Modulare Diagnoselösungen für Sicherheitssysteme

Diagnose immer

Durch intelligente Produktionsprozesse, in denen alles mit allem vernetzt ist, kann die Produktivität deutlich gesteigert werden. Dazu müssen jedoch vielfältige Daten verfügbar sein. Innovative Diagnoselösungen sollten sich flexibel skalieren lassen und für die Anforderungen der smarten Fabrik gerüstet sein.
In Kombination mit der Safety Device Diagnostics (SDD) können einzelne Schalter bzw. Türen gezielt angesteuert werden – ohne eine kostenaufwendige Einzelverdrahtung im Schaltschrank. Die SDD ermöglicht zudem eine einfache und umfangreiche Diagnose der Sicherheitsschalter und verringert so Stillstandzeiten.
In Kombination mit der Safety Device Diagnostics (SDD) können einzelne Schalter bzw. Türen gezielt angesteuert werden – ohne eine kostenaufwendige Einzelverdrahtung im Schaltschrank. Die SDD ermöglicht zudem eine einfache und umfangreiche Diagnose der Sicherheitsschalter und verringert so Stillstandzeiten.Bild: Pilz GmbH & Co. KG

Um die funktionale Sicherheit zu gewährleisten, müssen Anlagen z.B. sofort stoppen, wenn die Schutztür zu einem gefährlichen Bereich geöffnet wird. Der Status dieser Türen wird über Sicherheitssensoren erfasst, die häufig nach dem folgendem standardisierten Verfahren in Reihe geschaltet sind: OSSD-Ausgänge des einen Sensors werden mit Eingängen des folgenden Sensors verbunden.Um herauszufinden, welcher Sensor ausgelöst hat, mussten bisher alle in einer Sternverkabelung einzeln verdrahtet werden, was aufwändig und teuer ist. Außerdem konnten lediglich 1Bit übertragen werden, nämlich die Information, ob ein Sensor den Betätiger erkannt hat oder nicht. Mit einer Diagnoselösung wie Safety Device Diagnostics von Pilz können jetzt sowohl Statusinformationen von Sicherheitsgeräten abgefragt als auch deren Konfigurationsparameter ausgelesen und Aktionen visualisiert werden. Und in der Folge die erhöhte Verfügbarkeit von Anlagen.

 Mit dem Schutztürsystem PSENmlock und der Pilz-Diagnoselösung Safety Device Diagnostics können Türen per Einkabellösung verbunden und einzeln angesteuert werden.
Mit dem Schutztürsystem PSENmlock und der Pilz-Diagnoselösung Safety Device Diagnostics können Türen per Einkabellösung verbunden und einzeln angesteuert werden.Bild: Pilz GmbH & Co. KG

Reihenschaltung für Linienverkabelung

Mit der Diagnoselösung aus Feldbusmodul, Verteiler und sicherer Sensorik lässt sich das bewährte Prinzip der Reihenschaltung jetzt erstmals auch in einer kostengünstigen Linienverkabelung mit Sicherheitsgeräten verschiedener Hersteller umsetzen. Darüber hinaus unterstützt dieses System – wenn auch die Sensoren eingesetzt werden – Diagnosefunktionen, die wahlweise aktiviert werden können. Das bietet dem Anlagenbetreiber große Flexibilität. Für den Anschluss der Sensoren genügt ein Standardkabel. Zudem sind je nach Einsatzszenario passive Verkabelungshilfen in Schutzart IP67 oder IP20 erhältlich.

Mehr Funktion durch smarte Sensoren

Da die Diagnoseinformationen hier bis zu 300Byte umfassen können, lassen sich Funktionen realisieren,die bisher nur sehr komplexen Sensoren bzw. SPSen vorbehalten waren, z.B. Einzel-Seriennummern, den Versionsstand, aktuelle Zustände oder auch Fehlerzustände in der Vergangenheit. Solche und andere Daten bzw. Informationen sind nun auf dem Sensor hinterlegt. Je nachdem,welche der Anwender gerade benötigt, bietet dieser sie optional an. Anwender könnten etwa wählen zwischen einem hochcodierten Schalter und codierten Schalter unter Verwendung von Diagnoseinformationen. Beides erzielt einen sehr guten Manipulationsschutz: Bei Ersterem istt der Schutz fest und starr im Schalter implementiert. Aber Anwender können nun einige Daten der codierten Schalter einfach in den Speicher der Steuerung holen und dort sozusagen flexibel den hochcodierten Schalter abbilden.

Überwachung vor Ort und remote

Dort lassen sich die Daten via Modbus oder Profibus und künftig auch via Profinet oder Ethernet/IP abfragen und verarbeiten. Danach werden sie auf dem Display des Feldbusmoduls, dem Monitor einer SPS oder – via Webserver – auf dem Bildschirm eines Rechners übersichtlich angezeigt. Mit anderen Worten: Sie stehen sowohl dem Bediener der Maschine als auch via Fernzugriff zur Verfügung. Die Diagnoselösung ist für den Anschluss von bis zu sechzehn Sicherheitssensoren ausgelegt, wobei die Architektur der Sicherheitsschaltkreise keine Rolle spielt. Also kann eine Diagnoseschnittstelle für die Sicherheitssensoren z.B. für die linke und die rechte Maschinenseite verwendet werden, wobei diese jeweils von einem Sicherheitsauswertegerät getrennt verarbeitet werden können. Dabei lassen sich alle Sensoren über ein Mastergate des Diagnosesystems zentral verwalten, was die Überwachung mehrerer Sicherheitsgeräte deutlich erleichtert. Je nachdem, wie die Netzwerkstruktur ausgelegt ist, kann das Mastergate entweder via DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) bzw. über eine zuvor festgelegte IP-Adresse angebunden werden. Dies ermöglicht Anwendern größere Freiheitsgrade mit Blick auf die Netzwerkanbindung ihrer bestehenden Applikation. Welche Diagnoseinformationen können erfasst werden? Zunächst einmal der Status der Sicherheitssensoren sowie der Zustand ihrer Ein- und Ausgänge. Außerdem lassen sich Warnungen hinsichtlich Über- oder Unterspannung auslesen, die insbesondere bei langen Leitungen auftreten können, wenn diese zuvor nicht sorgfältig vermessen wurden. Denn die Diagnoselösung kann im Unterschied zu anderen Systemen insgesamt 900m abdecken,wodurch sich erstmals etwa große Hochregallager,Anwendungen in der Intralogistik oder ausgedehnte Anlagen der Stahlindustrie über eine Einkabellösung anbinden lassen.

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