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在智能的生產(chǎn)流程中，萬事聯(lián)網(wǎng)因此可以顯著提高生產(chǎn)力。然而，只有在廣泛的數(shù)據(jù)可用時，這才有可能。創(chuàng)新的診斷解決方案必須具有靈活的可擴展性，并為智能工廠的需求做好準備。

為確保功能安全，當(dāng)通往危險區(qū)域的門打開時，系統(tǒng)必須立即停止。這都是必須的要求。通過安全傳感器檢測這些門的狀態(tài)，而且安全傳感器通常按照以下的標準方式進行串聯(lián)：一個傳感器的OSSD（輸出切換信號設(shè)備）輸出與下一個傳感器的輸入相連。為了找出哪個傳感器被觸發(fā)，以前所有的傳感器都必須以星形配置單獨連接，這樣做既復(fù)雜，成本也高。此外，它也智能傳輸1位，也就是關(guān)于一個傳感器是否檢測到執(zhí)行器的信息。

在智能的診斷解決方案的幫助下，如自動化系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商皮爾磁的安全診斷設(shè)備，現(xiàn)在可以訪問安全設(shè)備的狀態(tài)信息，讀出這些設(shè)備的配置參數(shù)并將相關(guān)活動可視化，因此，系統(tǒng)的可用性得到了提高。

串聯(lián)連接對環(huán)式鏈接配置而言也是新的方式

由于診斷的解決方案包括一個現(xiàn)場總線模塊以及分配器和安全傳感器技術(shù)，那么串聯(lián)連接的原理可以首次被應(yīng)用到來自不同制造商的安全設(shè)備的低成本的環(huán)式鏈接配置中。除此之外，這個系統(tǒng)，如果使用了系統(tǒng)的傳感器，那么可以根據(jù)流程的要求選擇激活診斷功能，為設(shè)備的操作提供了高水平的靈活性。只需要一根標準的電纜就可以連接傳感器，更重要的是，根據(jù)應(yīng)用場景，可提供保護類型為IP67或IP20的無源布線輔助工具，從而為現(xiàn)場和控制柜中的安裝提供了最佳的解決方案。

智能的傳感器提供更廣泛的功能

因為在這種情況下，診斷信息可達300字節(jié)，與之前的1位相比，可以實現(xiàn)哪怕到就目前而言都是屬于高度復(fù)雜的傳感器和可編程邏輯控制器的功能。例如，單個序列號、版本狀態(tài)、當(dāng)前的條件和歷史故障條件。這些信息和其他的一些數(shù)據(jù)現(xiàn)在都在傳感器中。而傳感器提供的正是用戶目前要求的數(shù)據(jù)和信息。例如，用戶可以在高度編碼的開關(guān)和使用診斷信息的編碼開關(guān)之間做選擇。兩者都提供了極高的防篡改保護。如果用戶選擇了高度編碼的開關(guān)，那么這種保護就會永久地、嚴格地在開關(guān)中實現(xiàn)。然而，現(xiàn)在用戶能夠很容易地將編碼開關(guān)中的一些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到控制單元的存儲器中，然后他們就可以靈活地“復(fù)制高度編碼的開關(guān)”了。

本地和互聯(lián)網(wǎng)上的狀態(tài)監(jiān)測

在那里，數(shù)據(jù)可以通過Modbus或Profibus進行查詢和處理，將來還可以通過Profinet或Ethernet/IP來進行，然后在現(xiàn)場總線模塊的顯示屏上、PLC的顯示器上或通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器在計算機屏幕上整齊地顯示。換句話說，數(shù)據(jù)既可以供機器的操作人員使用，也可以遠程進行訪問。

診斷解決方案被配置為至多可連接16個安全傳感器，因此安全回路的結(jié)構(gòu)無關(guān)緊要。因此，一個診斷接口可用于安全傳感器，例如在機器的左邊或者右邊。這樣，每個傳感器都可以通過一個安全評估設(shè)備分別進行處理。這樣一來，所有的傳感器都可以從診斷系統(tǒng)中的主控門集中管理，從而大大方便了對多個安全設(shè)備的監(jiān)控。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的配置方式，主門可以通過DHCP（動態(tài)主機配置協(xié)議）或通過先前定義的IP地址進行連接。這為用戶提供了很大的自由度，可以將他們的現(xiàn)有應(yīng)用程序整合到網(wǎng)絡(luò)中。

無論多大的應(yīng)用，一根電纜的解決方案

哪些診斷信息可以被記錄？首先是安全傳感器的狀態(tài)以及他們的輸入和輸出情況。還可以讀取過壓或欠壓的警告信息，尤其是在長電纜上，如果事先沒有仔細測量過，就可能會出現(xiàn)過電壓或電壓的警告信息。這是因為，創(chuàng)新的診斷解決方案與其他的系統(tǒng)不同，它可以擴展到900米，這使得它第一次能夠通過一個單一的電纜解決方案來連接大型的高架倉庫、內(nèi)部的物流應(yīng)用或鋼鐵行業(yè)的一些分散設(shè)備。

