Die Industrielandschaft ist von immer schneller arbeitenden Hochleistungsmaschinen geprägt, in deren Umfeld zur Personalentlastung verschiedenste Roboter- und automatische Zuführsysteme arbeiten. Überall dort, wo solche Apparate im Spiel sind und bewegliche Maschinenteile von leistungsstarken Systemen angetrieben werden, bestehen potenzielle Gefahren für das Bedienpersonal und grundsätzlich für den Menschen. Gemäß der Maschinenrichtlinie und der einschlägigen Sicherheitsvorschriften des Personenschutzes dürfen auch kurze Unachtsamkeiten nicht zu Scher-, Quetsch- und Stoßverletzungen oder Schlimmerem führen. Zur Überwachung von rotierenden oder schwenkbaren Teilen setzt man in Antriebssystemen vorzugsweise Drehgeber ein, die somit eine zentrale Komponente der antriebstechnischen Sicherheitsüberlegungen darstellen. IEC61508: Anforderung an funktionalen Sicherheit Um den Aufwand für die Sicherheitsmaßnahmen in Grenzen zu halten, werden in Zukunft rationelle Sicherheitskonzepte zunehmend wichtiger. Folglich erlangt in diesem Zusammenhang die funktionale Sicherheit einzelner Systemkomponenten, wie z.B. Drehgebern, neue Bedeutung. Dies geschieht vor dem Hintergrund einer sich verändernden Normenlandschaft, denn die seit 1996 verbindliche EN954-1 ist im Rahmen einer Übergangszeit nur noch bis Ende 2009 gültig. Der deterministische Ansatz der EN954-1, den ermittelten Risikokategorien ein entsprechendes Systemverhalten entgegenzusetzen, wird nun durch die leistungsfähigeren Normen EN ISO13849-1 und EN62061 abgelöst. Diese werden unter anderem durch die Berücksichtigung von Ausfallwahrscheinlichkeiten (probabilistischer Ansatz) den Anforderungen der modernen programmierbaren Elektronik besser gerecht, die längst Einzug in die Sicherheitstechnik gehalten hat. Als übergeordnete Pilotnorm zur funktionalen Sicherheit dient die IEC61508. Während der Übergangsphase ist zwar eine Zertifizierung nach der EN954-1 noch ausreichend, doch je näher der Tag des Ablaufs rückt, umso besser tun Maschinenhersteller und Zulieferer daran, sich mit den neuen Standards auseinanderzusetzen. Optimierte Architekturen verringern Aufwand Da die Architektur einen wesentlichen Anteil an den Kosten bestimmt, lassen sich durch clevere Ideen die Kosten senken und gleichzeitig die Effizienz der sensorseitigen Systemsicherheit erhöhen. Zweikanalig wirkende Mechanismen ohne komplett doppelte Ausführung von Funktionseinheiten sind hierbei eine wirksame Methode. Allerdings müssen selbst Systeme mit zwei Drehgebern oder einem Doppelgeber nicht zwangsläufig nach dem neuen Normenstandard klassifiziert sein. Um für einen Sensor eine hohe Sicherheitsbewertung zu erhalten, muss sichergestellt sein, dass der Anteil der ungefährlichen Ausfälle (SFF – Safe Failure Fraction) entsprechend hoch ist. Pepperl+Fuchs Drehgeber, Tuttlingen, entwickelt derzeit ein neues Safety-Konzept für Drehgeber, bei dem solche Mechanismen Berücksichtigung finden. Dazu gehört beispielsweise die Eigendiagnose, mit der sich Fehler äußerst effizient erkennen lassen. Eigendiagnose bedeutet, dass das Gerät in der Lage ist, eigene Fehlfunktionen zu detektieren und sicher zu kommunizieren. Maschinen bzw. Steuerungen sind so in der Lage, sofort ein definiertes Stillsetzen auszuführen, bevor Folgefehler zu Gefahren führen. Anwender favorisieren einfache Integration Um den Maschinenherstellern einen zügigen Übergang zu den Sicherheitsanforderungen der neuen Normen zu erleichtern, ist eine einfache Integration der Komponenten auch in vorhandene Entwicklungen notwendig. Das neue Safety-Konzept bietet sowohl technische Neuerungen in der Architektur als auch eine einfache Schnittstelle für den Anwender, die ohne zusätzliche Leitungen, Interface-Karten und Sicherheitsmodule auskommt. Die Nutzung existierender Standard-Komponenten und -Funktionen bzw. vorhandener Kommunikationswege ist der Schlüssel zur einfachen Integration. Ein Schritt, der sich lohnt Angesichts des steigenden Automatisierungsgrads in den Applikationen des Maschinen- und Anlagenbaus werden Anlagenhersteller, Systemintegratoren und Zulieferer in die Pflicht genommen, auch die Sicherheitsfunktionalität zu erhöhen. Konkrete Rahmenbedingungen schaffen neue erweiterte Sicherheitsstandards, die die Erfordernisse moderner elektronischer Sicherheitssysteme berücksichtigen. In diesem Umfeld gewinnen sichere Drehgeber mit funktionaler Sicherheit neue Bedeutung. Eine Verbesserung der Sicherheit für konventionelle Steuerungen und die vollständige Erfüllung aller Anforderungen an die Sicherheitsfunktionen moderner Antriebssteuerungen werden gefordert. Die Pepperl+Fuchs GmbH reagiert auf diese Bedürfnisse mit zertifizierten Drehgebern, die durch innovative Konzepte eine kostengünstige Integration ermöglichen. Neue Ideen vereinfachen unter Nutzung vorhandener Kommunikationswege den Einsatz und lassen die Anwendung in Anlagen mit hohen Sicherheitskategorien bis SIL3 (nach IEC61508) zu.
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