
## 1. 问题背景
![Safe remote Stop for AMRs / AGVs](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/6deb174c75952aa75e9379fc045ab8a5.jpg)

全球范围内，物流应用中的自动化正变得日益普遍。自动导引车（AGV）和自主移动机器人（AMR）的主要制造商分布于中国、欧洲和美国，这些地区同时也是主要应用市场。然而，跨区域进出口带来了技术挑战：不同地区对AGV/AMR的进口和操作有各自独特的规定。
![Application sample with robots, AGVs and a safety fence with safely interlocked doors](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/cbefb41074add4787b5a126f93a54d03.jpg)

在安全规范方面，机器人和AGV运行时必须使用带有安全联锁门的安全围栏，以防止操作人员进入危险区域。当人员进入时，必须停止所有运动；待人员离开并确认安全无阻后，机器人和AGV才能恢复操作。

一家领先的中国AMR制造商在满足欧洲终端客户所需的安全功能时面临以下挑战：

- **安全标准差异**：国内市场需求与欧洲安全标准（如ISO 13849）存在显著差异；
- **安全功能要求**：欧洲终端客户要求能够根据当地法律**远程安全地停止AMR**；
- **竞争压力**：物流自动化行业快速增长，欧洲本土制造商竞争激烈，需要快速高效的解决方案；
- **认证难度**：不熟悉欧洲安全协议和认证流程，TÜV等认证耗时费力。

---

## 2. 方案设计

本设计采用 **Anybus CompactCom** 模块与 **T100安全模组** 协同工作的方案，分两阶段实施。

### 2.1 实施路径

**第一阶段：非安全通信集成**
- 在AMR控制器中实施EtherNet/IP协议（标准非安全通信）；
- 采用Anybus CompactCom模块完成协议栈处理，与主控PLC交换过程数据。

**第二阶段：安全通信集成**
- 实施CIP安全协议（CIP Safety）；
- 采用T100安全模组，将安全停止信号连接至变频器的现有安全停止输入；
- 安全数据通过CompactCom模块基于黑通道原理透明传输。

### 2.2 系统架构

- **Anybus CompactCom模块**：负责非安全类网络通信（EtherNet/IP），与主控PLC交换AMR的状态数据、导航指令、任务信息等；
- **T100安全模组**：集成CIP Safety安全层，接收来自安全PLC的远程停止指令，通过硬接线输出至变频器的安全停止输入（STO，Safe Torque Off）。

**安全等级**：
- 方案可实现**性能等级PLd**（ISO 13849-1），满足欧洲市场对AGV/AMR的安全要求；
- T100安全模组已完成德国莱茵TÜV预认证，简化了最终产品的认证流程。

### 2.3 灵活的多协议切换

HMS通信模块的多功能性确保了快速协议切换：

- 如果欧洲终端客户使用西门子PLC实现AMR车队自动化，可将CompactCom模块切换为支持**PROFINET/PROFIsafe**的版本；
- 切换时无需对AMR控制器进行重大的硬件重新设计；
- 这种灵活性降低了开发成本，加快了将新型AMR引入不同细分市场的速度。

### 2.4 方案特性汇总

| 特性 | 说明 |
|------|------|
| 非安全协议 | EtherNet/IP、PROFINET等 |
| 安全协议 | CIP Safety、PROFIsafe |
| 安全等级 | PLd（ISO 13849-1） |
| 认证支持 | T100 TÜV预认证 |
| 硬件接口 | 安全输出至变频器STO输入 |
| 开发周期 | 包括TÜV认证约10个月 |

---

## 3. 关键实现

**硬件集成**：
- 在AMR控制器主板上集成Anybus CompactCom模块插槽和T100安全模组；
- T100模组的双通道安全输出连接至伺服驱动器/变频器的安全转矩停止（STO）输入端；
- CompactCom模块提供工业以太网接口（EtherNet/IP或PROFINET），连接至车间的安全PLC。