明確識別故障

除此之外，還可以調(diào)用設(shè)備屬性的信息，如產(chǎn)品編號、產(chǎn)品版本號和序列號或者存儲識別設(shè)備的信息，這樣在發(fā)生故障時就更容易更換。這些信息也有助于在復(fù)雜的設(shè)備中迅速找到有故障的安全傳感器。此外，診斷解決方案的現(xiàn)場總線模塊，即使是在電壓復(fù)位之后也可以記錄所有的狀態(tài)變化，這使得故障可以被清晰地識別出來。如果采用傳感器的LED燈則無法做到這一點，但這點又非常重要，因為在維修的過程中，很容易出現(xiàn)其他故障，比如一旦斷開插頭則可能無法再檢測到原來的故障 。簡而言之，診斷解決方案確保系統(tǒng)可以更快地回復(fù)運行。另一個好處是，如果安全傳感器打開了安全門，控制柜中的警告燈就會直接通電。這種方法在安全自動化領(lǐng)域仍然被廣泛使用。診斷解決方案的現(xiàn)場總線模塊支持最多六個燈的直接啟動，這減少了可視化的工程和對編程的要求。這意味著工廠的操作人員可以從現(xiàn)場簡單的布線中獲益，而且仍然能夠準確地知道是哪個門受到了影響。

現(xiàn)在可以單獨進行防護裝置的鎖定

結(jié)合安全門系統(tǒng)PSENmlock，除了單電纜的解決方案，現(xiàn)在也可以通過診斷解決方案對安全門進行單獨激活/通電。例如，如果系統(tǒng)中的維護工作或工具的更換尚未完成，則需要定義哪些門允許在設(shè)備關(guān)機后被打開，但如果沒有使用安全的診斷設(shè)備，所有門都會打開，誰有訪問權(quán)限呢？使用安全的診斷設(shè)備能夠確保只有經(jīng)過了培訓(xùn)和授權(quán)的人員才能夠靠近系統(tǒng)，從而有效防止現(xiàn)場的篡改企圖或數(shù)據(jù)盜取。

記錄變化，最大限度地減少停機時間

由于診斷解決方案能夠在現(xiàn)場或遠程收集各種診斷數(shù)據(jù)，可以用于預(yù)測性維護，這一功能在工業(yè)4.0的背景下越來越重要。這不僅適用于及時更換磨損的部件，也適用于維護操作安全。以前，如果現(xiàn)場的操作人員在事后報告了一個問題，有時可能是幾年后才報告，制造商很難確定在這段時間內(nèi)機器發(fā)生了什么變化。現(xiàn)在，使用存儲在診斷解決方案中的數(shù)據(jù)，只需輕點鼠標，不需要在控制層面增加任何的額外硬件，就可以完成原始狀態(tài)與當(dāng)前狀態(tài)的比較，有利于縮短停機時間。

診斷解決方案為模塊化方法提供支持

工業(yè)4.0場景的另一個例子是用于功能安全的模塊化系統(tǒng)的智能解決方案。通過串聯(lián)的診斷解決方案，機械工程師增加新的模塊非常簡單。例如，如果客戶不但想生產(chǎn)產(chǎn)品，還想對產(chǎn)品進行鋁箔包裝，那么不需要新的電纜，不需要對控制柜和設(shè)計方案進行修改也不需要額外的安裝裝置。除了電路之外，只需要為每個模塊的安全門的左右安裝安全傳感器，并通過另一個分配器與串聯(lián)中的最后一個傳感器相聯(lián)。只有在16個傳感器都已經(jīng)連接到診斷解決方案的情況下，才有必要增加一個現(xiàn)場的總線模塊。在絕大多數(shù)的情況下，串聯(lián)的傳感器不會超過6個、8個或者最多10個，這種配置應(yīng)用起來絕對是綽綽有余。

其他替代方案：IO-Link 安全

如果使用了所有的原件，則可獲得診斷解決方案的整個功能范圍。IO-Link 安全是目前一種正在開發(fā)的替代辦法。它保證了包括傳感器的互操作性，因此在各個層面上能夠與不同制造商的安全設(shè)備一起發(fā)揮作用。數(shù)據(jù)可以在傳感器和PLC之間安全地傳輸，從而開辟了新地應(yīng)用可能性。有了IO-Link安全，PLC負責(zé)切換而不是傳感器，模擬了昂貴地安全架構(gòu)，傳感器和PLC之間產(chǎn)生了新的相互依賴的關(guān)系（比如在更換的情況下）。此外，這種方法是基于點對點的，也就是說在現(xiàn)場或控制柜中采用的是星形的配置。總的來說，安裝和工程的成本都比診斷方案要高得多，因為不僅電纜要增加，為了對傳感器的數(shù)據(jù)進行評估，還需要安全PLC。

根據(jù)不同的應(yīng)用,成本效益比將是決定采用哪種系統(tǒng)的主要因素。就目前而言，IO-Link安全仍然是對未來的愿景，而SDD診斷解決方案是已經(jīng)可以使用了。

像安全設(shè)備診斷這樣的診斷解決方案，由于其詳細和更有結(jié)論性的診斷，大大減少了服務(wù)電話的數(shù)量。無論是在現(xiàn)場還是通過遠程訪問，都能提供清晰的可視化信息。

此外，智能的單電纜解決方案擴展了串聯(lián)連接的界限：安全傳感器創(chuàng)新性的串聯(lián)連接以及對傳感器數(shù)據(jù)的直接評估，不僅顯著增加了設(shè)備的可用性，而且通過其模塊化的方式，為未來的工廠呈現(xiàn)了一個合適的診斷解決方案。