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为食品和饮料机械提供安全的传动

变速传动(VSD)已经成功取代了许多传统的技术,用于控制整个食品和饮料行业使用的机械。除精确的工艺控制和显著改善的能效外,传动还能帮助机械制造商满足所要求的安全标准并降低系统复杂性。

从原材料处理到配料泵和输送;从通过搅拌和烹调进行加工;以及在包装和存储过程的工艺中,食品和饮料行业采用了多种机械。无论应用如何多样化,它们都依赖一个共同的因素,即交流和直流状态下的低压(LV)电机,同时包括永磁电机和同步磁阻电机。

通过全速运转低压电机并以相对原始的机械方法,比如齿轮或节气门来调节其输出,能够非常成功的控制泵、风机,甚至是滗析器。但是,在过去的30年中,我们已经目睹了采用更精巧、更具能效、基于变速传动(VSD)的方式的实例。

机械安全对食品和饮料行业至关重要,包括在不同应用中使用大型机械的糖业。

支持机械安全操作的传动

VSD保证工艺在达到规定速度和转矩的同时能够保持所需精度。交流传动的好处,很好的体现在了设施生产能力和效率的显著提高、节能和移动设备的磨损减少上。但是,因为传动能够提供精确的控制,它们在保证机械的安全停机方面扮演着同样重要的角色。

在依赖系统或设备按照其输入正确运转的总体安全机制中,功能安全是其组成部分。在机械中,功能安全通常意味着对系统进行安全监控,并在必要时接管机械应用的控制权,以使操作返回到安全状态,或确保所要求的安全停止等动作得以执行。

我们的低压交流传动同时支持机械和工艺的安全操作。传动提供广泛的安全功能供选择。这些安全功能可能是标准配置,也可能是集成到传动中的可选安全功能模块。在传动中对经认证的安全功能的选用,减少了对外部安全附件的需求,比如接触器和安全继电器以及它们所需的接线。

常用的传动安全功能

安全功能中最关键的部分可能是安全转矩取消(STO)。它使机器安全的进入无转矩状态,和/或防止其意外启动。这种功能允许对食品加工机械进行安全的清洁和机械维护。或者它让操作人员在传动以待机模式暂停时移动产品位置,传动可以在最短的生产中断时间后恢复运行。传动的内部诊断功能也会在停机时运行,能在此类事件之后对事件进行分析。在优化工艺时,这种特性能带来巨大的好处。

相关的功能是安全停止1(SS1)。它在检测到某些条件后使机械进入安全停止状态。它会在激活后使电机减速,并在一段延时后启动STO功能。

安全操作停止(SOS)在使电机保持安全的静止状态的同时保持电机转矩。与之相关的功能为安全停止2(SS2)。该功能会使电机安全停机,并在低于指定的速度时或定义的时限后启动SOS。

可以在传动中整合大量其它已定义好的安全功能,其中包括:防止电机超过定义的速度限值的安全限速(SLS)功能,防止电机轴在错误的方向上移动的安全方向(SDI)功能,提供一个控制电机机械制动的安全输出信号,同时检查动作是否已经发生的安全制动控制(SBC)功能,以及提供一个安全输出指示速度低于指定速度限值的安全速度监测(SSM)功能。


相关安全传动在食品和饮料中的典型应用

ABB的新ACS880传动内置STO作为标准配置,能够提供与其可选安全功能模块集成的常用认证安全特性。这些安全相关传动类型的典型功能有SS1、SBC和SLS。SS1对大型蔗糖离心机等应用尤其重要。如果操作人员被卷入机械装置,因巨大的惯性,单STO就能够让离心机旋转至多一小时。SS1将在控制下让离心机停机,一般是通过再生传动提供的实际制动停机。之后STO将启动以去除转,使离心机安全。

可以在堆积机或垂直升降机上使用安全制动控制(SBC)。在电机无法提供足够的转矩来升起负载,或负载在失控状态下移动或加速时,可使用机械制动来安全的停止移动。可通过停止功能激活制动,或在电机移动与安全监测的预期不一致时激活制动。SLS保证机械不高于预设速度,以保证液体油滗析器离心机不因过度的旋转力损坏等。

 

可在ACS880传动中安装可选安全功能模块来提供额外的安全功能。

安全功能如何让您的应用获益

在多种多样的食品和饮料应用中,滗析器离心机使用很高的离心力来分离固体和液体。分离的关键在于高离心力。在实现提高工艺生产能力的利益以节约时间和成本的同时,它还引起了需要得到解决的安全问题。

任何故障或机械问题都可能存在严重的安全危害。以滗析器高于某些速度运行时引发的小振动为例,它能快速导致更大的安全问题,不仅涉及到机器,也涉及到工厂员工和生产。变速传动可帮助滗析器离心机制造商满足所要求的安全标准,通过内置适当的安全功能减少系统的总部件数量和复杂度。

现代化传动的可靠性已经被视为安全系统的一个组成部分。因其专用的安全功能,在帮助食品和饮料工业提高其安全记录,并在同时最大化其生产能力以及由此带来的盈利能力时,它们正在成为越来越重要的组成部分。

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