4. 机器人工作站急停与安全回路搭建
安全回路拓扑与信号链
本工作站采用双通道急停回路,安全继电器作为核心逻辑单元。急停按钮(2NC)、安全门锁开关(2NC)串联接入安全继电器的双通道输入端;机器人安全输入(如FANUC的EAS1/EAS11、EAS2/EAS21)由安全继电器的安全输出触点控制。任一通道断开,安全继电器立即切断安全输出,机器人进入保护性停止。
回路搭建与接线
以Pilz PNOZ X2.8P安全继电器为例,双通道急停回路接线如下:
- 通道1:急停按钮NC1(11-12)→ 安全门锁NC1(11-12)→ 继电器S11-S12
- 通道2:急停按钮NC2(21-22)→ 安全门锁NC2(21-22)→ 继电器S21-S22
- 安全输出:继电器13-14 → 机器人EAS1/EAS11;23-24 → EAS2/EAS21
- 辅助输出:31-32 → PLC输入(用于状态监控)
安全继电器需设置为手动复位模式,确保急停触发后必须人工确认并复位,防止自动重启造成危险。
停机响应验证
使用示波器或PLC高速计数器测量从急停按钮断开到机器人安全输入信号丢失的时间差。典型安全继电器响应时间≤30ms,机器人安全输入响应时间≤100ms。验证时需分别测试单通道断开和双通道同时断开两种情况,确保任一通道断开都能触发停机。
| 测试项 | 操作 | 预期结果 | 判定标准 |
|---|---|---|---|
| 通道1断开 | 断开急停NC1 | 安全输出断开,机器人停止 | 响应≤30ms |
| 通道2断开 | 断开急停NC2 | 安全输出断开,机器人停止 | 响应≤30ms |
| 双通道断开 | 同时断开NC1/NC2 | 安全输出断开,机器人停止 | 响应≤30ms |
| 门锁触发 | 打开安全门 | 安全输出断开,机器人停止 | 响应≤30ms |
| 复位测试 | 排除触发源后按复位 | 安全输出恢复,机器人可重新使能 | 需手动复位 |
接线完成后必须使用万用表逐点核对通断,确认无短路或错接。首次上电前断开机器人使能,仅测试安全回路逻辑,确认无误后再接入机器人安全输入。