激光扫描雷达的应用，可以保证车间内车体、人流、物流和输送设备等的安全，降低事故风险，大大提高了生产效率。

随着汽车工业的飞速发展，汽车生产线的规模不断扩大，越来越多的先进设备应用到汽车生产线上，构成了一个非常复杂的生产线系统。在生产线安全可靠运行的同时，如何保证这个系统中物料的适时供应和调配，如何保障车间人员的人身安全等一系列安全保护问题摆在了我们的面前。激光扫描雷达这一新型安全保护产品在汽车生产线上的应用，一改传统的安全保护方式，帮我们有效地解决了这一难题。不仅保证了车间内车体、人流、物流和输送设备等的安全，也大大提高了车间生产效率。

控制系统设计

在进行汽车生产线电控系统设计的时候，需要考虑的因素很多，比如机械设备特点、工艺操作特点、安全设计理念和安全等级等，而对于安全设计理念和安全等级的考虑越来越成为汽车生产线控制系统设计的重点。

1.安全等级评估

在进行系统设计前，我们必须进行设备的安全等级评估。在此我们先提出一个安全等级的概念，图1描述的就是EN954-1安全标准。

图1 EN954-1安全标准

通过图1我们可以看出，安全标准EN954-1对一个设备的风险评估共分为3大类、5个安全等级，其中对于设备的风险评估具体描述如下：

（1）事故的结果分为S1、S2两种，其中S1表示对人身有轻微伤害，S2表示对人身有严重伤害或死亡；

（2）危险区域现状分为F1、F2两种，其中F1表示该危险区域很少出现，F2表示该危险区域经常出现或发生；

（3）可避免程度分为P1、P2两种，其中P1表示该类危险可能避免；P2表示该类危险是不可能避免。

上面对3大类风险评估进行了描述，对于5个安全等级的描述如表所示。

有了上面的3类风险评估和5类安全等级后，我们就可对一个系统进行安全等级评估，对于一个系统安全集成等级的评估方法（SIL）必须要求如下：

SIL1表示安全功能每小时发生一个安全故障的可能性为10-6～10-5；

SIL2表示安全功能每小时发生一个安全故障的可能性为10-7～10-6；

SIL3表示安全功能每小时发生一个安全故障的可能性为10-8～10-7；

SIL4表示安全功能每小时发生一个安全故障的可能性为10-9～10-8。

2.系统结构

激光扫描雷达作为控制系统的核心，为了满足该控制系统SIL3安全等级，该系统的设计采用如下结构：安全输入设备（激光雷达）、安全控制电气元件（安全PLC和安全总线）和安全输出控制（安全IO），其整个控制系统架构如图3所示。

图3 控制系统架构