方案详解 | 如何快速高效实现 AGV 系统安全急停

前言

近年来，AGV/AMR 技术不断发展和完善，迅速在各个领域中得到广泛应用。AGV/AMR 是现代自动化领域中出现的一项高新技术，其智能、柔性的无人搬运使物流运转的自动化水平得到了很大提升。

随着新兴技术的应用，以及机械化和智能化程度的不断提高，设备的安全性也被提出了更高的要求，以确保其能够安全、可靠、稳定地运行，并确保任何损害都能得到有效补救。

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欧盟机械指令的更新会带来哪些影响？

在欧盟地区，机械指令 2006/42/EC 已成为设备制造商必须遵守的法定标准，然而这项指令已经持续 17 年没有更新。据悉，新的机械指令将于 2023 年发布，并在 2027 年正式生效。

这就意味着，届时不符合新规定的产品将无法出口到欧盟地区，也不能在该地区进行销售。

新的指令将专注于机械技术的发展，并关注物联网、人工智能、IT 和 OT 系统之间的数据交换以及网络攻击的风险。这些风险可能会干扰系统的正常运作，从而威胁到人们的安全和财产安全。

为了满足不断增长的安全需求并顺利将产品出口到欧洲市场，设备制造商不得不考虑遵守新的机械指令。对于拥有出口业务的 AGVAMR 设备厂商来说，这些法规将无疑对其产生影响，因此提前做好准备是最佳选择。

然而，如何确保 AGV/AMR 能够安全地运输物品，却是一项关键且具有挑战性的任务。

借助 HMS 在工业通讯和功能安全领域多年的经验，我们能够为客户提供一种简单的方法，将功能安全集成到 AGV/AMR 的远程急停系统中。

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未来，制造商只需在符合性声明中证明已满足新机械指令的要求，然后贴上 CE-MD 标签，即可将设备交付给客户。

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AGV/AMR 系统中为什么需要安全急停？

让 AGV/AMR 能够安全地运输物资是一项关键而富有挑战性的任务。为此，AGV/AMR 制造商需要创建一个系统，将环境中各类 AGV/AMR、建筑物和人员都考虑在内。

他们需要确保 AGV/AMR 能够对外界动作做出反应，例如当有人按下紧急停止按钮时，如下图所示。

当 AGV/AMR 驶入围栏区域取零件时，如果生产机器出现故障需要检修，操作员则需申请通过安全门进入。

此刻，危险区域内所有移动（包括 AGV/AMR）必须安全停止。当操作员解决完成问题，离开围栏区域并确认安全畅通后，生产机器会收到信号，继续恢复工作。

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新的需求使 AGV/AMR 制造商面临哪些新的挑战？

1. 大部分国内 AGV/AMR 制造商对于基于无线的功能安全通信了解不多，需要花费时间和精力进行学习和研究。
2. 缺乏经过验证的功能安全通信方案和经验，需要寻找可靠的解决方案，并进行验证和测试。
3. 安全认证（如 TÜV Rheinland）需要较长时间，一般需要 6 个月以上，这可能会对产品的上市时间产生影响。

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HMS 对于功能安全的解决方案

HMS 作为全球领先的工业通讯和工业物联网方案提供商，**提供完整的 AGV/AMR 安全（safety）通信解决方案。**如下图所示：

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方案优势

实现简单

一个板上产品就具有达到 SIL-3/Performance Level e (PLe) 所需要的所有功能。

可配置

对于单双通道使用，IO 可配置。

扩展性强

一种方案支持三种功能安全协议：

• PROFIsafe
• CIP Safety
• FSoE

预认证

TÜV 莱茵预认证，让最终产品的重新认证更简单。

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方案所使用的产品

Anybus CompactCom B40 板卡

Anybus CompactCom B40 板卡是一款底层通信模块，负责底层协议解析和安全数据与非安全数据的分离。

其能够将解析后的非安全数据传给 AGV/AMR 内部控制器，安全数据通过「黑色通道」传给 Safe T100。反之亦然。

• 支持 EtherNet/IP、PROFINET、EtherCAT、Modbus-TCP 等多种工业通信协议
• 通过了相关协议的一致性认证
• 即插即用，更换方便
• 经验证的通信方案，全球安装节点超 900 万个
• 独家支持黑色安全通道，可将安全数据与非安全数据在底层做预处理——分离

Ixxat Safe T100

负责处理和校验安全数据，并将其转化为安全的输入和输出 IO 信号。

• 支持 PROFIsafe、CIP safety、FSoE 三种功能安全协议
• 1 路冗余输出 +3 路冗余输入（可配置）
• TÜV Rheinland SIL-3 /Performance Level e (PLe) 等级认证
• 提供完备的文件集，包含 TÜV 类型审批
• 预认证的概念和硬件让最终产品的重新认证更简单

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方案成果

在本次 AGV/AMR 急停应用案例中，客户采用了 B40 和 T100 的 CIP Safety 方案。这些设备已经开始批量使用，并且整体设备已达到了 PLd 的安全级别，得到了终端客户和市场的认可。

工业设备如何简单快速联网？

客户评价

「B40 + T100 的模块化方案使用非常简单，这大大节省了我们的开发时间。预认证的方案也非常有吸引力，它极大地简化了我们的认证流程和时间，使我们的产品能够快速上市。

此外，HMS 的技术支持团队非常专业，他们的服务在整个过程中都非常及时和周到。总之，我们的合作非常愉快！」