PILZ安全模块的现场应用V12-(NXPowerLite)课件.ppt

1、版本控制版本控制版本版本修改时间修改时间负责人负责人备注备注V1.02010.12.11梁鹏创建初始版本V1.12010.12.31梁鹏增加PILZ PLC软件介绍V1.22012.4.5谢钦/李奎琳/梁雄荣/梁鹏增加PILZ PLC分析培训目录培训目录PILZ简介简介1PILZ在上线打标工位的应用在上线打标工位的应用2PILZ应用软件介绍应用软件介绍3PILZ在在CLAAS中的应用中的应用4PILZ故障案例分析故障案例分析5PILZ简介简介v 总部位于德国Ostfildern的皮尔磁一家具有创新精神的家族企业，拥有60年的历史，1968年发明了世界上第一个急停继电器PNOZ后，皮尔磁的产品被

2、全世界的用户广泛使用，与此同时PNOZ也成为了安全继电器的代名词。今天，作为技术的领先者和系统的供应商，皮尔磁已经成为自动化技术领域的著名品牌之一。v 目前曲轴线主要使用的有不可编程的紧凑型安全继电器PNOZ X1，PNOZ X9P等，以及可编程的基础模块PNOZ M1P、扩展模块mi1p、mo4p等型号。v 本文档主要针对曲轴线常用的安全继电器进行实例分析，讲解其在实际中的应用，以及分析PILZ软件及其PLC程序(CLAAS部分)应用，并探讨实际应用中的故障解决案例。PILZ在上线打标工位的应用在上线打标工位的应用v由于急停是最常用、最常见的控制，上线打标工位的急停也比较简单，所以择其作为例

3、子讲解。v曲轴上线打标机只用到一个型号为X1的安全继电器，电路图（OP05电控图纸第17页）如下所示。v在在正常情况下正常情况下急停按钮S17.062是常闭的（其联锁的触点28.8常开），这将会接通安全继电器的K1,K2线圈，线圈的辅助触点13/14会闭合，接通外部线圈K17.08，则以下3个信号都不会触发v1.电控柜急停信号电控柜急停信号：通过PCI1762-2卡给工控机的急停信号（与S17.062联锁的28.8处于常开状态，工控机没有得到电控柜的急停信号）v2.打标机急停信号打标机急停信号：PILZ给打标机（详见下页，K17.08的辅助触点13/14断开，打标机没有得到急停信号）v3.工控

4、机急停信号工控机急停信号：PILZ通过PCI1762-2卡发出，（辅助触点33/34断开，无急停信号）。打标机急停信号，没有拍下急停时是开路的PILZ给工控机的急停信号没有拍下急停时是断开的控制面板上的急停按钮，通过联锁开关28.8将急停信号发给工控机冗余设计，保证回路通断的可靠性PILZ在上线打标工位的应用在上线打标工位的应用v查阅电控图纸第16页第5列，会找到下图所示的打标机急停信号接线图PILZ给打标机的急停信号PILZ在上线打标工位的应用在上线打标工位的应用v查阅电控图纸第28页第8，9列，会找到下图所示的PCI1762-2卡输入给工控机的急停信号v1.电控柜的急停信号；2.PILZ的

5、急停信号v按下急停按钮以后按下急停按钮以后，与急停按钮联锁的触点28.8将闭合，工控机得到电控柜急停信号；与此同时，K1,K2失电，其辅助触点13/14断开，引起K17.08也失电，其辅助触点13/14，33/34恢复常闭状态，分别接通打标机的急停信号和PILZ的急停信号，打标动作会马上停止，实现急停的效果。电控柜的急停信号PILZ给工控机的急停信号PILZ应用软件介绍应用软件介绍vPNOZmulti 编程器软件用于配置 PNOZmulti 模块化安全系统模块，以用于符合 EN 60204-1(VDE 0113-1),11/98 及 IEC 60204-1,12/97 标准的紧急停止系统和电气

6、安全电路。目前我们主要使用的是PILZ公司的PNOZmulti4.0.2和PNOZmulti_v6.4.1，以下只介绍6.4.1版本的PILZ软件。如左图，可在工作空间创建电路。工作空间分为 5 个区域：1.在左列可以找到用于 PNOZmulti 的输入的单元。也可以指定输出。2.在右列可以找到用于 PNOZmulti 的输出的单元。PNOZmulti 编程器的块位于工作空间的中部：3.左侧是用于功能块的单元。4.中部是用于逻辑块的单元。5.右侧是用于输出块的单元。PILZ应用软件介绍应用软件介绍v项目项目v项目是在 PNOZmulti 编程器中创建的完整的安全回路。它包含插入工作空间中的安全

