ฟังก์ชันความปลอดภัยในไดรฟ์ไฟฟ้าคืออะไร

ฟังก์ชันความปลอดภัยในไดรฟ์ไฟฟ้าช่วยให้มั่นใจได้ว่าระบบควบคุมการเคลื่อนไหวจะตอบสนองในลักษณะที่สามารถคาดการณ์ได้และปลอดภัยในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดหรือในสถานการณ์อันตราย มาตรฐาน ISO 13849-1 ระบุไว้ว่าฟังก์ชันด้านความปลอดภัยออกแบบมาเพื่อลดความเสี่ยงจากการเคลื่อนไหวที่เป็นอันตราย ปกป้องผู้ปฏิบัติงาน และรับรองการปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยของเครื่องจักร ในส่วนของเซอร์โวไดรฟ์ ฟังก์ชันความปลอดภัยหมายถึงการบูรณาการกลไกที่สามารถหยุด จำกัด หรือควบคุมการเคลื่อนไหวได้อย่างน่าเชื่อถือเมื่อมีเงื่อนไขเฉพาะบางประการ

เหตุใดฟังก์ชันความปลอดภัยจึงมีความสำคัญในการออกแบบเครื่องจักร

ฟังก์ชันความปลอดภัยที่มีประสิทธิภาพช่วยให้วิศวกร:

  • ลดความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บที่เกิดจากการเคลื่อนไหวโดยไม่ตั้งใจ
  • ป้องกันความเสียหายต่อเครื่องจักรในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดหรือการทำงานผิดปกติ
  • ปฏิบัติตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ISO 13849-1 สำหรับระดับประสิทธิภาพ (Performance Level)
  • ลดความซับซ้อนของการตรวจสอบและการจัดทำเอกสารเกี่ยวกับฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย
  • สร้างเครื่องจักรที่ติดตั้งใช้งาน ดำเนินการ และบำรุงรักษาได้ง่ายขึ้น

วิธีการทำงานของฟังก์ชันความปลอดภัยที่สำคัญในระบบควบคุมการเคลื่อนไหว

STO – Safe Torque Off (การตัดแรงบิดอย่างปลอดภัย:): ตัดแรงบิดทันทีเพื่อให้เข้าสู่สถานะปลอดภัยอย่างรวดเร็ว

ตัดแรงบิดทันทีและปล่อยให้มอเตอร์หมุนช้าลงจนหยุดเอง ป้องกันการเคลื่อนไหวใดๆ ที่เกิดจากการขับเคลื่อนเพิ่มเติม ฟังก์ชัน STO มีในเซอร์โวไดรฟ์ทุกรุ่นของเรา ทั้งในรุ่นความปลอดภัยระดับพื้นฐาน (Basic), มาตรฐาน (Standard) และขั้นสูง (Advanced)

กราฟฟังก์ชันความปลอดภัย STO แสดงให้เห็นว่าแรงดันไฟฟ้าลดลงอย่างรวดเร็วจนเป็นศูนย์เมื่อเวลาผ่านไปหลังจากปิดเครื่อง

SBC – Safe Brake Control (การควบคุมเบรกอย่างปลอดภัย): การควบคุมการเบรกเพื่อป้องกันการลื่นไถลหรือสิ่งของบรรทุกตกหล่น

สั่งงานชุดเบรกทางกลตามลำดับขั้นตอนความปลอดภัยหลังจากสั่ง STO เพื่อล็อกตำแหน่งของสิ่งของบรรทุกในแนวดิ่งหรือสิ่งของบรรทุกที่แขวนอยู่ให้คงที่และปลอดภัย ฟังก์ชัน SBC มีในเซอร์โวไดรฟ์รุ่นความปลอดภัยระดับมาตรฐาน (Standard) และขั้นสูง (Advanced)

กราฟฟังก์ชันความปลอดภัยของ SBC แสดงการควบคุมการเบรก โดยความเร็วจะลดลงเรื่อยๆ จนกระทั่งมอเตอร์หยุดนิ่งอย่างปลอดภัย

SS1 – Safe Stop 1 (การหยุดอย่างปลอดภัยแบบที่ 1): ควบคุมการลดความเร็วลงก่อนเข้าสู่สถานะปลอดภัย

ช่วยชะลอความเร็วของแกนหมุนอย่างเป็นระบบก่อนที่จะตัดแรงบิด ช่วยลดแรงกระแทกทางกลและทำให้กะระยะหยุดได้แม่นยำ ฟังก์ชัน SS1 มีในเซอร์โวไดรฟ์รุ่นความปลอดภัยระดับมาตรฐาน (Standard) และขั้นสูง (Advanced)

