In Nürnberg zeigte sich einmal mehr, dass bei der Entwicklungsarbeit im Bereich der Anlagen- und Maschinensicherheit immer mehr Wert gelegt wird auf einfache und intuitive Bedienbarkeit sowie einheitliche Strukturen. Von den Anwendern wurde dies positiv aufgenommen. Gleichzeitig lässt sich heute dank einer Vielzahl unterschiedlicher Lösungsansätze eine auf die jeweilige Applikation zugeschnittene Lösung finden. Wie Anwenderwünsche ganz konkret neue Entwicklungstrends beeinflussen, zeigte sich auf vielen Messeständen, z.B. bei den heute verfügbaren Sicherheitsrelais: Sicherheitsrelais: Alles, was der Anwender wünscht Die kleinen, vielseitig nutzbaren elektronischen Schalter lassen sich aus der Sicherheitstechnik nicht mehr wegdenken. Allerdings verlangen unterschiedliche Anwendungen nach unterschiedlichen Lösungen. So kann es auch im Zeitalter hoher Funktionsintegration und Dezentralisierung durchaus praxisgerecht sein, ein Relais auf seine Grundfunktionen als Ausgangskomponente zu reduzieren. Alle weiteren Aufgaben übernimmt dann die meist ohnehin vorgeschaltete (Sicherheits-)SPS. Ein schönes Beispiel dafür präsentierte die Finder GmbH in Nürnberg. Mit der Serie 7S hat man ganz konkret auf die Wünsche solcher Anwender reagiert, die kein überdimensioniertes Sicherheitsrelais brauchen. Die Relais im 22,5mm breiten Modul-Gehäuse mit zwangsgeführten Kontakten und Federzugklemmen sind ausgelegt für die 35mm-Tragschiene und mit zwei, vier oder sechs Kontakten erhältlich. Ein Rückmeldekontakt stellt die Kommunikation mit der Steuerung sicher. Die Isolierstoffe der Relais erfüllen die Normen zum Brandschutz in Schienenfahrzeugen nach CEI11170-3, eignen sich also z.B. für Türschließsteuerungen in Eisenbahnen, aber auch für Sicherheitssteuerungen in der Automatisierungstechnik bzw. Zugangs- und Fluchtwegsteuerungen. Das andere Ende der Fahnenstange fand sich bei der Wieland Electric GmbH. Die neuen Sicherheitsrelais SNO 4083KM (Bild 2) sind ebenfalls nur 22,5mm breit und können aufgrund ihrer Funktionsvielfalt universell eingesetzt werden. Relais mit vergleichbaren Funktionalitäten waren bisher wesentlich größer und für Anwender auch kostenintensiver. Vorteilhaft ist die Vielseitigkeit für alle Maschinenbauanwendungen, insbesondere für den Sondermaschinenbau oder für kleinere Serienmaschinen. Hier kann das Sicherheitsrelais nahezu alle Anwendungen autark von der übergeordneten Steuerung abdecken, von klassischen Not-Halt- und Schutztür-Überwachungen über die Überwachung von berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen (BWS) vom Typ 4 (Sicherheits-Lichtgitter) bis hin zu Sicherheitstrittmatten oder codierten Magnetschaltern mit Öffner/Schließer-Kontaktpaar. Ebenfalls ohne die Sicherheitssteuerung zu belasten, können die E-Darc Antriebsregler (Bild 3) arbeiten, die Ferrocontrol Steuerungssysteme GmbH in Nürnberg zeigte. Sie eignen sich für die unterschiedlichsten Mehrachsanwendungen (Sicherheitsstandard gemäß SIL3), wobei die einzelnen Achsmodule Ausgangsströme von 2 bis 32A abdecken und die Versorgungsmodule sich für 5 bis 25kW eignen. Die Konfiguration ist einfach und praxisgerecht. Die Ferrocontrol-Ingenieure haben das System so entworfen, dass die komplette Antriebsregelung parallel auf einem FPGA platziert, also in VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) gegossen ist. Diese quasi-analoge Regelung ergibt bei Positions- und Drehzahlregelung eine hohe Dynamik. Mehrstrahl-Sicherheitslichtschranken: Konstruktionsvereinfachung Ohne Sensorik wäre die Automatisierungstechnik \’blind\‘. Kein Wunder also, dass auch in Nürnberg Sensoren für sicherheitsrelevante Anwendungen bei zahlreichen Ausstellern zu finden waren. Entwicklungstendenzen scheinen