【編者按】在機械壓力機安全控制系統(tǒng)中，對于壓機凸輪的監(jiān)控往往是必須的茅姜。凸輪監(jiān)控主要用于監(jiān)視滑塊的位置奏夫。當前大多數(shù)沖壓設(shè)備采用的是機械式凸輪加上接近開關(guān)的方式實現(xiàn)凸輪監(jiān)控，這樣會存在潛在的風險琉枚，即一旦某個接近開關(guān)--如用于監(jiān)控超程位置的接近開關(guān)--出現(xiàn)故障酌涮，那么滑塊的位置便無法正確監(jiān)控，從而發(fā)生滑塊超過預期位置而導致人身傷害或沖壓產(chǎn)品損壞的情況更鼻。

為了避免這種情況丑炒，通常可以采用冗余相異的技術(shù)措铸，即同時采用兩個不同的接近開關(guān)對一個位置進行監(jiān)控芬阀。采用這種方式雖然能解決單個元件的故障失效問題，但是由于凸輪跳變而產(chǎn)生的錯誤信號的問題（如壓機處在凸輪切換點废含，在啟動時稍稍向后回退一點角度而導致的錯誤信號）依然無法解決讽渐，且采用這種方式無法進行正反轉(zhuǎn)方向監(jiān)控。更好的方式是采用冗余的編碼器實現(xiàn)壓機的凸輪監(jiān)控锰玩，使用皮爾磁的PSENenco安全編碼器結(jié)合PSS4000安全控制系統(tǒng)便可很好的實現(xiàn)安全的凸輪監(jiān)控功能揭斥。

PSENenco是一款安全編碼器，又可稱為電子凸輪辣胚，其內(nèi)部采用了冗余相異的元件結(jié)構(gòu)眶衙，一個光學掃描系統(tǒng)及一個磁感應掃描系統(tǒng)共同測量位置和方向，可實現(xiàn)ENISO13849PLe安全等級柠横。當然光有安全傳感器還不足以使系統(tǒng)達到必要的安全要求窃款，還需結(jié)合安全控制器共同使用。本次應用中采用的是皮爾磁PSS4000安全控制器滓鸠，其內(nèi)部具有眾多經(jīng)認證的安全功能塊用于對外圍信號進行評估雁乡。在凸輪監(jiān)控方面也不例外。PSS4000處理凸輪信號的流程如下圖所示：

圖2：PSS4000凸輪監(jiān)控原理

首先糜俗，PSS4000采用兩個絕對值編碼器功能塊FS_Absolute_Encoder處理絕對值編碼器的信號踱稍。當然如果實際應用中使用增量式編碼器，PSS4000中也有FS_Incremental_Encoder增量式編碼器模塊與之對應悠抹。這兩種功能塊將信號轉(zhuǎn)換為32位無符號雙整型傳遞給雙通道計數(shù)模塊FS_CounterDual珠月，該功能塊用于判斷雙通道采集的位置數(shù)據(jù)是否在允許的容差之內(nèi)扩淀、是否靜止及正反方向。之后將比較得出的安全位置信號傳遞給安全位置角度轉(zhuǎn)換功能塊FS_PositionToAngle啤挎，用于將絕對位置轉(zhuǎn)換為角度驻谆。最后該角度將結(jié)合壓機安全閥信號，由凸輪控制功能塊FS_CamController判斷當前壓機滑塊是否處在下行階段還是上行階段庆聘，且是否超程胜臊。在程序中模塊的調(diào)用方式如下圖所示：

此外，現(xiàn)在大多壓機均帶有變速功能商寝，可在操作過程中調(diào)整沖壓速度筝便。在變速情況下，由于滑塊剎車位置也將出現(xiàn)變化愁淀，因此無法采用固定的機械凸輪實時調(diào)整變化的剎車點（即超程信號）位置匆力。為此一般采用額外加裝一個編碼器，并通過普通PLC計算后給出剎車位置信號的方式來實現(xiàn)動態(tài)凸輪的功能曙椎。這樣做一方面增加成本龟些，另一方面需要在普通PLC中進行復雜計算。而PSS4000內(nèi)部的安全功能塊已經(jīng)集成了動態(tài)凸輪的功能卤诗，它通過測量速度并且在設(shè)定值之間進行插補的方式實現(xiàn)動態(tài)凸輪角度的計算棘扯，從而避免增加額外的凸輪和復雜的計算程序。

根據(jù)上述應用不難看出搁赘，使用電子凸輪監(jiān)控取代傳統(tǒng)的機械凸輪有眾多好處：

1.無機械磨損

2.可以避免由于信號跳變產(chǎn)生的錯誤信號

3.簡化機械設(shè)計

4.無需繁瑣的機械凸輪設(shè)置

5.無需額外的凸輪和復雜的PLC計算過程實現(xiàn)動態(tài)凸輪功能眯词。即使沖壓速度變化，滑塊也可安全準確停在上限位

6.持續(xù)性的超程監(jiān)控愁反，無需手動檢查超程

相信如此多的優(yōu)勢勢必會使電子凸輪的應用在今后成為主流延届，使機械壓機變得更安全，更高效贸诚，更易于維護

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