Integrierte Sicherheit: Sichere Drehgeber mit Profinet / Profisafe

Traditionelle Sicherheitskonzepte fassen einzelne Anlagenteile zusammen und versehen sie mit einer Schutzfunktion. Das fängt bei rein mechanischen Maßnahmen (Schutzzaun, Umhausung) an und geht bei der Sicherung von Bereichen weiter, in denen sich Mensch und Maschine begegnen (Sicherheitslichtgitter, Flächenscanner). Meist ist der sichere Zustand eine stillgesetzte Maschine, so beschränken sich viele Sicherheitsfunktionen darauf, Maschinen- und Anlagenteile sicher stillzusetzen, wenn ein unerlaubter Eingriff in den Bewegungsbereich stattfindet bzw. setzen diesen Stillstand voraus, um Wartungstüren/Entnahmeluken freizugeben. Sichere Prozessgrößen Mittlerweile werden Prozessgrößen auch sicher geführt, z.B. mit Sicherheitsgeräten, die anhand von Drehzahl und Position verschiedene Teile des Bewegungsbereichs sicherheitstechnisch unterschiedlich behandeln können. Diese Sicherheitsgeräte lesen Drehgebersignale ein und haben eine sichere Eingriffsmöglichkeit in den Antrieb. Die sicherheitstechnischen Anforderungen an die verwendeten Drehgeber sind meist vergleichbar mit denen an normale Anwendungen. Die Plausibilitätsprüfung findet im Sicherheitsgerät statt. Dort werden die sicheren Geschwindigkeits- und ggf. Positionswerte ermittelt und daraus Entscheidungen abgeleitet. Mit der übergeordneten Steuerung kommunizieren diese Sicherheitsgeräte im einfachsten Fall über digitale Leitungen; die Steuerung bekommt die Information, ob der jeweilige Anlagenteil gerade sicher arbeitet oder aufgrund einer Sicherheitsverletzung stillgesetzt ist. Positions- und Geschwindigkeitsinformationen für die Prozessführung stehen der Steuerung im Allgemeinen nicht zur Verfügung. Ist dies gewünscht, wird meist ein weiterer Drehgeber verbaut. Steigende Anforderungen Die Anforderungen an die Auslegung der Sicherheitsfunktionen steigen ständig. Wo bis vor wenigen Jahren noch Standardlösungen ausgereicht haben, sind Anforderungen nach Sil2/PLd gefordert und auch der höchste Level Sil3/PLe wird für immer mehr Sicherheitsfunktionen gefordert. Für die Verfügbarkeit der Anlage ist ein sicheres Stillsetzen nicht die einzige und beste Lösung. Flexiblere Reaktionen erhöhen die Verfügbarkeit und damit die Akzeptanz für Sicherheitslösungen. Moderne Produktionsverfahren, die Bereiche Fördertechnik sowie Automobilbau verlangen übergreifende, flexible Sicherheitskonzepte. Sicherheitsgerichtete Steuerungen und zertifiziert sichere Übertragungslösungen ermöglichen, anlagenübergreifende Konzepte umzusetzen. Damit wird integrierte Sicherheit Realität. In Drehgeber integrierte Sicherheit Die Drehgeber von TR-Electronic CDH75M und CDV75M bieten hierfür zertifiziert sichere Positions- und Geschwindigkeitssignale über Profibus/ Profisafe und jetzt auch Profinet/Profisafe. Aufgrund der Geschwindigkeit von Profinet ist auch zentrale Positionsregelung ohne Sicherheitseinbußen umsetzbar. Position und Geschwindigkeitsinformation stehen im gesicherten Busprotokoll für Sicherheitsaufgaben zur Verfügung, die Regelungstechnik profitiert davon, dass die gleichen Informationen auch im nicht gesicherten Protokollteil übertragen werden. Da die Sicherheitsprüfungen wegfallen, werden hier die Werte spürbar schneller verarbeitet. Für lokale Regelungsaufgaben wie z.B. Rückmeldung an Umrichter steht ein Inkrementalsignal zur Verfügung. Damit ist mit einem (intern diversitär-redundant aufgebauten) Drehgeber die sichere Positions- und Geschwindigkeitsrückführung ohne zusätzliche Komponenten möglich.