激光掃描雷達的應用，可以保證車間內車體、人流、物流和輸送設備等的安全，降低事故風險，大大提高了生產效率。

隨著汽車工業的飛速發展，汽車生產線的規模不斷擴大，越來越多的先進設備應用到汽車生產線上，構成了一個非常復雜的生產線系統。在生產線安全可靠運行的同時，如何保證這個系統中物料的適時供應和調配，如何保障車間人員的人身安全等一系列安全保護問題擺在了我們的面前。激光掃描雷達這一新型安全保護產品在汽車生產線上的應用，一改傳統的安全保護方式，幫我們有效地解決了這一難題。不僅保證了車間內車體、人流、物流和輸送設備等的安全，也大大提高了車間生產效率。

控制系統設計

在進行汽車生產線電控系統設計的時候，需要考慮的因素很多，比如機械設備特點、工藝操作特點、安全設計理念和安全等級等，而對于安全設計理念和安全等級的考慮越來越成為汽車生產線控制系統設計的重點。

1.安全等級評估

在進行系統設計前，我們必須進行設備的安全等級評估。在此我們先提出一個安全等級的概念，圖1描述的就是EN954-1安全標準。

圖1 EN954-1安全標準

通過圖1我們可以看出，安全標準EN954-1對一個設備的風險評估共分為3大類、5個安全等級，其中對于設備的風險評估具體描述如下：

（1）事故的結果分為S1、S2兩種，其中S1表示對人身有輕微傷害，S2表示對人身有嚴重傷害或死亡；

（2）危險區域現狀分為F1、F2兩種，其中F1表示該危險區域很少出現，F2表示該危險區域經常出現或發生；

（3）可避免程度分為P1、P2兩種，其中P1表示該類危險可能避免；P2表示該類危險是不可能避免。

上面對3大類風險評估進行了描述，對于5個安全等級的描述如表所示。

有了上面的3類風險評估和5類安全等級后，我們就可對一個系統進行安全等級評估，對于一個系統安全集成等級的評估方法（SIL）必須要求如下：

SIL1表示安全功能每小時發生一個安全故障的可能性為10-6～10-5；

SIL2表示安全功能每小時發生一個安全故障的可能性為10-7～10-6；

SIL3表示安全功能每小時發生一個安全故障的可能性為10-8～10-7；

SIL4表示安全功能每小時發生一個安全故障的可能性為10-9～10-8。

2.系統結構

激光掃描雷達作為控制系統的核心，為了滿足該控制系統SIL3安全等級，該系統的設計采用如下結構：安全輸入設備（激光雷達）、安全控制電氣元件（安全PLC和安全總線）和安全輸出控制（安全IO），其整個控制系統架構如圖3所示。

圖3 控制系統架構