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   為滿足日益嚴(yán)峻的生產(chǎn)效率，設(shè)備和機(jī)器可用性要求，機(jī)器制造商需要適當(dāng)?shù)淖远x控制理念。標(biāo)準(zhǔn)控制功能和安全性之間的交互是其能否成功的關(guān)鍵。

   更簡(jiǎn)單、更靈活、更具生產(chǎn)效率、更高效——隨著設(shè)備和機(jī)器的要求越來(lái)越高，自動(dòng)化程度要求也水漲船高。控制技術(shù)則在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它是這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的掌局者，處理著來(lái)自于傳感器和輸入設(shè)備的數(shù)字量和模擬量信號(hào)，并負(fù)責(zé)將它們發(fā)送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)器和控制設(shè)備，從而使整個(gè)工廠保持順利運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)所需的過(guò)程越來(lái)越復(fù)雜；機(jī)器的內(nèi)部錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系越來(lái)越精細(xì)，聯(lián)網(wǎng)水平也越來(lái)越高。在實(shí)際操作過(guò)程中，這也帶來(lái)了額外的挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，在很多領(lǐng)域，為了進(jìn)行機(jī)械裝配和設(shè)置，人們也距離實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程越來(lái)越近。如果人機(jī)之間可實(shí)現(xiàn)盡可能緊密的交互，就可幫助我們提高設(shè)備可用性，進(jìn)而提升生產(chǎn)效率。因此，在整個(gè)自動(dòng)化層面，安全自動(dòng)化的重要性日益提升。智能、安全的控制架構(gòu)，使得用戶可自由自定義實(shí)施設(shè)計(jì)、操作和維護(hù)理念以及操作員規(guī)程的所需的安全要求。

  這也造就了一種基于機(jī)器類(lèi)型、應(yīng)用領(lǐng)域及必備的安全理念（取決于規(guī)定的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估）的特殊要求框架。因此，我們可能藉此實(shí)現(xiàn)：現(xiàn)有機(jī)器控制系統(tǒng)和安全控制系統(tǒng)可相互獨(dú)立操作，甚至可合并在一個(gè)聯(lián)合的自動(dòng)化系統(tǒng)中。但并不是所有的理念都同等地適用于所有機(jī)器類(lèi)型。

  標(biāo)準(zhǔn)化安全性

  在選擇合適的安全系統(tǒng)時(shí)，決定性因素是設(shè)備的功能范圍。例如，限于自身特殊的性質(zhì)，相對(duì)于互聯(lián)機(jī)器，獨(dú)立機(jī)器的安全功能更少，且不需要核心安全功能（如安全區(qū)域停機(jī)）。可編程控制系統(tǒng)尤其適合于此類(lèi)型應(yīng)用，最典型的應(yīng)用領(lǐng)域就是大批量機(jī)器生產(chǎn)。此種情況下，制造商常常被迫使用規(guī)定的或國(guó)家指定的機(jī)器控制系統(tǒng)。為滿足標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化理念需要，這些系統(tǒng)還要繼續(xù)進(jìn)行或大或小的調(diào)整。因此，開(kāi)放性、兼容性是此類(lèi)系統(tǒng)的必備要求。Pilz 的可編程控制系統(tǒng) PNOZmulti 支持所有通用現(xiàn)場(chǎng)總線和基于以太網(wǎng)的控制系統(tǒng)，機(jī)器操作人員可藉此自由選擇最適宜自身獨(dú)特需求的操作控制系統(tǒng)，不必?fù)?dān)心其相關(guān)的安全性問(wèn)題。無(wú)論是制造商還是用戶，均可憑借這一標(biāo)準(zhǔn)化安全性，在故障排除、機(jī)器設(shè)計(jì)和培訓(xùn)方面獲益。

  易用性是 PNOZmulti 可編程控制系統(tǒng)的一大優(yōu)勢(shì)。此系統(tǒng)不必手動(dòng)配線，用戶可以采用軟件工具 PNOZmulti Configurator，以及其內(nèi)部存儲(chǔ)的、用于安全相關(guān)功能的認(rèn)證功能塊，簡(jiǎn)便、快捷地創(chuàng)建安全程序。相對(duì)于傳統(tǒng)的配線解決方案，用戶可在設(shè)計(jì)、配置、調(diào)試、診斷和維護(hù)方面節(jié)省寶貴的時(shí)間和金錢(qián)。

  此外，PNOZmulti 可編程控制系統(tǒng)還具有強(qiáng)大的功能，足以在小型機(jī)器上實(shí)現(xiàn)完整的機(jī)器控制功能。因此，機(jī)器制造商不再需要額外的控制系統(tǒng)，從而能在從硬件成本和控制柜空間，再到采購(gòu)和庫(kù)存成本等諸多方面帶來(lái)節(jié)省空間。

  集安全與標(biāo)準(zhǔn)功能于同一系統(tǒng)

  隨著時(shí)代進(jìn)步，安全性不再單純包括靜態(tài)事件（如急停機(jī)制執(zhí)行或安全門(mén)開(kāi)啟），還必須具備應(yīng)對(duì)某些復(fù)雜情形或處理某些復(fù)雜運(yùn)算結(jié)果的能力。動(dòng)態(tài)安全理念（如不同的操作模式或基于一根或多根軸的位置的力矩監(jiān)控）未來(lái)還將繼續(xù)在控制架構(gòu)這條道路上繼續(xù)前進(jìn)。整個(gè)時(shí)代越來(lái)越需要整個(gè)過(guò)程鏈的單個(gè)元件間實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的關(guān)系。機(jī)器數(shù)據(jù)——無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)還是安全數(shù)據(jù)——都必須可以集中處理。

