安裝顯眼的工業塔式照明,向附近的操作人員提醒機器狀態變化
資料提供者:DigiKey 北美編輯群
2020-07-09
工業廠區可能是個繁忙、吵雜、人來人往的環境。手動與自動化機器及車輛發出的聲音可能會混作一團,因此設置工業設施時,必須要讓整個工廠都能清楚看見關鍵的機器狀態資訊。在工業自動化設施裡,很多機器都需要向附近的操作者提醒機器目前的狀態。若未能向附近的操作者提醒機器的狀態,則可能會導致安全問題和效率降低,甚至還會使操作人員不能及時發現所需的維護而導致設備損壞。
雖然有很多電子與無線方法可以提醒操作人員,但有時只需要一個簡單的視覺警示。面板指示燈易於實作,但缺點是只能提醒緊鄰機器的操作人員。我們需要一個清晰顯眼的指示燈,即使在廠區幾英呎外的地方也能清楚看到。
本文將說明如何在工業自動化設施中實作堆疊塔式照明,讓附近的操作人員藉由十分顯眼的工具,得知設備的狀態。本文會介紹堆疊塔式照明在吵雜繁忙的工業自動化設施中有哪些優點,以及如何使其適合用於任何工業機器。然後會介紹幾款來自於 Mallory Sonalert Products、Banner Engineering 和 IndustrialeMart 的堆疊塔式照明產品,以及如何輕鬆地將其與現有的工業設備介接。
繁忙工業設施中的設備狀態通知
在工業環境中,自動化機器需要定期監控,並且必須提供狀態指示。既要能輕鬆判斷機器是否完全正常並在正常參數內運作,也要能判斷機器是否需要維護,以及是預防性維護還是立即性維護。預防性維護通常是由專用感測器判斷,可包括設備的預測性故障、補充過少的冷卻劑或更換軸承。預防性維護雖然不是非常關鍵,但可以增加機器的運作時間,繼而透過改善效率來節省成本。
基本的機器狀態指示燈可以指示:機器是否正常運作、設備是否需要檢修,或設備是因為故障還是檢修而停止。自動化與非自動化工業設備都有面板指示器,可向操作人員告知機器的狀態,進而指示操作人員必須執行特定的動作,例如切換或維護。然而,這些面板指示器通常只有非常靠近面板的操作人員才能看見。這就需要藉由某種方式,輕鬆快速地從遠處向附近的操作人員通知機器的狀態,而無需操作人員前往機器所在的位置,或使用電腦或行動裝置。
採用高強度指示燈的堆疊塔式照明非常顯眼,能讓附近的每個人隨時瞭解機器的狀態。塔式照明提供全景 360 度的可見度,在廠區數百英呎外的地方也能看見。塔式照明的優點不只是向周圍的操作人員提醒機器的服務狀態,警示燈可長時間亮著,以十分顯眼的方式告訴其他人機器未及時進行維護。
堆疊式塔燈又稱為訊號塔燈、堆疊燈、工業訊號燈及啟用燈。塔燈設計可輕鬆安裝在工業設備上方,並能延伸到任何高度,讓周圍區域的所有人都能清楚看見。堆疊塔式照明支援許多不同的顏色,同時還可提供狀態的警示音,能夠在吵雜繁忙的工業環境中以顯眼的警示系統向所有人通知機器目前的狀態。另外,當人員從遠端控制或配置機器,而無任何本地人員可向其他人告知機器執行中的作業時,堆疊塔式照明也非常重要。
Mallory Sonalert Products 的 JT028-RYG-CSL 紅綠黃 LED 塔燈 (圖 1) 是一個專為工業環境設計的堆疊式塔燈範例。這款桿裝式堆疊燈在高強度 LED 上加裝彩色鏡片,指示機器的狀態,並能產生刺耳的 2 kHz 穩態或脈衝式聲調 (點選此處聆聽 JT028-RYG-CSL 的聲音),從一公尺外投射 80 至 85 dB 的音量。
圖 1:Mallory Sonalert Products 的 JT028-RYG-CSL 堆疊式塔燈採用高強度 LED,產生紅色、綠色、黃色的警示。此產品還可產生穩定或脈衝式的 2 kHz 聲調。(圖片來源:Mallory Sonalert Products)
整個單元僅重 1.5 lb。其電源供應器極有彈性,可提供 20 至 28 V AC 或 DC。每個燈都有單獨的電源連接,可將電源連接到可編程邏輯控制器 (PLC) 或機器的控制電腦進行控制。
彩色指示燈的含義
JT028-RYG-CSL 高 20 in,以標準恆亮或閃爍綠燈、黃燈及紅燈的方式來表示狀態。這些指示燈通常是完全自動化,無需操作人員的介入。雖然沒有官方標準,但這三種顏色的燈在產業中公認為:
- 綠色:機器開啟且作業正常時,會自動指示綠色。另外,當機器正在啟動且即將運作時,可能會自動閃爍綠燈。