hier vor allem in zwei Richtungen zu gehen: Arbeitserleichterungen für den Anwender und Konstruktionsvereinfachung. Für beides gab es anschauliche Beispiele: Mit den Baureihen MLD 500 und MLD 300 stellte Leuze electronic beispielsweise neue Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranken und erstmals auch dreistrahlige Transceiver-Systeme in verschiedenen Funktionsklassen für Zugangssicherungen vor. Dabei sind für Muting-Anwendungen keine Zusatzmodule mehr erforderlich. Außerdem standen einfache Ausrichtbarkeit und minimaler Installationsaufwand bei der Entwicklung im Vordergrund. Dazu tragen eine hochpräzise Laserausrichthilfe und durchdachte mechanische Halterungssysteme bei. Ebenfalls eine interessante Weiterentwicklung im Bereich der Mehrstrahl-Sicherheitslichtschranken fand sich auf dem Messestand der Contrinex AG. Safetinex Sicherheits-Lichtvorhänge und Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranken gibt es jetzt auch in der hohen Schutzart IP69K (Bild 4). Im Gegensatz zu sonst üblichen Geräten muss dazu kein zusätzlicher Kunststoffmantel um die Produkte verbaut werden: Das Gerät selbst ist dicht. Dadurch vereinfacht sich nicht nur die Konstruktion, sondern es lassen sich so auch alle Probleme, die sonst z.B. durch Erblinden und mechanische Beschädigung des Kunststoffs häufig in der Praxis auftreten, von vornherein ausschließen. Profitieren wird man davon in Anwendungen, in denen mit Hochdruck gereinigt wird oder aggressive Umgebungsbedingungen herrschen. Sensorik für clevere Lösungen Spezielle Aufgabenstellungen verlangen meist auch nach spezieller Sensorik. Auch wer in Nürnberg auf der Suche nach solchen \’Spezialitäten\‘ war, wurde fündig, z.B. auf dem Messestand von Jola. Der Leckage-Detektor, den man hier der Öffentlichkeit vorstellte (Bild 5), ist ein Liniensensor zur Detektion von leitfähigen Flüssigkeiten an Rohrleitungen, z.B. in Serverräumen oder an Maschinen und besonders bei beengten Platzverhältnissen. Das Elektrodenseil ist eine Einheit bestehend aus Steuerelektrode und Masseelektrode und so fest, dass es sich nicht verknotet, gleichzeitig aber auch so flexibel, dass es sich an eine gebogene Rohrleitung anschmiegt und somit besonderen Installationskomfort bietet. Die im Anschlusskopf integrierte Auswerteelektronik bewirkt eine galvanische Trennung zum Versorgungsstromkreis. Als Ausgang stehen ein im Ruhestromprinzip arbeitender Openkollektortransistor und ein potentialfreier Wechselkontakt zur Verfügung. Zusätzlich wird ein analoges Spannungssignal erzeugt, das dem Leckageort in Metern und Zentimetern entspricht. Ebenfalls Konstruktionserleichterungen verspricht der induktive Sicherheitssensor GG851S (Bild 6) der ifm electronic GmbH. Bei Detektion schaltet er ab. An einer Kranbahn beispielsweise genügt dann am Ende eine kleine Metallplatte, um für sicheres Abschalten der Anlage zu sorgen. Dadurch lässt sich einiges an Material einsparen. Der Sicherheitssensor wird damit zum verschleißfreien Ersatz für mechanische Endschalter. Zum Bereich cleverer Sensor-Lösungen lässt sich auch das Massedurchflussmessgerät Proline Promass E 200 von Endress + Hauser zählen. Es ist noch immer das erste und einzige Coriolis-Massedurchflussmessgerät mit echter Zweileiter-Technik (4 bis 20mA) und lässt sich mit geringem Installationsaufwand anschließen. Eine separate Speisung ist nicht erforderlich. Das eigensichere Ex-Konzept garantiert gleichzeitig eine hohe Betriebssicherheit. Daten sammeln, übertragen und anzeigen Wirtschaftlich und komfortabel kommt auch das neue Remote I/O-System Antares daher, das der Ex-Spezialist Bartec in Nürnberg vorstellte (Bild 7). Durch das besondere Entwicklungskonzept benötigt das System für die