7、回路以及项目的所有设置（例如项目数据、密码等）。v项目保存在硬盘驱动器或芯片卡中，并被传输到模块化的 PNOZmulti 中。v功能块功能块v功能块以符号形式表示 PNOZmulti 的输入。v功能块可以是，例如：那些连接至PNOZmulti输入端的开关或按钮。安全输出根据输出状态的功能而切换，在安全状态下并有输入时它改变信号。v根据应用情况的不同，可以使用的功能块也不同：v紧急停止按钮紧急停止按钮确保可以快速方便地停止危险移动。只要按下紧急停止按钮，便可立即停止危险移动。v安全门安全门可以防止他人进入危险区域。门锁配有一个开关。只要一打开安全门，危险移动将立即停止，并且还可以防止危险移动自动

8、再次启动。v光幕光幕可以防止他人进入危险区域。光幕向传感器发送光束。一旦光束被打断，危险移动将立即停止。v双手按钮双手按钮可以防止他人进入危险区域。仅当以高度的同步性操作两个控件时，才会执行危险移动。v使能开关使能开关v例如，在使用被停用的安全装置进行设置以允许执行来自其他控件的危险移动时，将使用该功能块。但是，不允许使用“使能开关”启动表示危险状态的任何命令。v模式开关模式开关允许在固定条件下分割系统操作（设置、提取操作和自动操作等）。配置模式开关时，必须确保不会启动任何危险移动并且不会覆盖任何给定的控制命令（复位）。PILZ应用软件介绍应用软件介绍v动态程序显示动态程序显示v如果 PNOZ

9、multi 处于运行模式，则可以在 PNOZmulti 编程器的界面上显示块上的输入和输出的状态以及块之间的连接。将通过颜色高亮显示处于活动状态的输入、输出和连接。v方法：v1、通过PILZ串口线将 PNOZmulti 基础模块连接到计算机(先设置端口，一般笔记本为COM1)v2、选择“联机”从“联机”菜单中选择“联机”选项，或者单击工具栏上的 图标。PNOZmulti 编程器即被连接至基础模块。v3、选择“从硬件上传”，将程序从PILZ继电器上传到笔记本电脑v4、选择“动态程序显示“，PLC程序将通过颜色高亮显示处于活动状态的输入、输出和连接。v连线以后，能够在线显示以下状态：v输入v输出v

10、内部连接v基础模块PNOZm1p的LEDv作用：可用于诊断并排除故障（在后面的例子中会提到）PILZ在在CLAAS中的应用中的应用vGUDEL/CLAAS使用的是可编程的PILZ安全继电器，型号主要是PNOZ m1p/PNOZ mi1p。v由于机械手与PILZ的连接触点非常多，包括安全门、急停、限位开关等应用，且这些机床原理都相差不大，本文档只摘取CSM1 OP10G的PILZ PLC来讲解，希望能起到抛砖引玉的作用。vOP10G用到1个现场总线模块，1个主模块m1p,6个辅助模块(5个mi1p，1个mo4p).vOP10G一共使用到15个页面的PILZ PLC程序，如下：存储卡接口9针的RS

11、232接口CSM1 OP10G安全继电器页数信号页数信号1-2机械手急停10机床顶部行程开关信号3-5机床急停11-12PILZ给机床的安全信号6机械手安全门信号13PILZ给POWERMATE的安全信号7-8机床安全门14PILZ给润滑油泵的工作信号9机械手顶门安全开关15PILZ给机械手GE PLC的工位选择信号PILZ在在CLAAS中的应用中的应用vCLAAS OP10G有6个急停按钮，分别分布在如下位置：v1、电控柜门v2、示教盘v3、激光打标机安全围栏外v4、BUFFERv5、上下料抽屉v6、上料辊道旁边电控柜门的急停按钮示教盘的急停按钮电控柜内接触器第2页过来的急停信号见图纸403

12、页的X2.3/X2.4PILZ在在CLAAS中的应用中的应用激光打标机安全围栏急停BUFFER急停抽屉急停辊道急停连接到上一页的急停信号机床急停信号OK第3、4、5页PILZ PLC程序的机床急停信号将连接到此处PILZ在在CLAAS中的应用中的应用OP10.1机床的急停信号OP10.2机床的急停信号机床的急停信号OK连接到第2页OP10.1机床的急停信号只要OP10.1的急停开关OK、机械手顶门处于关闭状态、或者机械手不在机床顶门上方，三者中任意一个条件满足，PILZ PLC都会认为机床的急停信号都是正常的机械手顶门安全开关顶门关闭时状态为on机床顶部行程开关，机械手不在机床正上方时状态为o

13、nPILZ在在CLAAS中的应用中的应用OP10.2机床的急停信号只要OP10.2的急停开关OK、机械手顶门处于关闭状态、或者机械手不在机床顶门上方，三者中任意一个条件满足，PLC都会认为机床的急停信号都是正常的机械手顶门安全开关机床顶部行程开关，机械手不在上方时状态为onPILZ在在CLAAS中的应用中的应用上料打标围栏安全门BUFFER安全门第6页：安全门信号OP10.1/OP10.2的安全门PILZ在在CLAAS中的应用中的应用OP10.1安全门信号：只要三个条件（安全门关闭、机械手不在机床顶部上方、机械手顶门关闭）中满足任何一个条件，机械手都会认为机床是安全的。OP10.2安全门信号：

