技術(shù)詳解 | 如何快速高效實(shí)現 AGV/AMR 系統安全急停
日期：2023-06-21
來(lái)源：新戰略 作者：新戰略 瀏覽：
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核心提示：隨著(zhù)新興技術(shù)的應用，以及機械化和智能化程度的不斷提高，設備的安全性也被提出了更高的要求。
前言
近年來(lái)，AGV/AMR 技術(shù)不斷發(fā)展和完善，迅速在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應用。AGV/AMR 是現代自動(dòng)化領(lǐng)域中出現的一項高新技術(shù)，其智能、柔性的無(wú)人搬運使物流運轉的自動(dòng)化水平得到了很大提升。隨著(zhù)新興技術(shù)的應用，以及機械化和智能化程度的不斷提高，設備的安全性也被提出了更高的要求，以確保其能夠安全、可靠、穩定地運行，并確保任何損害都能得到有效補救。
歐盟機械指令的更新會(huì )帶來(lái)哪些影響？
在歐盟地區，機械指令 2006/42/EC 已成為設備制造商必須遵守的法定標準，然而這項指令已經(jīng)持續 17 年沒(méi)有更新。據悉，新的機械指令將于 2023 年發(fā)布，并在 2027 年正式生效。這就意味著(zhù)，屆時(shí)不符合新規定的產(chǎn)品將無(wú)法出口到歐盟地區，也不能在該地區進(jìn)行銷(xiāo)售。新的指令將專(zhuān)注于機械技術(shù)的發(fā)展，并關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、IT 和 OT 系統之間的數據交換以及網(wǎng)絡(luò )攻擊的風(fēng)險。這些風(fēng)險可能會(huì )干擾系統的正常運作，從而威脅到人們的安全和財產(chǎn)安全。
為了滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的安全需求并順利將產(chǎn)品出口到歐洲市場(chǎng)，設備制造商不得不考慮遵守新的機械指令。對于擁有出口業(yè)務(wù)的 AGVAMR 設備廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，這些法規將無(wú)疑對其產(chǎn)生影響，因此提前做好準備是最佳選擇。然而，如何確保 AGV/AMR 能夠安全地運輸物品，卻是一項關(guān)鍵且具有挑戰性的任務(wù)。HMS基于其在工業(yè)通訊和功能安全領(lǐng)域多年的經(jīng)驗，能夠為客戶(hù)提供一種簡(jiǎn)單的方法，將功能安全集成到 AGV/AMR 的遠程急停系統中。未來(lái)，制造商只需在符合性聲明中證明已滿(mǎn)足新機械指令的要求，然后貼上 CE-MD 標簽，即可將設備交付給客戶(hù)。
AGV/AMR 系統中為什么需要安全急停？
讓 AGV/AMR 能夠安全地運輸物資是一項關(guān)鍵而富有挑戰性的任務(wù)。為此，AGV/AMR 制造商需要創(chuàng )建一個(gè)系統，將環(huán)境中各類(lèi) AGV/AMR、建筑物和人員都考慮在內。他們需要確保 AGV/AMR 能夠對外界動(dòng)作做出反應，例如當有人按下緊急停止按鈕時(shí)，如下圖所示。
當 AGV/AMR 駛入圍欄區域取零件時(shí)，如果生產(chǎn)機器出現故障需要檢修，操作員則需申請通過(guò)安全門(mén)進(jìn)入。此刻，危險區域內所有移動(dòng)（包括 AGV/AMR）必須安全停止。當操作員解決完成問(wèn)題，離開(kāi)圍欄區域并確認安全暢通后，生產(chǎn)機器會(huì )收到信號，繼續恢復工作。
新的需求使 AGV/AMR 制造商面臨哪些新的挑戰？
- 大部分國內 AGV/AMR 制造商對于基于無(wú)線(xiàn)的功能安全通信了解不多，需要花費時(shí)間和精力進(jìn)行學(xué)習和研究。
- 缺乏經(jīng)過(guò)驗證的功能安全通信方案和經(jīng)驗，需要尋找可靠的解決方案，并進(jìn)行驗證和測試。
- 安全認證（如 TÜV Rheinland）需要較長(cháng)時(shí)間，一般需要 6 個(gè)月以上，這可能會(huì )對產(chǎn)品的上市時(shí)間產(chǎn)生影響。
HMS 對于功能安全的解決方案
