流程工业中。
更小的连接器实现了新的传感器外形并简化了安装。对于安全技术,出现了全新的设计可能性。从长远来看,SPE将成为安全和非安全信号在统一IP基础设施中的基础。对于机器制造商而言,这意味着长期的规划安全性和一种今天就已经面向未来的架构。
贯穿一致的总体概念
真正的优势在于协同作用:安全现场盒构成现场模块化安全节点,IO-Link安全的数字化集成设备通信对其进行扩展,SPE提供基于IP的骨干网络。
由此形成了一个模块化、灵活、高效、数字化且全程安全的架构。对于设计工程师,复杂性降低;对于调试人员,装配和测试时间缩短。开发者获得了新方法的空间,从可像程序一样控制的安全解决方案到完全互联的机器模块。
这3种技术的组合对机器生命周期的所有阶段产生积极影响。在规划和设计阶段,标准化接口和减少的变体多样性简化了工程并降低了文档编制工作量。在调试期间,自动化参数化和丰富的诊断功能显著缩短了装配和测试时间。在运行中,扩展的状态数据实现了更高效的维护和更高的设备可用性。基于IP的架构为数字应用和新商业模式奠定了基础。
通过安全现场盒、IO-Link Safety以及未来的单对以太网的组合,形成了一个贯穿一致的安全数字化自动化平台。它将模块化机器概念与现代通信技术连接起来,为柔性、经济和面向未来的生产创造了前提条件。由此,安全技术从一种孤立的功能发展为现代机器架构的战略组成部分,并成为下一代工业系统的推动者。
评论
加载更多