- 黃色:機器當前處於啟用和運作狀態時,黃色代表自動的警告,表示機器需要檢修或保養。這可能是高溫警告,也可能是維護請求。閃爍黃燈則可能代表自動的緊急檢修請求,或是機器目前正在執行自我測試。
- 紅色:機器已停止或正處於緊急狀況,可能即將導致關機。閃爍紅燈通常表示機器已停止運作,需要操作人員立即關注進行維護。當機器自行關機或操作人員手動停止時,都能自動產生恆亮紅燈與閃爍紅燈。
每個燈的含義,要由配置設備的系統工程師來決定。例如,閃爍黃燈或紅燈可能對每個機器有不同的含義,但是,切勿偏離公認的慣例太多,以免新的操作人員感到困惑。
Banner Engineering 還推出了一個更小型的單元,即 TL30BBGYRXAXC1 藍綠黃紅塔燈 (圖 2)。此單元高 7.9 in,具有寬廣的工作範圍,達到 12 至 30 VDC。對於塔上任何未啟用的燈,TL30BBGYRXAXC1 皆顯示灰色。這對關鍵設備非常有用,因為這能徹底避免指示錯誤,避免操作人員在明亮的工業設施裡錯誤解讀狀態。
圖 2:Banner Engineering 的 TL30BBGYRXAXC1 塔燈提供標準的紅色、黃色和綠色指示燈,以及藍燈。如此處所見,未啟用的燈以灰色顯示,可避免在明亮的環境中出現指示錯誤。(圖片來源:Banner Engineering)
另外,TL30BBGYRXAXC1 還提供藍燈。該燈常用於指示操作人員手動請求且與自動化事件無關的非緊急性機器檢修。閃爍藍燈因機器而異,但通常為手動選擇,代表緊急檢修或操作人員呼叫主管。當堆疊式塔燈使用藍色時,黃色會降級成僅代表請求自動偵測的檢修。
藍色指示燈有一個很實用的用途,即通知操作人員機器正進行遠端配置。如果遠端操作人員正透過內部網路存取機器並變更機器的狀態,可讓藍燈以獨特的模式閃爍,表示正在進行遠端配置。對此,可同時亮起綠燈,以指示機器正在配置和運作,也可同時亮起紅燈,以指示機器已因遠端配置而停止。這可讓操作人員隨時瞭解情況,避免不必要的故障排除行為。
TL30BBGYRXAXC1 還支援顫音警報,其以 2.8 kHz 為中心,振盪頻率 ±500 Hz,一公尺處的最大強度為 90 dB。當工業自動化設施裡同時設有顫音式 Banner Engineering TL30BBGYRXAXC1,以及穩定音調的 Mallory Sonalert Products JT028-RYG-CSL 時,這兩個機器警報都可得到偵測,而且不會造成混淆。在擁有眾多機器的繁忙設施中,當必須迅速判斷警報音來源時,這點非常重要。
手動控制所有指示燈
某些設備無法將機器狀態自動化。這可能是因為使用較舊的傳統設備,或是不需要電源的全機械化設備。在這些情況下,可以使用 IndustrialeMart 的 ATEP-RYGBC 按鈕型堆疊燈 (圖 3)。塔上的每個燈都有一個按鈕,並藉由插入通用 110 VAC (VAC) 插座來供電。
圖 3:IndustrialeMart 的 ATEP-RYGBC 按鈕型堆疊燈為手動操作。此產品採用堆疊結構,支援紅色、黃色、綠色、藍色和透明燈,並藉由插入 110 VAC 插座來供電。(圖片來源:IndustrialeMart)
ATEP-RYGBC 為手動操作,用於無法支援自動化警示的機器。機器操作人員必須按下每個按鈕,才能產生相對應的燈。由於無法自動產生黃燈,需由設定設備的系統工程師來決定每個燈的含意,並確保黃色和藍色指示燈不會重疊。舉例來說,只有在機器需要維護時,操作人員才能按下黃燈;只有在需要呼叫主管或操作人員需暫時換班時,才能按下藍燈。
另外,ATEP-RYGBC 還在塔的基座處設有透明燈。透明燈具機器特定性,要由工廠操作人員決定其指示的含義。
為了便於使用並避免操作人員混淆,在按鈕面板附近貼上告示,表明每個燈按鈕代表什麼事件,將會很有幫助。
結論
塔式照明是一種簡單實用的警示方法,可向附近的操作人員提醒機器的狀態。塔式照明或許不像電腦警示或簡訊一樣高科技,但對於人來人往的繁忙工業自動化設施來說,可提供十分顯眼的警示系統,可向周圍區域的操作人員通知機器的安全性與狀態。如本文所述,只要遵循每種顏色的標準工業慣例,塔式照明就可針對特定機器快速進行客製化且很容易理解。若正確使用,則可改善機器運作時間和效率,進而提高生產力並降低成本。

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