Mit dem Bus zum Sicherheitsschalter Schmersal bietet umfassendes ASi-Safety-Portfolio

Die Anwender von Sicherheits-Schaltgeräten erwarten eine möglichst schnelle, problemlose Montage und Inbetriebnahme der gesamten Elektrotechnik. Das spricht für einen einfach aufgebauten Sicherheitskreis. Häufig wünschen sie aber auch umfassende Diagnosefunktionen und größtmögliche Flexibilität bei der Anpassung der Sicherheitsfunktionen an den Anwendungsfall. Für diese Eigenschaften ist im Gegenteil eine eher aufwendige Lösung erforderlich. Alle Wünsche (schnelle Montage, hohe Flexibilität, viele Diagnosefunktionen) können mit AS-Interface Safety at Work (ASi Safety) erfüllt werden. Die Schmersal Gruppe stellte 2001 die ersten Sicherheits-Schaltgeräte mit integrierter ASi-Safety-Schnittstelle vor und schuf kurze Zeit später verschiedene externe Anschaltmöglichkeiten für Standardgeräte. Dies geschah zwar mit Überzeugung, weil der ASi-Safety-Standard aus Sicht des Maschinenbauers und -anwenders in der Tat – wie eingangs dargestellt – Vorteile bietet. Allerdings ist nie genau abzuschätzen, inwieweit der Markt die angebotenen Lösungen annimmt und welcher Standard sich im Wettbewerb der sicherheitsgerichteten Bussysteme durchsetzt. Mittelfristiges Ziel: Programm wird \’gespiegelt\‘ Deshalb wurden und werden die einzelnen Baureihen des umfangreichen Programms an Sicherheits-Schaltgeräten, das Schmersal dem Maschinen- und Anlagenbau bietet, sukzessive auch mit integrierter ASi-Safety-Schnittstelle angeboten. Das gilt für viele der meistverkauften Baureihen wie die Sicherheitsschalter AZ?16, die Sicherheitszuhaltungen AZ?160 und AZ?171 sowie die Positionsschalter mit Sicherheitsfunktion 235, 236, 256, 335 und 336. Auch bei den Seilzug-Notschaltern ZQ 700/ ZQ 900 stehen Versionen zur Verfügung, die sich direkt an das ASi-Safety-Netzwerk anbinden lassen. Mittelfristig ist es das Ziel des Unternehmens, die zentralen Baureihen des kompletten Programms zu \’spiegeln\‘ und mit integrierter ASi-Safety-Schnittstelle anzubieten, was in jedem einzelnen Fall die Entwicklung einer AS-i Safety at Work-Elektronik mit entsprechenden Prüfungen und Zertifizierungen verlangt und deshalb mit einem nicht zu unterschätzenden Aufwand verbunden ist. Auch neue Technologien sind verfügbar Gerade für innovative Konstrukteure ist die Tatsache von Interesse, dass auch neue Technologien mit dem ASi-Safety-Standard kombiniert werden können. Dies gilt z.B. für die von Schmersal entwickelte Technologie Coded Safety Sensor (CSS), die u.a. eine frühzeitige Detektion von Schutztürversatz ermöglicht. Sie kommt in der Sicherheitszuhaltung AZM?200 zum Einsatz. Die ASi-Safety-Variante des AZM 200 (Bild 1) gehört schon seit Längerem zum Schmersal-Programm. Aktueller \’Zuwachs\‘ des Portfolios ist die berührungslose Sicherheitszuhaltung MZM?100 (Bild 2), die die nötige Zuhaltekraft ohne Verriegelung auf elektromagnetischem Wege erzeugt. Weitere Baureihen mit integrierter ASi-Safety-Schnittstelle will Schmersal auf der kommenden SPS/IPC/Drives vorstellen. Dazu gehört der RSS 36 AS (Bild 3). Dieser kompakte Sicherheitssensor kommt dank glatter Oberflächen und hoher Schutzart u.a. in Maschinen und Anlagen der Nahrungsmittelindustrie zum Einsatz. Zu den Besonderheiten des RSS?36 gehört der Einsatz der RFID-Technik für eine individuelle Codierbarkeit, die die Manipulationssicherheit erhöht. Außerdem sind sie mit einer integrierten Magnetrastung lieferbar. ASi Safety für die Mensch-Maschine-Schnittstelle Mit der ASi Safety-Variante des BDF 200 (Bild 4) wird das Einsatzfeld dieses Kommunikationsstandards auf die Mensch-Maschine-Schnittstelle ausgeweitet. Denn das BDF 200 ist ein modular aufgebautes Bedienfeld, dessen Bestückung mit Schaltern und Leuchtmeldern sich an die Bedürfnisse des Maschinenbauers anpassen lässt. Das Bedienfeld erlaubt den Verzicht auf die noch vielfach gebräuchlichen \’Do-it-yourself\‘-Lösungen. Es lässt sich direkt an den handelsüblichen Alu-Profilsystemen des