在高度自动化的工业生产中,旁路(Muting)技术常被用于在不中断生产流程的前提下,允许物料通过光幕或激光扫描仪等保护装置。然而,英国乐透电子(Leuze electronic)指出,若旁路实施不当,极易产生安全盲区,导致设备被误操作或人为规避,从而引发严重的安全事故。国际电工委员会标准 DIN EN IEC 62046 明确规定,旁路必须通过至少两个独立信号激活,并需防范可预见的误操作,但在实际应用中,这些要求往往因追求效率而被妥协。
首要隐患在于“托盘旁路”带来的安全漏洞。在自动化系统中,当使用网状容器或难以被传感器稳定识别的物体时,旁路传感器可能无法生成可靠的切换信号。实践中,操作人员有时会违规直接利用托盘本身作为旁路触发源。这种做法极其危险,因为人员可以故意将空托盘放置在安全区域内,从而非法屏蔽保护装置。针对此问题,乐透电子提出了智能过程门控(SPG)解决方案。该技术无需额外的外部旁路传感器,而是通过系统控制发出的 CS 切换信号作为启动信号,再由被运输物体在光幕保护区域内触发的 PFI 信号作为验证信号。系统仅在物体距离保护区域小于 200 毫米且四秒内进入时才会激活旁路,确保在物体通过前无人能进入危险区,实现了紧凑且安全的设计。
第二个隐患源于托盘装载不全导致的间隙。当托盘未完全装载或货物宽度显著小于输送系统时,旁路期间会在货物两侧形成巨大的空隙。尽管标准规定货物旁的最大允许间隙不得超过 200 毫米,但实际应用中往往超标,导致人员可轻易从侧面进入危险区。对此,动态格式适应的访问防护技术提供了有效对策。该技术利用两个安全激光扫描仪构建垂直保护场,并配合距离传感器实时检测货物位置和宽度。安全系统据此动态释放保护场中货物通过的区域,同时严格封锁货物两侧通道。一旦货物通过,保护场自动闭合,即使有人跟随或并行移动也能被可靠检测,该方案符合 EN ISO 13849-1 标准中的性能等级 d 要求。
第三个隐患涉及叉车旁路。传统方案利用感应线圈或超声波传感器,当叉车进入区域即触发旁路并关闭光幕功能。然而,根据 DIN EN 415-4 的新草案,这种做法已不再被视为先进安全技术,因为人员可能误以为光幕已激活即代表安全,从而在旁路期间进入危险区。新的解决方案采用顺序重启机制:当光幕保护场被中断时,危险运动必须立即停止;叉车离开后,通过特定排列的感应线圈或雷达传感器生成定义的序列,使系统自动重启。这种方法不仅符合功能安全要求,还能有效防止人为篡改,同样达到性能等级 d 标准。
综上所述,虽然旁路技术有助于区分运输物体与人员,提升自动化效率,但其必须始终防范可预见的误操作。当旁路传感器无法可靠检测物体或物体宽度变化过大时,必须采用替代方案。乐透电子强调,安全解决方案应始于对客户需求的深入分析,通过风险评估定制概念,并在现场调试前完成全面验证。这种从规划、编程到验证的全流程服务,确保了功能安全与生产效率的平衡,为企业提供了简单、合规且高生产力的安全路径。
