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圖爾克現場總線系統產品經理 谷雨

　　圖爾克作為工業自動化領域的專家，具備眾多領先的產品與技術，故障安全類現場總線設備就是其中的代表性產品之一。 近期，本刊采訪到圖爾克現場總線系統產品經理谷雨，請他從國內產線故障安全領域所遭遇的瓶頸、圖爾克故障安全解決方案 的性能優勢與應用，以及公司發展進程與未來規劃等方面進行分析與解讀。

　　自動化產線故障安全瓶頸凸顯

　　長時間以來，企業通過降本增效， 優化投資回報體系，實現資金的最優配 置，是其可持續發展的重要運營模式與 工具。在談到故障安全領域大多數企業 用戶所遭遇的困境與需求點時，谷雨分 析到，“國內產線普遍存在安全設備分 散，需要長距離布線到控制柜，改造工 位增加安全設備或者安全點數較少的情 況，且故障安全PLC性價比低，安全繼 電器接線復雜，無法實現復雜邏輯等諸 多困境。”結合自動化產線實際技術場 合與現狀，谷雨進一步闡述到，故障安 全類產品大致上存在以下四方面應用 “瓶頸”：

　　首先是機柜建設成本高。盡管包括 以太網在內的不同現場總線系統都帶有 安全選項，但在控制柜中的絕大多數組 件都采用IP20預設,因此眾多客戶不得 不將安全相關傳感器和執行器的所有信 號走線到控制柜或子配電單元內，再接 到I/O模塊，這些對于機柜建設增加了 成本。

　　其次是安全設備分散、且需要長距離布線。客戶現場總是同時出現大量不 同的標準和安全信號，且沒有控制器同 時引入兩種信號，安全信號必須緊隨標 準信號引入控制器，為此客戶只能以點 對點的布線或單獨安全控制器的替代方 案，需要大量布線。

　　再次是改造工位增加安全設備或者 安全點數較少的情況下，備貨成本高。 在非常多的應用中，某個工位會存在大 量標準I/O信號，安全信號數量很少且非 常分散的存在，客戶只能同時采購純標 準模塊和安全模塊。即便如此，雙重的 采購成本也沒有得到充分發揮，客戶現 場的安全IO和普通IO獨立配置，導致每 個IO模塊上都可能出現未使用的端口， 每個模塊都存在一些被浪費的通道。

　　最后是實現故障安全PLC性價比 低。在傳統的CIP Safety和PROFIsafe 應 用中，需要在系統中使用價格昂貴的安 全型PLC，甚至在編寫安全控制程序時， 還需要安全軟件及其成本較高的軟件授 權;此外對于用戶來說，安全PLC 功能 非常強大，適合相對比較復雜安全程 序，如果僅僅需要非常簡單的安全邏輯控制，在系統中使用安全PLC 雖然可以滿足要求，但是增加其 較高的成本卻只是使用很少的功能，未免造成投資和回報的不 成比例。

　　創新產品助力優化投資回報

　　針對以上“痛點”與難點，谷雨介紹到，圖爾克的混合型 故障安全模塊 TBPN 和 TBIP分別用于 EtherNet/IP的 CIPSafety 以及Profinet-Profisafe，該款混合型故障安全模塊將標準IO 和安全IO輸出創新地集成到同一模塊，可以靈活地適應機器的 實際信號要求，也可作為遠程安全控制器使用。其安全功能還 可以在不連接安全PLC的情況下進行配置和測試，安全防護等 級達IP65/IP67/IP69等，適用于嚴苛環境。

圖爾克混合型故障安全模塊 TBPN 和 TBIP

　　這款混合型故障安全模塊通過圖爾克 Safety Configurator 軟件以圖形化的方式將編寫安全控制程序，并且該安全程序直 接在TBPN/TBIP 模塊中運行，即TBPN/TBIP 模塊作為一個現場 安裝的安全PLC 來使用，而無需投入較高的成本在系統中增加 安全PLC 及其軟件，同時因為減少了在通訊網絡中信號的傳輸 及時間，大大縮短了系統的響應時間，而這對于安全系統來說 是至關重要的。

　　此外，混合型故障安全模塊可以實現分布式工廠和模塊化 機器概念，使其可以在無需柜體防護的情況下，直接安裝在設 備表面上。

　　在安全方面 ，混合型故障安全模塊提供兩個安全輸入，用 于連接諸如安全光幕或者急停按鈕之類的安全傳感器 。兩個額 外的安全通道可作為輸入或輸出。在標準I/O側，連接非安全相 關信號的四個通用輸入/輸出可切換至高達2A。此外，兩個I/O 還可連接到IO-Link主端口，結合圖爾克的IO-Link分線盒，用戶 可以連接多達32個額外的I/O。

　　標準通道以及TBPN/TBIP的IO-Link通道可以在安全相關應 用中內部斷開，從而大大簡化了輔助驅動器和電磁閥的接線， 并且圖爾克已經開發出性能強大的安全模塊，擴展溫度范圍為 -40°-70°。

