Die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG bildet die rechtliche Grundlage für die Sicherheitstechnik im Maschinen- und Anlagenbau. Wenn es um die Reduzierung von Risiken und die Vermeidung von Gefahr für Mensch und Umwelt geht, sind Lösungen gefragt, die hohen Anforderungen und gesetzlichen Vorgaben entsprechen. Generell gehören der sichere Betrieb und die Minimierung von Ausfallzeiten zu den wichtigsten Zielen im Maschinen- und Anlagenbau. Von entscheidender Bedeutung ist es auch, exakte Statusanalysen der Anlage zu bekommen, um sie im Störungs- und Servicefall schnell wieder hochfahren zu können. Die detaillierte Kenntnis der im Rahmen der Maschinensicherheit anzuwendenden Normen, wie beispielsweise EN ISO13849, EN62061, IEC61508 und EN60204, ist für eine erfolgreiche Entwicklung von sicherheitsgerichteten Komponenten unabdingbar. Hier zählt nicht nur das isolierte Wissen um den Inhalt einer einzigen relevanten Norm, sondern vielmehr die Kenntnis der Normenzusammenhänge. Typische sicherheitsgerichtete Komponenten in der Maschinenautomatisierung sind:
- Sicherheitssteuerung (SPS)
- Sichere I/O-Module
- Sichere Sensorik
- Sichere Aktorik
Neue Sicherheitsmodule
Sicherheitsprotokolle wie PROFIsafe und Fail-Safe-over-EtherCAT (FSoE) gewährleisten in modular aufgebauten Systemen, dass Maschinen in einem sicheren Zustand betrieben bzw. bei einem Fehler in einen sicheren Zustand überführt werden. Dazu kommuniziert die Sicherheitssteuerung über das Bussystem mit den sicheren digitalen I/O-Modulen, welche sich einfach in eine Standard u-Remote Station integrieren lassen. Diese Integration reduziert den Aufwand zur Auslegung und Implementierung eines Sicherheitskonzeptes erheblich, Stand-alone-Module werden eingespart. Sein modular konzipiertes Remote-I/O-System u-Remote ergänzt Weidmüller jetzt um zwei Typen von Sicherheitsmodulen, die 4DI/4DO-Module und 8DI-Module, jeweils für Profisafe oder FSoE. Mit den sicheren Ein- und Ausgangsmodulen können über die beiden P- oder N-schaltend parametrierbaren Ein- und Ausgänge, Anlagenteile selektiv abgeschaltet werden. Anwender haben dabei stets den aktuellen Systemstatus der Maschine oder Anlage im Blick. Selbst nach dem Auslösen eines Not-Halts bleibt der aktuelle Anlagenstatus abrufbar – unabhängig von der Größe der Sicherheitsapplikation. Das ermöglicht zuverlässige Diagnosen und beschleunigt den Wiederanlauf der Produktion. Das 4DI/4DO-Modul hat eine Baubreite von 11,5mm, es verfügt dabei über je einen sicheren Ein- und Ausgang. Diese Systemeigenschaften ermöglichen in Verbindung mit einer Sicherheitssteuerung eine kompakte Auslegung der jeweiligen Sicherheitsarchitektur, bisherige Vorschaltgeräte sind nicht notwendig. Die Parametrierbarkeit des Moduls reduziert die Zahl der Varianten und beschleunigt die Modulauswahl. An den Eingängen der Sicherheitsmodule lassen sich Not-Aus-Kreise sowie Lichtvorhänge anschließen, ausgangsseitig schalten die Module Schütze und Motoren fehlersicher ab. Es findet jederzeit eine Übermittlung des Maschinenstatus an die Steuerung statt, sodass diese nach der Problembehebung schnell den Wiederanlauf vornehmen kann. An den Eingängen der 4DI/4DO- und 8DI-Module lassen sich beispielsweise Not-Aus-Ketten anschließen und somit der hohe Sicherheitslevel SILCL 3 gemäß EN IEC62061 sowie der Performance Level e gemäß EN ISO13849-1 erzielen.
Webserver zur Statusabfrage und Ferndiagnose
Anwender können eine Statusabfrage und Ferndiagnose über den u-Remote-Webserver vornehmen. Das geschieht entweder lokal vor Ort über die USB-Schnittstelle oder über den Feldbus. Mit dem Webserver lässt sich der Status der sicheren I/O-Module jederzeit und plattformübergreifend im Blick behalten. Die klare Struktur erleichtert den Zugriff auf alle Systemfunktionen. Die Swipe-Funktionalität vereinfacht die Navigation, außerdem ist die neu gestaltete Oberfläche für mobile Touchgeräte optimiert. Webserver 2.0 erleichtert die Automatisierung und ermöglicht eine schnellere Inbetriebnahme. Bereits vor Fertigstellung einer Anlage lassen sich umfassende Systemtests durchführen. Breite Simulations- und Forcing-Funktionen unterstützen die Inbetriebnahme. Auch im laufenden Betrieb können Anlagenfehler dank der integrierten Diagnosefunktionen schnell identifiziert und behoben werden. Der verbesserte Webserver für u-Remote befindet sich in jedem Feldbuskoppler, beispielsweise für Profibus, Profinet, EtherCat, Modbus IDA oder EtherNet/IP. Der integrierte Webserver dient außerdem der schnellen Serien-Konfiguration: Die Konfiguration der u-Remote-Station lässt sich als Datei abspeichern und per Upload auf weitere Stationen übertragen. Hilfreiche Tooltipps unterstützen beim Festlegen von Parametern. Dies verkürzt Konfigurationszeiten deutlich und vermeidet Eingabefehler.
Sichere Einspeisemodule
Ebenfalls neu sind Einspeisemodule im Remote-/O-System u-Remote. Mit ihnen lassen sich diskrete Sicherheitslösungen mit schnellen Reaktionszeiten realisieren. Die Einspeisemodule besitzen wesentliche Features wie die Einbindung von Not-Aus-Kreisen sowie Drahtbruch- bzw. Kurzschlusserkennung. Mit den sicheren Einspeisemodulen lassen sich die Sicherheitsniveaus SILCL 3 gemäß EN62061 sowie Kategorie 4 und PL e gemäß EN ISO13849-1 realisieren. Durch das sicherheitsgerichtete schnelle Abschalten der nachfolgenden Ausgangsmodule erreichen die Einspeisemodule maximale Sicherheit bei optimaler Kontrolle. Alle Eingangssensoren werden über getrennte Spannungspfade autark versorgt und signalisieren der Steuerung den aktuellen Zustand der Maschine oder Anlage. Der Wiederanlauf erfolgt wahlweise durch manuellen Start oder Autostart-Funktion. Die sicheren Einspeisemodule lassen sich an jeder beliebigen Stelle im Sicherheitssegment einsetzen. Sie schalten nachfolgende Ausgangsmodule präzise ab, der Einsatz einer Sicherheits-SPS entfällt. Mit den sicheren Einspeisemodulen können Anwender ein kaskadierendes Abschalten von Ausgangskreisen realisieren.