14、只要三个条件（安全门关闭、机械手不在机床顶部上方、机械手顶门关闭）中满足任何一个条件，机械手都会认为机床是安全的。PILZ在在CLAAS中的应用中的应用vCLAAS使用的是可编程的PILZ安全继电器，型号主要是PNOZ m1p/PNOZ mi1p。OP10.1机械手顶门安全开关OP10.2机械手顶门安全开关OP10.1机床顶部行程开关OP10.2机床顶部行程开关详见OP10G电气图纸第81页（PDF版可定位到第45页）机械手在机床顶部时该触点为灰色的off状态，机械手不在机床顶部时处于绿色的ON状态PILZ在在CLAAS中的应用中的应用机械手顶门安全开关，详见第9页PLC机械手顶部行程开关，详

15、见第10页PLC详见PDF图纸第18/98页，就是接触器K410.02/K410.04送过来的信号安全门信号详见PDF图纸第18/99页，就是接触器K510.02/K510.04送过来的信号第11页：CLASS发给机床OP10.1的信号-当前机械手急停及安全门的状态。只要满足以下三个条件之一，机械手就会告诉机床说机械手的急停是OK的1、机械手无急停信号，并且安全门关闭2、机械手不在机床顶部3、机械手顶门关闭PILZ在在CLAAS中的应用中的应用第12页：CLASS发给机床OP10.2的信号-当前机械手急停及安全门的状态。详见PDF图纸第18/98页，就是接触器K410.02/K410.04送过

16、来的信号安全门信号详见PDF图纸第18/99页，就是接触器K510.02/K510.04送过来的信号只要满足以下三个条件之一，机械手就会告诉机床说机械手的急停是OK的1、机械手无急停信号，并且安全门关闭2、机械手不在机床顶部3、机械手顶门关闭PILZ在在CLAAS中的应用中的应用详见PDF图纸第18/98页，就是接触器K410.02/K410.04送过来的信号详见PDF图纸第18/99页，就是接触器K510.02/K510.04送过来的信号第13页：CLASS发给POWERMATE的信号当前机械手急停及安全门的状态。PILZ在在CLAAS中的应用中的应用第14页：A1003.01是机械手润滑油

17、装置，此页应该是告诉润滑装置，急停开关及安全门信号OK，润滑装置可以正常工作。润滑控制回路见PDF版图纸46页PILZ在在CLAAS中的应用中的应用第15页：PILZ告诉机械手该工位的名称，以便于调用对应的PLC程序(见下页)。此处输出为A39901,怀疑是写错了，因为在CLASS PLC中没有发现A39901的输入或者PILZ PLC与机械手GE PLC的变量名称并不一定完全一致。PILZ在在CLAAS中的应用中的应用在OP10G工位，IO_PNOZ_A39902_Operationnr会得电(PILZ发给GE PLC的信号)，经过比较指令与10比较，CO_CONFIG_VK01线圈得电，告

18、诉PLC当前工位是OP10G第15页：用于机械手PLC中选择当前工位名称与第15页PILZ程序对应PILZ故障案例分析故障案例分析故障案例一：故障现象：2010年11月16日，CSM1 OP10G机械手报PILZ故障，检查发现PILZ的RUN灯不亮，FAULT灯常亮红灯（工单号：447236）。措施：对照PNOZ M1p的手册（如下图），确定为外部故障，最终确认是OP10.1机床上方的行程开关滚轮有一段缺口，导致每次机械手经过该机床顶部时都没有触发行程开关为off状态，从而引起PILZ报警，更换安全开关后故障解决。正常情况下在机械手经过机床顶门时是off状态，没有机械手经过时是on状态；但经过

19、在线观察发现该行程开关一直是on状态，需要检查硬件。PILZ故障案例分析故障案例分析故障案例二：故障现象：2011年7月31日，CSM1 OP110.2机器人电控柜机械手报PILZ故障，检查发现PILZ的RUN灯不亮，FAULT灯常亮。措施：反复检查确认PILZ继电器硬件无故障，而M1p手册则诊断为外部故障，查到最后才发现是PILZ PLC程序丢失，重新下载程序后解决。PILZ问题解答问题解答1、请简述CSM1 OP05通友上线急停的工作原理；2、请分别使用PILZ串口线、通过USB转232串口线(驱动文件在网络备份文件夹有)接PILZ串口线上传PILZ程序，并在线观察各触点的工作状态，对照文档比较PILZ继电器故障灯对应的报警信号。3、请分别指出任意一台机械手的PILZ对应程序的功能块对应的实物。