HMS 作為全球領(lǐng)先的工業(yè)通訊和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方案提供商，提供完整的 AGV/AMR 安全（safety）通信解決方案。如下圖所示：
方案優(yōu)勢
實(shí)現簡(jiǎn)單
一個(gè)板上產(chǎn)品就具有達到 SIL-3/Performance Level e (PLe) 所需要的所有功能。
可配置
擴展性強
預認證
TÜV 萊茵預認證，讓最終產(chǎn)品的重新認證更簡(jiǎn)單。
方案所使用的產(chǎn)品
Anybus CompactCom B40 板卡
Anybus CompactCom B40 板卡是一款底層通信模塊，負責底層協(xié)議解析和安全數據與非安全數據的分離。其能夠將解析后的非安全數據傳給 AGV/AMR 內部控制器，安全數據通過(guò)「黑色通道」傳給 Safe T100。反之亦然。
- 支持 EtherNet/IP、PROFINET、EtherCAT、Modbus-TCP 等多種工業(yè)通信協(xié)議
- 通過(guò)了相關(guān)協(xié)議的一致性認證
- 經(jīng)驗證的通信方案，全球安裝節點(diǎn)超 900 萬(wàn)個(gè)
- 獨家支持黑色安全通道，可將安全數據與非安全數據在底層做預處理——分離
Ixxat Safe T100
負責處理和校驗安全數據，并將其轉化為安全的輸入和輸出 IO 信號。
- 支持 PROFIsafe、CIP safety、FSoE 三種功能安全協(xié)議
- TÜV Rheinland SIL-3 /Performance Level e (PLe) 等級認證
- 提供完備的文件集，包含 TÜV 類(lèi)型審批
- 預認證的概念和硬件讓最終產(chǎn)品的重新認證更簡(jiǎn)單
方案成果
在本次 AGV/AMR 急停應用案例中，客戶(hù)采用了 B40 和 T100 的 CIP Safety 方案。這些設備已經(jīng)開(kāi)始批量使用，并且整體設備已達到了 PLd 的安全級別，得到了終端客戶(hù)和市場(chǎng)的認可。
客戶(hù)評價(jià)
「B40 + T100 的模塊化方案使用非常簡(jiǎn)單，這大大節省了我們的開(kāi)發(fā)時(shí)間。預認證的方案也非常有吸引力，它極大地簡(jiǎn)化了我們的認證流程和時(shí)間，使我們的產(chǎn)品能夠快速上市。
此外，HMS 的技術(shù)支持團隊非常專(zhuān)業(yè)，他們的服務(wù)在整個(gè)過(guò)程中都非常及時(shí)和周到?？傊?，我們的合作非常愉快！」
關(guān)于HMS：
HMS Networks是工業(yè)信息和通信技術(shù)解決方案的供應商，為斯德哥爾摩納斯達克-OMX交易所上市公司，旗下?lián)碛蠥nybus, Ewon, Intesis 和Ixxat品牌。HMS擁有遍布全球的開(kāi)發(fā)團隊和營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò )。恒邁思網(wǎng)絡(luò )技術(shù)（北京）有限公司是HMS Networks在中國的經(jīng)營(yíng)主體，全面負責HMS產(chǎn)品在中國地區的市場(chǎng)宣傳、銷(xiāo)售和技術(shù)支持。Anybus 品牌的產(chǎn)品線(xiàn)包括嵌入式網(wǎng)絡(luò )接口、協(xié)議轉換網(wǎng)關(guān)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋和網(wǎng)絡(luò )診斷等，為工業(yè)用戶(hù)提供接口開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)、無(wú)線(xiàn)通訊以及網(wǎng)絡(luò )可靠性在內的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )全周期解決方案。Anybus深耕工業(yè)網(wǎng)絡(luò )通信領(lǐng)域近30年，支持所有主流工業(yè)網(wǎng)絡(luò )，擁有數百萬(wàn)安裝節點(diǎn)。選擇Anybus，您無(wú)需在網(wǎng)絡(luò )通訊上花費過(guò)多精力，從而能專(zhuān)注于自身產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。
