Pilz产品在胶印机上的的应用

随着科技的发展和自动化技术的提高，胶印机运转速度变得越来越快，自动化水平也越来越高。用户对于胶印机的机械安全要求随之也上升。那么一台胶印机有哪些部位需要特定的安全功能呢?我们先来看下胶印机的工作原理。

如下图所示，平版式胶印机工作原理：采用各种规格的纸张进行间接印刷。先将需要印刷的图文资料制成胶片底版，再转印到感光的PS金属板上，需要印刷的图文易于粘上油墨，而其他部分粘水而不着墨，PS板装在胶印机的辊简上，其粘上的油墨转印到另一滚筒上的橡皮布上，由橡皮布转印在纸张上。这种间接印刷利用橡皮布的高弹性，能以较小的滚筒压力印出结实的印记，即使极细的印记也能如实地再现于纸面。胶印机主要是由输纸、印刷、水墨供给、打码、收纸等机构所构成

如下图所示，胶印机的这些部位容易对现场操作人员造成伤害：

Ø 在飞达部分，在设备的运行过程中，如果操作人员擅自打开安全网罩但设备没有自动停止的话，那么高速旋转的飞达会对操作人员造成碰撞，冲击，剪切等伤害。

Ø 在色组部分，在设备的运行过程中，如果操作人员擅自打开安全网罩但设备没有自动停止的话，那么高速旋转的色组辊会对附近人员造成碰撞，冲击，剪切等伤害。

Ø 在收纸台部分，由于收纸台会由于纸张的积累而向下移动，如果操作人员擅自进入收纸台底部的话，那么容易发生被碾压的伤害。

依据安全标准EN ISO 13849-1对如上的胶印机危险部位进行风险评估，我们得出的答案是胶印机需要达到PL d的要求。

那么对于一台胶印机我们需要哪些安全防护装置呢?

Ø 对于飞达部分和色组辊部分，我们需要为它们安装防护罩，并且每个防护罩安装冗余的机械开关用于检测防护罩是否被打开。

Ø 对于收纸台部分，我们选择安全单束光栅来检测收纸台部位是否有操作人员进入。Pilz的安全单束光栅PSEN op4s-1-1采用红外线原理，操作距离最远能够达到6米，集成了自我诊断功能，能够最高实现PL e的要求。

Ø 多个紧急停止按钮安装在胶印机设备上，目的是方便操作人员在紧急危险情况下能够在最短的时间内找到紧急停止按钮使机器紧急停止。当然紧急停止按钮的触点类型必须是2个常闭触点满足PL d的要求。

Ø 对于整机的安全速度监控也是非常必要，避免设备超速运转造成机械部分的损坏。

如上的这些安全功能通过Pilz成熟的模块化安全继电器PNOZmulti能够轻松实现，并且能够有效地控制硬件成本。

PNOZmulti系列模块化安全继电器是Pilz公司专为中小型设备提供的安全解决方案，其采用了模块化可扩展的思路，使得安全功能应用非常灵活。用户可通过图形化编程软件PNOZmulti对自己所需的安全功能进行配置，实现安全功能之间的逻辑关系，非常简单易懂。

在胶印机上我们推荐使用PNOZmulti系列模块化安全继电器中的PNOZ m1p ETH作为整个安全系统的基础模块。PNOZ m1p ETH本体上具有20个安全数字量输入点，4个安全半导体输出点以及2个安全继电器输出点。该基础模块的通讯接口为以太网，该接口即可以用于安全程序的上传、下载以及监控，还可以用于和第三方设备进行TCP/IP的通讯。

由于胶印机上安全功能数量众多，所以我们需要在PNOZ m1p ETH的右侧扩展安全输入模块PNOZ mi1p来获得更多的安全数字量输入点。安全输入扩展模块PNOZ mi1p上拥有8个安全数字量输入点。针对安全速度监控功能我们可以通过扩展PNOZ ms2p安全速度模块来实现，在胶印机的驱动轴上安装一个增量式编码器，然后将增量式编码器的输出信号A, -A, B, -B通过Pilz的适配电缆连接到PNOZ ms2p，接着通过模块背部的母线插针将速度数据传输到基础模块PNOZ m1p ETH中进行处理。

当任何一个紧急停止按钮被按下时，主电机的变频器使能将被切断使得机器能够立刻停止。当机器在自动运行时，任何一个防护罩被打开时主电机的变频器使能将被切断使得机器能够立刻停止。只有在设备处于静止状态时，防护罩才允许被打开并且设备不会报警。在点动模块状态下，任何一个点动按钮只对其相邻的防护罩才起作用。用户可以通过安全程序对安全单束光栅进行一定屏蔽来增加设备的可用性。