กราฟแสดงฟังก์ชันความปลอดภัย SS1 แสดงลำดับการหยุดอย่างปลอดภัย โดยความเร็วจะลดลงเหลือศูนย์ก่อนที่ฟังก์ชันตัดแรงบิดอย่างปลอดภัย (STO) จะทำงาน

SOS – Safe Operating Stop (การหยุดทำงานอย่างปลอดภัย): ช่วยยึดแกนหมุนให้หยุดนิ่งอย่างปลอดภัยและควบคุมได้

รักษาตำแหน่งของมอเตอร์ให้หยุดนิ่งอยู่กับที่โดยที่เซอร์โวไดรฟ์ยังคงจ่ายไฟอยู่ ช่วยให้หยุดพักการทำงานชั่วคราวได้อย่างปลอดภัย และเริ่มทำงานต่อได้ทันทีโดยไม่ต้องหาตำแหน่งเริ่มต้น (Rehoming) ใหม่ ฟังก์ชัน SOS มาพร้อมกับเซอร์โวไดรฟ์รุ่นความปลอดภัยขั้นสูง (Advanced)

กราฟฟังก์ชันความปลอดภัย SOS แสดงให้เห็นไดรฟ์ค่อยๆ ลดความเร็วลงจนหยุดสนิท (ความเร็วเป็นศูนย์) และคงสถานะหยุดนิ่งไว้อย่างปลอดภัย

SS2 – Safe Stop 2 (การหยุดอย่างปลอดภัยแบบที่ 2): ควบคุมการหยุดโดยยังจ่ายไฟเพื่อรักษาความแม่นยำของตำแหน่ง

สั่งให้เครื่องจักรหยุดอย่างเป็นระบบ (คล้าย SS1) แต่ยังคงจ่ายไฟให้เซอร์โวไดรฟ์ เพื่อยึดตำแหน่งไว้ให้แม่นยำ เหมาะกับงานที่ต้องการความละเอียดสูง ฟังก์ชัน SS2 มีในเซอร์โวไดรฟ์รุ่นความปลอดภัยขั้นสูง (Advanced)

กราฟแสดงฟังก์ชันความปลอดภัย SS2 แสดงการควบคุมการหยุดอย่างปลอดภัย ตามด้วยการเข้าสู่ฟังก์ชันการหยุดทำงานอย่างปลอดภัย (SOS) เมื่อความเร็วเป็นศูนย์

SLS – Safe Limited Speed (การจำกัดความเร็วปลอดภัย): ป้องกันการเคลื่อนไหวเกินขีดจำกัดความเร็วที่ปลอดภัยที่กำหนดไว้

ตรวจสอบความเร็วของมอเตอร์อย่างต่อเนื่องและจะสั่งการให้ตอบสนองด้านความปลอดภัยทันทีหากแกนเคลื่อนที่เร็วเกินค่าที่กำหนด ช่วยให้พนักงานสามารถเข้าไปตั้งค่าเครื่องหรือทำงานร่วมกับเครื่องจักรได้อย่างปลอดภัย ฟังก์ชัน SLS มีในเซอร์โวไดรฟ์รุ่นความปลอดภัยขั้นสูง (Advanced)

กราฟแสดงฟังก์ชันความปลอดภัย SLS แสดงการตรวจสอบความเร็วให้อยู่ในขอบเขตที่กำหนด เพื่อให้มั่นใจว่าไดรฟ์จะทำงานด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าเกณฑ์ความปลอดภัยเสมอ

SMS – Safe Maximum Speed (การจำกัดความเร็วสูงสุดเพื่อความปลอดภัย:): ควบคุมการเคลื่อนที่ให้อยู่ในขอบเขตทางกลที่กำหนดไว้

ควบคุมมอเตอร์เพื่อป้องกันการเคลื่อนที่เกินระยะ การชน หรือแรงที่มากเกินไปซึ่งอาจสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์หรือเป็นอันตรายต่อความปลอดภัย ฟังก์ชัน SMS มีในเซอร์โวไดรฟ์รุ่นความปลอดภัยขั้นสูง (Advanced)

กราฟฟังก์ชันความปลอดภัยของ SMS แสดงการตรวจสอบความเร็วให้อยู่ในช่วงที่กำหนด เพื่อให้มั่นใจว่าตัวขับเคลื่อนจะทำงานอยู่ในเกณฑ์ความเร็วสูงสุดและต่ำสุดที่ปลอดภัยเสมอ

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ฟังก์ชันความปลอดภัยในไดรฟ์ไฟฟ้าคืออะไร

