Schnelllaufende Präzisions-Stanzautomaten, die mit 1.000 Hüben pro Minute arbeiten, bergen aufgrund der bewegten Masse und der hohen Arbeitsgeschwindigkeit eine nicht unerhebliche Gefahr für Leib und Leben des Bedieners. Die auftretenden hohen Kräfte können bei Fehlfunktionen im Verarbeitungsprozess aber auch erhebliche Schäden am verwendeten Stanzwerkzeug hervorrufen. Auch wenn der Personenschutz bei allen Sicherheitsüberlegungen stets im Vordergrund steht, ist daher auch der Werkzeugschutz für den Maschinenbetreiber ein zentrales Gebot – zumal die mit hohen Folgekosten behafteten Werkzeugschäden in der Praxis wesentlich häufiger vorkommen, als Unfälle mit Personenschäden. Wichtigstes aktives Sicherheitselement einer Presse bzw. Stanze ist das Sicherheitsventil, das bei einem Fehler verriegelt und damit den (Haupt-)Antrieb auskuppelt. Beim traditionellen Sicherheitskonzept wird das Ventil durch eine Sicherheitssteuerung bzw. einen Sicherheitskreis ausgelöst. Den eigentlichen Fertigungsprozess steuert hingegen die Standard-SPS. Die mit modernen Sicherheitssteuerungen erreichbaren Zykluszeiten von etwa 10ms sind für die Gewährleistung der Personensicherheit in der Regel völlig ausreichend. Der Grund hierfür: Die Konzeption der Maschine sowie die physikalischen Randbedingungen tragen dazu bei, dass der Bediener nicht in den gefährlichen Bereich der Maschine gelangen kann, bevor sie still steht. Kurze Zykluszeiten gefragt Im Bereich der Werkzeugsicherheit stellt sich die Situation hingegen anders dar. \“Um Maschine und Werkzeug optimal schützen zu können, sind kürzere Zykluszeiten erforderlich, da ein Problem im Verarbeitungsprozess schlimmstenfalls innerhalb nur eines Hubs zur Zerstörung des Werkzeugs führt\“, erklärt Dipl.-Ing. (FH) Stefan Egenolf, der die Elektroabteilung der mabu-pressen AG leitet. \“Mit der traditionellen Sicherheitstechnik sind einem hier aber Grenzen gesetzt. Mögliche Hilfskonstruktionen sind mit erheblichem Aufwand verbunden und haben zusätzliche Verzögerungszeiten im System zur Folge.\“ Als innovatives Unternehmen war mabu, renommierter Hersteller einer großen Bandbreite an schnell laufenden Präzisions-Stanzautomaten, daher seit längerem auf der Suche nach einer Lösung, die sowohl optimalen Personenschutz als auch optimalen Werkzeugschutz ermöglicht. Als den Unternehmensverantwortlichen die integrierte Sicherheitstechnik von B&R präsentiert wurde, ergriffen sie die Gelegenheit beim Schopf, als Beta-Anwender mit Hilfe von B&R-Produkten und -Sicherheitstechnik eine vollständig neue Steuerungsarchitektur zu entwickeln. Sie wird unter der Bezeichnung mPC400 im Laufe des Jahres 2009 schrittweise bei mabu eingeführt. Das Herzstück der mPC400 bildet ein B&R Industrie-PC APC620 embedded, an den via SDL-Schnittstelle ein 15\“-Touch-Display aus der Power-Panel-Familie von B&R angeschlossen ist. Als dezentrales I/O-System haben die mabu-Experten das X20 System von B&R gewählt. Die Sicherheitstechnik, wie das Pressensicherheitsventil, ist über sichere X20-Module, die über Powerlinksafety kommunizieren, in das System eingebunden. Verbesserter Personen- und Werkzeugschutz durch integrierte Sicherheit \“Durch die Integration der Sicherheitsfunktion in die Standardsteuerung profitieren wir von den wesentlich schnelleren Schaltzeiten der Standardsteuerung und der deutlich niedrigeren Zykluszeit von Powerlink\“, betont Stefan Egenolf. \“Dies bedeutet, dass wir nicht nur den Schutz des Bedieners gewährleisten können, sondern auch die Maschine schneller anhalten können, wenn Messeinrichtungen Probleme im Prozess beobachten. Damit ist der Werkzeugschutz noch effektiver.\“ Dank Powerlinksafety und den sicheren I/O-Modulen des X20-Systems hat sich die Zahl der benötigten Leitungen zwischen der Maschine und dem separaten Schaltschrank, in dem die Steuerung untergebracht ist, zudem deutlich reduziert. \“Der verringerte Material- und der damit einhergehende niedrigere Arbeitsaufwand ist sicherlich ein weiterer Pluspunkt der integrierten Sicherheitstechnik von B&R\“, urteilt der Leiter der mabu-Elektroabteilung. \“Den größten Vorteil aus Kostensicht sehe ich aber in dem erheblich reduzierten Programmieraufwand durch den in die Engineering-Umgebung Automation Studio von B&R integrierten SafeDesigner.\“ Übersichtlicher Aufbau
B&R Industrial Automation GmbH