Gerätekategorie 2G kein teures explosionsgeschütztes Gehäuse (Ex e). Für den Anwender ergeben sich daraus Kosteneinsparungen sowie eine Verringerung des Engineeringaufwands. Alle Module sind hot-swap-fähig, das heißt, ihr Wechsel ist im laufenden Betrieb des Systems unter Spannung möglich. Das Netzteil im Kopfmodul kann bis 32 mehrkanalige Module versorgen, es lässt sich also eine große Anzahl Sensoren und Aktoren anschließen. Die Profibus- bzw. Ethernetleitung wird direkt an das System angeschlossen. Auf zusätzliche explosionsgeschützte Komponenten (Trennübertrager) kann verzichtet werden. Ein nicht zu vernachlässigender Aspekt der funktionalen Sicherheit einer Anlage oder Maschine ist auch die fehlerfreie Visualisierung. Entsprechende Lösungen basierten bisher entweder auf dem redundanten, komplett zweikanaligen Aufbau des Visualisierungssystems, sodass der Bediener durch Vergleich der angezeigten Daten sieht, ob deren Generierung und Visualisierung korrekt ist, oder auf der Rekonstruktion und Rückmeldung angezeigter Daten an einen unabhängigen Controller, der dann den nachträglichen Vergleich von Ist- und Soll-Daten vornimmt und bei Diskrepanz (verspätet) eine sicherheitsgerichtete Reaktion auslöst. Inzwischen geht es wesentlich praxisgerechter, wie sich auf dem Messestand der Deuta-Werke zeigte. Icon Trust, eine kleine elektronische Schaltung, stellt sicher, dass auf einem Anzeige- und Bediengerät nur 100% korrekte Werte dargestellt werden, so wie sie von einem Prozessrechner zur Visualisierung kommen (Bild 8). Einmal eingelernte, erlaubte Anzeigewerte werden jeweils als Code in Form eines \’Fingerabdrucks\‘ abgespeichert. Die Schaltung wird in den Datenstrom zum HMI-Gerät integriert, liest alle anzuzeigenden Daten vor dem TFT-Panel mit, bildet daraus wiederum Codes und vergleicht diese mit der Referenztabelle im FPGA. Passen Soll- und Ist-Code zu einem Anzeigewert nicht zusammen, wird eine sicherheitsgerichtete Reaktion ausgelöst. Risikobeurteilung wird komfortabler Ein ungeliebtes Kind im Bereich der Sicherheitstechnik ist für viele die im Anlagen- und Maschinenbau unabdingbar gewordene Risikobeurteilung. Diese nach rechtlichen Vorgaben zu erstellen, ist komplex und bindet während der Produktentwicklung kostbare Ressourcen. Vereinfachungen versprechen mittlerweile durchdachte Softwarelösungen. Mit Docufy Machine Safety zeigte beispielsweise Omron in Nürnberg, dass sich der Prozess der Risikobeurteilung und deren Dokumentation wesentlich vereinfachen lässt (Bild 9). Die Software bildet sämtliche Anforderungen der Maschinenrichtlinie und relevanten Normen ab und unterstützt den Maschinenbauer bei der Erstellung einer sauberen Risikobeurteilung schon von der Konstruktionsphase an. Die Grundlage bildet eine intuitive Softwareoberfläche, die den Nutzer so führt, dass er alle Gesichtspunkte für die Erstellung der Risikobeurteilung berücksichtigt. Für die Dokumentation der Risikobeurteilung wird eine Maschine in der Software in einzelnen Modulen abgebildet. Für jedes Modul können im Lauf der Konstruktion und Entwicklung in entsprechenden Masken alle für die Risikobeurteilung relevanten Informationen direkt dann erfasst werden, wenn sie anfallen. Im Gegensatz zu einer Dokumentation nach Fertigstellen der Maschinen wird somit sichergestellt, dass keine wichtigen Informationen vergessen werden. Erleichterung und Kostenreduzierung im Fokus Alles in allem zeigte sich damit auf der diesjährigen SPS/IPC/Drives, dass sich im weiten Feld der Sicherheitstechnik durch die richtige Wahl der Systeme oder Komponenten in den meisten Fällen Abläufe vereinfachen, Konstruktionen erleichtern und letztendlich Kosten reduzieren lassen.
Thematik: Allgemein
Redaktionsbüro Stutensee