　　混合型故障安全模塊完善了圖爾克的安全產品組合 。除了 具有 IP20和 IP67保護功能的安全I/O技術和緊湊型安全控制器 之外，它還包括安全感應、磁性和電容接近開關、光幕、雙手 控制器、緊急停止按鈕和安全位置開關。為了避免故障產生時 所造成的直接經濟損失， 圖爾克TBPN/TBIP模塊都配置了可插 拔的記憶棒，如模塊需要更換，只需要拔出故障模塊中的記憶棒，再將記憶棒插入到新模塊中，通電后，配置數據會被自動 傳送到新模塊內，無需任何更改，即可立刻恢復運營。

　　總體而言，圖爾克IP67故障安全模塊，集成內部安全邏輯 功能可與非故障安全PLC配合使用， 從而實現現場就近安裝、 減少布線、不增加故障安全PLC，從而不僅使客戶減少庫存成 本、減少設備數量、簡化客戶系統維護和檢修成本，同時這些 產品還可以根據所處生產階段中自動“配置”自己所需的現場總 線協議進行管理與監測。

　　在具體應用方面，谷雨談及汽車制造業中的相關設備供應 商，例如車體生產或機器人應用環節，是圖爾克故障故障安全 模塊的主要客戶群體。事實上，故障安全技術已經基本成為貫 穿生產制造工藝的標準需求。

　　圖爾克故障安全模塊還支持PROFINET或Ethernet/IP通 訊網絡， 目前已經在設備制造及工廠架構(造紙機械、木工機 械)、輸送及倉儲設備以及物流系統等這類客戶的業務中獲得了 良好的應用成果。憑借寬泛的工作溫度和高達IP69K的防護等 級，這類產品同樣適用于移動機械設備領域，例如旋轉塔吊起 重機或建筑工程機械。盡管這類設備中還廣泛應用CANopen通 訊，但是憑借通訊確定性技術，工業以太網已經逐漸成為這類 設備的新常態應用模式。

圖爾克的混合型故障安全模塊 TBPN 和 TBIP 分別用于 EtherNet/IP 的 CIP Safety 以及 Profinet-Profisafe，混合型故障安全模塊將標準和安全輸出結合在單個設備中， 可以靈活地適應機器的實際信號要求，也可作為遠程安全控制器使用。

　　強化本地化制造與服務

　　長期以來，圖爾克始終致力于成為智能傳感器技術和分布 式自動化理念推動者的角色，確保相關生產數據(從傳感器到云 端)的可靠檢測、傳輸和處理，不僅提供靈活的I/O解決方案， 還提供包括傳感器、現場總線、HMI、RFID、控制器、云、接 插件和接口技術領域等在內的設備硬件和相關軟件，并進行針 對性的模塊化設計與實施，為機器帶來智能化體驗，服務客戶 包括汽車、運輸、食品包裝、化工、制藥行業、移動機械、內 部物流或包裝等全國各行業。

　　作為第一批在國內投資設立全資公司的企業，圖爾克率先 將先進的歐洲自動化技術引入中國市場。谷雨回顧到，1994年 圖爾克正式扎根中國，開啟“零距離”服務國內用戶的直銷服務 體系，2004年圖爾克在以天津西青開發區籌建集生產、銷售和 工程于一體的現代化廠房，并為客戶提供定制化及工程工業服 務，開啟全方位服務中國客戶的自動化進程。在即將跨入中國 的第三個十年間，為了更大化地滿足國內細分行業與區域的工 業需求，圖爾克中國公司分別在北京、上海、廣州、武漢、沈 陽、無錫、成都、西安等二十多個城市設立辦事處，積累了為 上萬家國內客戶提供專業的產品和服務的實際經驗與案例。

　　歷經近30年的穩健發展，集生產、銷售、系統集成、工程 服務為一體的圖爾克中國公司，已逐步發展成為圖爾克集團在 亞太地區的生產及銷售中心。伴隨國內設備產線用戶不斷提升 的安全應用意識，圖爾克正持續完善安全PLC、安全總線、安全 光柵等工業安全類光電傳感器產品系列。展望未來，圖爾克也 將進一步擴大本土化措施，讓更多傳感器、總線線纜、TBIL分 線盒等產品實現本地國產化生產與制造，憑借先進的技術、豐 富、全系列產品的研發和遍布全球的銷售服務網絡所積累的行 業經驗，通過高效而標準化的產品線，為中國市場客戶提供量 身定制的工業自動化解決方案。

　　結語

　　2023年以來，在終端市場需求疲軟以及全球產業鏈重構等 因素的綜合影響下，整體企業的生存壓力增大，行業“內卷” 現象加劇，基于此，圖爾克會根據客戶需求，通過改進產品性 能、優化產品結構等方式，幫助企業用戶降低采購、庫存、安 裝成本，并提升運營安全性，將更多德國先進技術與產品推向 國內市場，助力向高端制造邁進。