  目前呈現(xiàn)的趨勢(shì)是，標(biāo)準(zhǔn)和安全功能將要使用通用的控制架構(gòu)，這兩個(gè)之前相互獨(dú)立的領(lǐng)域甚至可以實(shí)現(xiàn)功能融合。混合設(shè)計(jì)恰好抓住了這一風(fēng)潮（尤其是在分散式系統(tǒng)中），其可最大限度減少布線復(fù)雜程度和接口問(wèn)題等問(wèn)題。

  機(jī)床就是一個(gè)很好的案例：以安全 CNC 或運(yùn)動(dòng)控制器為例，其可通過(guò)集成的編碼器系統(tǒng)，記錄諸如各個(gè)軸上的線速度、轉(zhuǎn)速或靜止等安全相關(guān)信息，并將此類(lèi)信息傳送到安全控制系統(tǒng)以安全評(píng)估。此時(shí)，它們不僅可處理本地安全功能，還可記錄和轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，以便進(jìn)行終端位置監(jiān)控等應(yīng)用。對(duì)于用作標(biāo)準(zhǔn) I/O 和安全功能 I/O 的重要控制過(guò)程信號(hào)，僅需采用一個(gè)公用的外圍系統(tǒng)提供。該安全控制系統(tǒng)的開(kāi)放性和兼容性，使我們可以徹底告別額外的編碼器系統(tǒng)、接口問(wèn)題以及適配端解決方案。Pilz 可為此提供 PSSuniversal multi 控制系統(tǒng)。此類(lèi)系統(tǒng)延續(xù)了可編程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)哲學(xué)，并具備了本地安全功能及標(biāo)準(zhǔn)外圍信號(hào)記錄和轉(zhuǎn)發(fā)功能。

  在規(guī)劃?rùn)C(jī)器控制系統(tǒng)的功能和安全相關(guān)部件時(shí)，PSSuniversal PLC 系統(tǒng)則可您展示可視化、診斷、維修、維護(hù)工作和工程設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)何等精妙的協(xié)同。由于 PSSuniversal PLC 是絕對(duì)成熟的可編程邏輯控制器 (PLC)，用戶可以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)化的編輯器依照 EN/IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)和安全任務(wù)進(jìn)行編程，或使用程序編輯器 PASmulti 進(jìn)行配置——后者同樣沿襲了 PNOZmulti Configurator 的配置哲學(xué)。針對(duì)此處列名的所有編輯器，Pilz 都可提供廣泛的安全認(rèn)證功能塊。

  智能分散

  PSSuniversal multi 和 PSSuniversal PLC 控制系統(tǒng)均隸屬于 Pilz 的 PSS 4000自動(dòng)化系統(tǒng)。PSS 4000的核心理念是標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化和安全性的融合。其過(guò)程或控制數(shù)據(jù)，故障安全數(shù)據(jù)及診斷信息均通過(guò)基于以太網(wǎng)的 SafetyNET p 進(jìn)行交換和同步。因而在處理控制功能，其與相應(yīng)程序處理時(shí)并無(wú)絲毫分別。與集中式控制系統(tǒng)不同，在此系統(tǒng)中，運(yùn)行時(shí)分配的用戶程序可供用戶在集成式項(xiàng)目?jī)?nèi)使用。所有網(wǎng)絡(luò)用戶均通過(guò)這種方式進(jìn)行配置、編程和診斷。因此，對(duì)于所有控制任務(wù)，用戶可以集中的視角處理分散的系統(tǒng)。如果智能功能分散在機(jī)器部件內(nèi)，由于整個(gè)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間更短，在改善本地錯(cuò)誤響應(yīng)及提高生產(chǎn)效率方面，都可贏得額外的優(yōu)勢(shì)。將智能功能分散到更小的機(jī)器部件之中后，系統(tǒng)擴(kuò)展能力也得到提升。

  此類(lèi)多主站自動(dòng)化架構(gòu)催生出了大量可在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)交互的獨(dú)立單元式控制系統(tǒng)。PSS 4000 使得機(jī)電一體化方法可以轉(zhuǎn)移到控制層面，引領(lǐng)第四次工業(yè)革命邁出了一個(gè)重要臺(tái)階。整個(gè)設(shè)備可細(xì)分成易管理的獨(dú)立功能單元。因此，工程設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)的成本得以大幅縮減。如果從機(jī)電一體化的視角來(lái)構(gòu)想和設(shè)計(jì)設(shè)備，就可同步開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和硬件。在此之前，軟件開(kāi)發(fā)只在機(jī)器規(guī)格確定后才會(huì)啟動(dòng)。之后重新進(jìn)行功能變更或擴(kuò)展將非常困難，這是因?yàn)槌绦驅(qū)嶋H上都是直接基于硬件開(kāi)發(fā)的。而今，隨著設(shè)備和機(jī)械元件的標(biāo)準(zhǔn)化程度日益提高，我們可根據(jù)各自的需要對(duì)其快速、靈活地調(diào)整，以適應(yīng)不斷變化的客戶需求。

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