**软件配置**：
- 配置CompactCom模块的网络参数（IP地址、设备名称、更新周期等）；
- 配置T100模组的安全参数（CIP Safety或PROFIsafe相关配置：安全地址、看门狗时间、CRC校验等）；
- 定义安全逻辑：远程停止指令到达时，T100模组切断STO信号，电机安全停止。

**安全认证**：
- 利用T100的TÜV预认证报告，缩短最终产品的认证周期；
- 在HMS中国技术支持团队协助下，完成安全功能设计和文档准备。

**开发周期**：
- 从项目启动到完成TÜV认证，约**10个月**；
- 得益于HMS预认证解决方案和本地技术支持，比自研方案显著缩短。

![HMS networks offers a complete set of safety communication solutions for ARMs](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/083cdb10bdaa697e2bbba4844c22288c.jpg)

## 4. 测试与应用

搭载Anybus CompactCom与T100安全模组的AMR已完成以下验证：

- **安全停止功能测试**：安全PLC发送远程停止指令，T100模组在毫秒级内切断变频器STO信号，电机安全停止；
- **PLd等级验证**：经评估，安全功能满足ISO 13849-1 PLd要求；
- **协议切换测试**：同一AMR硬件分别配置EtherNet/IP+CIP Safety和PROFINET+PROFIsafe版本，均正常工作；
- **环境适应性**：在物流仓库环境下连续运行，安全功能无异常。

**项目成果**：
- AMR成功进入欧洲市场，满足当地安全法规要求；
- 通过模块化设计，可灵活适配不同终端客户的安全协议偏好（PROFIsafe或CIP Safety）；
- 降低了开发和认证成本，加快了市场响应速度。

---

## 5. 工程效益

- **满足出口合规要求**：实现欧洲市场所需的远程安全停止功能，达到PLd安全等级；
- **缩短开发与认证周期**：利用T100的TÜV预认证和HMS模板资料，10个月内完成包括认证在内的开发；
- **降低技术门槛**：AMR制造商无需成为外国安全协议和标准的专家，通信事宜交由HMS；
- **灵活适配不同客户**：同一硬件平台通过更换模块可支持PROFIsafe或CIP Safety，适应西门子、罗克韦尔等不同PLC生态；
- **本地技术支持**：HMS中国提供从采购咨询到安全认证协助的全流程支持；
- **紧凑尺寸**：CompactCom与T100体积小巧，可无缝集成到空间有限的AMR控制器中。

![Ixxat Safe T100](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-12480681/61d11572faa70b22c100126acf95e12f.png)

## 6. 结论

通过在AMR/AGV控制系统中集成 **Anybus CompactCom** 与 **T100安全模组**，实现了符合欧洲安全标准的远程停止功能（PLd等级）。该方案分阶段实施：先完成EtherNet/IP非安全通信，再添加CIP Safety安全通信，安全停止信号直接连接至变频器的STO输入。得益于T100的TÜV预认证和HMS中国本地技术支持，制造商在10个月内完成了包括TÜV认证在内的开发工作。该方案还支持灵活切换至PROFINET/PROFIsafe，适应不同终端客户的PLC生态。随着欧盟2027年新机械法规的实施，AGV/AMR的安全远程停止将成为必备功能，本文所述技术路径可为行业提供参考。

全球范围内，物流应用中的自动化正变得日益普遍。自动导引车（AGV）和自主移动机器人（AMR）的主要制造商分布于中国、欧洲和美国，这些地区同时也是主要应用市场。然而，跨区域进出口带来了技术挑战：不同地区对AGV/AMR的进口和操作有各自独特的规定。

AMR/AGV系统中的安全急停与功能安全通信设计

针对自主移动机器人（AMR）和自动导引车（AGV）出口欧洲市场需满足当地安全法规（如远程安全停止、PLd安全等级）的工程需求，本文提出基于嵌入式通信模块与安全IO模组的解决方案。

安全

物联网

硬件

中国AMR制造商通过Anybus CompactCom与T100安全模组集成方案，快速满足欧洲PLd安全标准，实现远程停止功能。该方案支持EtherNet/IP和PROFINET协议切换，10个月内完成TÜV认证，助力企业高效进入欧洲市场，适应不同客户需求。

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