Area Scanner หลายโซน — ลดความเร็วตามระยะใกล้คน

หลักการ

Area Scanner (เช่น SICK S300, Keyence SZV) ใช้ laser หมุนวัดระยะ 360° แล้วสร้าง 'protective field' ตามรูปร่างที่กำหนด มีหลายโซนซ้อนกัน:

        ┌─────────────────────────────┐
        │  ZONE 3 (Warning, slow)     │
        │  ┌───────────────────────┐ │
        │  │  ZONE 2 (Stop)        │ │
        │  │  ┌─────────────────┐ │ │
        │  │  │  ZONE 1 (E-Stop)│ │ │
        │  │  │   [Machine]     │ │ │
        │  │  └─────────────────┘ │ │
        │  └───────────────────────┘ │
        └─────────────────────────────┘

ทำไมหลายโซน

ถ้าใช้ E-stop อย่างเดียว → คนเดินเข้าใกล้ → หยุด ทุกครั้ง → productivity ต่ำ ถ้าไม่หยุดเลย → อันตราย

Zones ลำดับชั้น:

• Zone 3 (Warning, far) — คนใน 3-5m → ลดความเร็ว 50% + sound buzzer
• Zone 2 (Stop, medium) — คนใน 1-3m → หยุดทุก motion + light tower red
• Zone 1 (E-stop, near) — คนใน <1m → emergency stop + fault flag

I/O Mapping

Area scanner ปกติมี 3-6 OSSD outputs (digital safety outputs):

• Y0 / X0 = Zone 1 OSSD (active = clear, OFF = trip)
• Y1 / X1 = Zone 2 OSSD
• Y2 / X2 = Zone 3 OSSD

Note: OSSD ของ scanner = NC behavior (ON = ปลอดภัย, OFF = trip)

State Machine

SAFE         (X0 ON, X1 ON, X2 ON)         → ความเร็ว 100%
WARNING      (X0 ON, X1 ON, X2 OFF)        → ความเร็ว 50%
STOPPING     (X0 ON, X1 OFF)               → motion หยุด, motor ยังเปิด
EMERGENCY    (X0 OFF)                      → motion หยุด + power ดับ + fault

Logic

First scan
  ↓
Speed setpoint = 100% (D200 = 1000)
  ↓
Loop:
  ถ้า X0 OFF → SET M99 (fault), Y3 LED แดง, Y0 OFF (motor)
  ถ้า X1 OFF → motion stop (Y1 = 0), motor ยังเปิด
  ถ้า X2 OFF → speed = 50% (D200 = 500)
  ทุก zone OK → speed = 100% (D200 = 1000)
  ↓
ส่ง D200 ไป VFD speed setpoint ผ่าน Modbus

Reset Sequence

Like dual-channel E-stop, reset ต้อง physical:

1. คนออกจาก danger zone → scanner zones ทั้ง 3 ON ทั้งคู่
2. กด Reset (X10) — manual
3. Fault clear ถ้าทุก zone OK + ไม่มี active hazard
4. Operator ต้องกด Start อีกครั้ง

ความปลอดภัย

⚠ คำเตือน — เหมือน dual-channel E-stop ตัวอย่างนี้ใช้ standard PLC ที่ไม่ certified safety งานจริงต้องใช้ Safety PLC + scanner-rated safety inputs ตัวอย่างนี้เพื่อเรียนรู้ logic + secondary control เท่านั้น

ขยายเพิ่ม

• Hot Zones — บาง machine ต้องการ E-stop ที่ระยะใกล้กว่า (เช่น 0.3m)
• Reverse-only at warning — เครื่อง CNC ที่กำลังถอย ลด zone
• HMI display — โชว์ภาพ zone กับสถานะแต่ละโซน
• Logging — เก็บ history zone trigger เพื่อ analyze ใครเดินใกล้
• Configurable zones via HMI — เปลี่ยนรูปร่าง zone ตาม recipe (ของใหญ่ = zone ใหญ่ขึ้น)