位於德國史瓦本的機台製造商Brodbeck瞭解產品必須藉助Pilz整合式自動化和安全解決方案：透過組合運用可程式控制系統PNOZmulti 2、安全閘門系統PSENmlock和編碼型安全開關 PSENcode，來實現確保機台的安全性、生產力和操作簡易性的目標。

當驅動裝置作動機台和重型滾輪動作以及刀片旋轉時，必須確保安全。Brodbeck 瞭解產品本身不足以確保機台的安全性、生產力和操作簡易性，必須藉助整合式自動化和安全解決方案才能實現此目標。於是這家位於德國史瓦本的機台製造商多年來始終依靠Pilz（皮爾磁）的自動化解決方案：透過組合運用可程式控制系統 PNOZmulti 2、安全閘門系統PSENmlock和編碼型安全開關 PSENcode，實現一體通用所有機型的解決方案。

圖1 : 機台製造商Brodbeck依賴Pilz的可再現自動化解決方案。Brodbeck與Pilz合作針對客戶打造解決方案，而非僅專注機台。

圖2 : Pilz可程式控制系統PNOZmulti 2 的Profinet模組確保有效診斷。

重約50公斤、外徑750公釐及長度約2公尺的硬紙管在從動心軸上轉動。兩個外部導引滾輪支撐驅動動作，確保旋轉動作能無震動及穩定。從水平移動的下台架上，旋轉的圓形刀片朝下裁切硬紙管。切割刀具以1秒的間隔和預設寬度將套管分切為方便處理的小段。排出器將各段切好的紙管從心軸推入準備好的容器中。

無須更換模具的靈活切割機

UNI 75是一款 4x2x2.5公尺大小的通用心軸機。該機型現正進行最終測試階段，不到數天內就必須在客戶廠房驗證常態使用的適用性。Brodbeck設計經理Siegfried Maier解釋：「本機台能讓客戶使用同一組心軸切割外徑 70到 750公釐的紙管，不起毛邊，完全無須更換刀具。既快速又靈活，適用於中小型批次工作。」

圖3 : Pilz安全閘門系統PSENmlock容易應用並採用便利且容易辨讀的診斷LED，在任何安裝位置皆可確保觀察製程的安全性。

原料紙管經由長邊安裝的捲簾送至心軸。透過顯示器輸入切斷長度後，感測器會自動偵測紙管前緣和管壁厚度。測量值會直接傳輸到控制裝置，免除圓形刀片因錯誤操作而損壞的危險。齒條齒輪驅動裝置作動導引滾輪，副軸承會從進料端保持心軸穩定。

以紙管、硬紙管或塑膠管纏繞、精製或分切用標準和特殊機台為基礎，位於德國史瓦本區麥琴根市的中型家庭企業Brodbeck公司，其客戶涵蓋造紙廠、紙管和紙捲製造廠、印刷廠和紡織業。

兼顧自動化及安全性

當軸旋轉、物體移動和切割刀具運作時，一定會出現人員和機台的安全問題。Brodbeck的部分機台需要人員參與製程，特別是進料和出料期間。然而安全裝置絕對不能干擾機台的操作性或產能，且也不能讓人任意操控。

Brodbeck與 Pilz多年來保持合作，從起初重視緊急停止和安全閘門安全監控用的傳統型 PNOZ 繼電器，至今日著重於彈性的解決方案。Pilz 銷售工程師Timo Lurf 表示：「Brodbeck等的創新機台製造商始終關注高效率且可複用的解決方案，以轉用於其他機台和專案。」

必須顧及現代安全概念的重新設計

目標是重新設計 UNI 75機台以將其更新到現代尖端標準，並透過系統化的作業加入現代化控制、參數化及視覺化解決方案。必須採用最新技術以確保四個安全閘門的安全閉鎖能力：根據風險評估，於機台運作期間必須無法蓄意或意外開啟安全閘門。從動心軸、導引滾輪、圓形刀片及旋轉的硬紙管是主要的潛在危害來源，於排出流程期間必須將轉速降到安全程度。

Timo Lurf解釋：「安全閘門必須能承受機械應力，例如：紙管各段的衝擊。因此採用EN ISO 13849-1來驗證功能安全。從風險評估到斷定性能等級，再到最終的 CE 認證，每個階段皆需考慮許多細節。」

單一裝置整合安全聯鎖與安全閉鎖

第一步是找出安全閉鎖的適合產品。Pilz 提出的解決方案採用全新安全閘門系統 PSENmlock：這款耐用的精巧型裝置符合 40 公釐尺寸的設計需求，並具備極高的吸持力 (7,500 N)。Brodbeck 設計師 Frank Stiefel表示：「我們在前導應用中試驗了PSENmlock。獲得我們青睞的原因，除了單一裝置整合安全聯鎖與閉鎖能力外，還包括便利的安裝和診斷功能。我們未來將在公司所有機台上使用此閉鎖系統。」此外，貯藏成本會降低，保養及維修也能標準化。

適合所有安裝位置的裝置

Brodbeck旗下的標準和特殊機台適用多種不同的閉鎖安裝位置。PSENmlock 安全閘門系統的優點包括三面安裝的 LED，能方便讀取以進行診斷。另外，可靈活安裝的作動器能在閘門下垂時提供高容限補償。安全閉鎖採用雙通道控制的技術。此系統非常適用於有超轉危險（旋轉的心軸、刀片等）而必須具備安全閉鎖能力的機台。捲門的位置會透過 Pilz 編碼型安全開關 PSENcode 監控。此裝置是用來依照 EN 60947-5-3 監控閉鎖位置以及進行簡易的位置監控，視設計而定（鍵鎖原理），這讓 PSENcode 即使在狹小空間中仍可確保最高的操縱安全保障。

圖4 : Pilz安全閘門系統PSENmlock結合兩種功能：在單一裝置整合安全閉鎖和安全聯鎖能力！

圖5 : Pilz供應適用於閉鎖的安全閘門系統，能依照 EN ISO 14119 可靠防止關機、重啟（聯鎖）、操控或旁路。

Pilz的安全計算機PAScal被用來驗證各安全閘門和護蓋所有安全功能已達到效能等級(PL)d。UNI 75 藉由運用Pilz零組件有能力實現最高依照EN ISO 13849-1的PL e。

小型控制裝置具備所有必要功能

搭載對應模組的可程式控制系統 PNOZmulti 2是用來監控 UNI 75 安全訊號的中央處理裝置。基本裝置 PNOZ m B0 提供 20 個安全輸入和 4 個安全半導體輸出。窄型模組寬僅 45 公釐，能隨時彈性擴充。PNOZmulti 2可透過 Profinet 連接至機台控制系統進行雙向通訊。PNOZmulti Configurator 軟體工具可透過拖放操作快速輕易地配置安全線路。

圖6 : Brodbeck採用的可程式控制系統PNOZmulti 2 另外搭載擴充模組，可連接所有常見 Fieldbus 系統（例如Profinet）。

Frank Stiefel 表示：「PNOZmulti 2 具有機台需要的所有功能。直到現在，我們在專案配置的需求導向方法和靈活性皆獲得非常良好的經驗。這正是本公司機台幾乎全都安裝本款彈性控制系統的原因。」

Brodbeck 最重視的價值是品質與可靠的客服。Siegfried Maier深信這始終是長期穩定客戶關係的最佳配方：「本公司客戶要的不是機台，而是包含適當建議和可靠服務且值得信賴的解決方案。」這正是Pilz與Brodbeck同樣遵循的方法。

（本文作者Timo Lurf為Pilz GmbH & Co.KG銷售工程師）