ฟังก์ชันความปลอดภัยช่วยให้มั่นใจได้ว่าไดรฟ์ไฟฟ้าจะตอบสนองต่อสถานการณ์อันตรายได้ในลักษณะที่สามารถคาดการณ์ล่วงหน้าได้ ไม่ว่าจะเนื่องจากความผิดพลาด การเคลื่อนไหวโดยไม่ตั้งใจ หรืออุปกรณ์ความปลอดภัยทำงาน อีกทั้งยังช่วยลดความเสี่ยงโดยการใช้ฟังก์ชันความปลอดภัยเฉพาะทางที่สอดคล้องตามมาตรฐาน ISO 13849-1 อีกด้วย

ไดรฟ์ไฟฟ้าของ Festo รุ่นใดบ้างที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 13849-1

Festo มีเซอร์โวไดรฟ์ทั้งรุ่นความปลอดภัยระดับพื้นฐาน (Basic), มาตรฐาน (Standard) และขั้นสูง (Advanced) ซึ่งสอดคล้องตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ISO 13849-1 รายละเอียดการรับรองจะแตกต่างกันไปตามผลิตภัณฑ์และระดับความปลอดภัย คุณสามารถดูข้อมูลเกี่ยวกับการปฏิบัติตามมาตรฐานได้ในข้อมูลทางเทคนิคสำหรับผลิตภัณฑ์แต่ละรุ่น

ไดรฟ์ไฟฟ้าของ Festo มีฟังก์ชันด้านความปลอดภัยอะไรบ้าง

เซอร์โวไดรฟ์ของ Festo รองรับฟังก์ชันความปลอดภัยหลากหลายรูปแบบ เพื่อช่วยคุณออกแบบลำดับการเคลื่อนไหวที่ปลอดภัยและเป็นไปตามข้อกำหนด โดยระดับความปลอดภัยจะแตกต่างกันไปตามรุ่น

  • ความปลอดภัยระดับพื้นฐาน (S0): STO
  • ความปลอดภัยระดับมาตรฐาน (S1): STO, SBC, SS1
  • ความปลอดภัยขั้นสูง (S3): STO, SBC, SS1, SOS, SS2, SLS, SMS

ระดับประสิทธิภาพ d คืออะไร และเหตุใดจึงสำคัญ

ระดับประสิทธิภาพ d (PL d) คือระดับการลดความเสี่ยงที่สูงตามมาตรฐาน ISO 13849-1 ระดับดังกล่าว แสดงให้เห็นว่าฟังก์ชันความปลอดภัยสามารถลดอันตรายในการใช้งานที่มีความเสี่ยงปานกลางถึงสูงได้อย่างน่าเชื่อถือ

มาตรฐาน ISO 13849‑1 กำหนดระดับประสิทธิภาพไว้ 5 ระดับ ตั้งแต่ PL a (ต่ำสุด) ไปจนถึง PL e (สูงสุด) เพื่อจำแนกความน่าเชื่อถือของฟังก์ชันความปลอดภัยในการลดความเสี่ยง

สามารถนำไดรฟ์ของ Festo มาบูรณาการเข้ากับระบบความปลอดภัยเดิมที่มีอยู่ได้หรือไม่

ได้ เซอร์โวไดรฟ์ของ Festo รองรับเครือข่ายการสื่อสารความปลอดภัยมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปอย่าง PROFINET/PROFIsafe ซึ่งช่วยให้การบูรณาการระบบเข้ากับสถาปัตยกรรมเครื่องจักรที่มีอยู่เดิมทำได้ง่ายขึ้น ตัวเลือกการเชื่อมต่อแบบ All-in-one ที่ครบครันช่วยให้ไดรฟ์รองรับโปรโตคอลฟิลด์บัสและความปลอดภัยได้หลากหลายรูปแบบ โดยไม่จำเป็นต้องติดตั้งฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม

ฉันจำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมความปลอดภัยแยกต่างหากสำหรับไดรฟ์เหล่านี้หรือไม่

ในหลายกรณีไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์นี้ เนื่องจากฟังก์ชันความปลอดภัยในตัวของเซอร์โวไดรฟ์สามารถจัดการงานที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยได้ สำหรับแนวคิดด้านความปลอดภัยที่ซับซ้อนมากขึ้น อาจยังจำเป็นต้องมีตัวควบคุมความปลอดภัยแยกต่างหากอยู่

ฉันจะขอเอกสารหรือใบรับรองความปลอดภัยได้จากที่ไหน

ใบรับรองความปลอดภัย ค่าพารามิเตอร์ และเอกสารต่างๆ สามารถดูได้จากเว็บไซต์และคลังข้อมูลของ Festo ซึ่งหมายถึงศูนย์รวมข้อมูลค่าพารามิเตอร์ VDMA Sistema สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้ในเอกสารบันทึกการใช้งานที่จัดเตรียมไว้ให้สำหรับแต่ละผลิตภัณฑ์