Maschinenbaus befestigen und bietet Platz für einen Not-Halt-Taster sowie drei weitere Bedienelemente. Übliche Funktionen, die über das BDF 200 ausgelöst werden, sind Not-Halt, Start/Stop und Reset. Größe ist kein Kriterium Die verstärkte Nachfrage nach Sicherheits-Schaltgeräten mit ASi-Safety-Anbindung führt zu einer stetigen Ausweitung des Programms. Zu den Anwendern gehören z.B. viele Unternehmen des Verpackungsmaschinenbaus, wo ASi-Safety fast schon zu einem Quasi-Standard geworden ist. Dies gilt für die \’Global Player\‘ unter den Konzernen ebenso wie für mittelständische Spezialisten für einzelne Verpackungstechnologien. Sie schätzen u.a. die weitreichenden Diagnosemöglichkeiten, die bis auf die Ebene des einzelnen Sicherheitsschalters reichen und in der Praxis umfassend genutzt werden, und die Flexibilität, die sich aus der Parametrierung vieler Funktionen per \’Drag & Drop\‘ über den Sicherheitsmonitor ergibt. Nach Erfahrung von Schmersal ist der ASi-Safety-Standard übrigens nicht nur für große Maschinen mit vielen (Sicherheits-)Schaltgeräten wirtschaftlich nutzbar. Bereits ab etwa fünf bis sechs Sicherheits-Schaltgeräten und Leitungslängen ab 20m ist der Standard nicht nur aus technischer, sondern auch aus kommerzieller Sicht geeignet. Denn die höheren Investitionskosten in die erforderlichen Schaltgeräte werden durch die Zeitersparnis bei der Verdrahtung im Feld und im Schaltschrank mehr als überkompensiert. Vorteile auch bei der Anwendung der Normen Die Normenlage spricht ebenfalls für den Einsatz von ASi Safety, denn mit diesem Standard kann der Maschinenbauer schnell und flexibel die geforderten Sicherheitsfunktionen an einer Maschine umsetzen, zumal die sicherheitstechnische Bewertung nach EN ISO13849-1 einfach ist. Der Konstrukteur muss hier nicht den Diagnosedeckungsgrad bei der Reihenschaltung von kontaktbehafteten Geräten berechnen, weil die UND-Verknüpfung im ASi- Sicherheitsmonitor stattfindet, der für Anwendungen bis PLe mit einem DC von 99% geeignet und zertifiziert ist. Vereinfachte Ermittlung des Performance Levels Auch bei der Ermittlung des erforderlichen Performance Levels bietet der ASi-Safety-Standard Vorteile: Sie ist einfacher durchzuführen als bei Sicherheitskreisen mit herkömmlicher Verdrahtung. Denn die Sensorebene eines Sicherheitskreises, der mit ASi Safety aufgebaut wird, besteht aus den einzelnen Sicherheitsschaltgeräten, die über den ASi-Bus sozusagen \’parallel\‘ geschaltet sind (Bild 5). Bei der Betrachtung sind immer diejenigen Sicherheits-Schaltgeräte relevant, die einer Schutzeinrichtung im Sicherheitsmonitor zugeordnet sind. Der Sicherheitsmonitor stellt die Auswertelogik dar und überwacht unabhängig die einzelnen Sicherheitsschaltgeräte. Bei Nutzung eines Rückführkreises für die Leistungsschütze, dem sogenannten External Device Monitoring (EDM), kann er auch den Leistungsteil überwachen. Bei einer solchen zweikanaligen Auslegung mit EDMs erreicht die Aktorebene – ebenso wie die am Markt befindlichen Sicherheitsmonitore – den Sub-PLe. Das bedeutet: In der Regel bestimmt nur noch der schwächste Sensor einer Sicherheitsfunktion den erreichbaren PL. Das vereinfacht die Risikobeurteilung. Performance Level, SIL- und PFHd -Werte von Sicherheits-Schaltgeräten sind der produktbegleitenden Dokumentation zu entnehmen oder beim Hersteller zu erfragen. Die Schmersal Gruppe hat diese Werte für ihr Programm ermittelt und veröffentlicht – z.B. in einer Sistema-Bibliothek, die als ZIP-Datei zum Download bereitsteht. Wenn dabei Sicherheits-Schaltgeräte mit integrierter statt externer ASi- Safety-Anschaltung eingesetzt werden, entfällt auch eine Berechnung für das konventionelle Sicherheitsschaltgerät und die separate Anschaltung. Schmersal plant, das Programm an Komponenten und Systemen für ASi Safety in den kommenden Monaten weiter auszubauen. Auch aus diesem Grund wird das Thema \’ASi Safety\‘ für den Hersteller einen Ausstellungsschwerpunkt auf der diesjährigen SPS/IPC/Drives bilden.