Sicherheit ganz kompakt

Wenn es um die Auswertung der sicherheitsgerichteten Signale einer Maschine geht, kann sich der Elektrokonstrukteur oft zwischen mehreren Sicherheits-Relaisbausteinen oder einer klassischen Sicherheitssteuerung entscheiden. Beide Optionen haben Vor- und Nachteile: Wenn sechs oder sieben Sicherheits-Relaisbausteine erforderlich sind, summieren sich die Kosten und der erforderliche Platz im Schaltschrank; auch bleiben in puncto Flexibilität und inviduelle Parametrierbarkeit Wünsche offen. Sicherheitssteuerungen wiederum lassen sich optimal an die jeweiligen Anforderungen anpassen und ermöglichen damit in der Praxis eine bessere Integration der Sicherheitstechnik in die Prozesse der Maschine sowie in die Arbeitsabläufe der Bediener. Als besonders vorteilhaft erweist sich die freie Zuweisung und Verschachtelung der Eingangssignale zu den Sicherheitsausgängen. Die Möglichkeit, eine individuelle Abfallverzögerungszeit am jeweiligen Sicherheitsausgang einzustellen, ist ein weiterer Vorteil, den viele Anwender gern nutzen. Allerdings muss man den Aufwand für die Programmierung oder Parametrierung berücksichtigen, für die Spezialkenntnisse erforderlich sind. Zudem haben diese Steuerungen ebenfalls ihren Preis. Schritt in die richtige Richtung: Protect PSC Mit der modularen Sicherheitssteuerung Protect PSC hat die Schmersal Gruppe vor rund anderthalb Jahren ein System vorgestellt, das den Einstieg in die Welt der Sicherheitssteuerungen deutlich erleichtert. Denn diese Baureihe lässt sich im Hardwired-Modus betreiben, der keinen Programmieraufwand erfordert, weil sich die Systemfunktionen sozusagen von selbst aus der Anordnung bzw. der Reihenfolge der einzelnen Module am Master- oder Sub-Master-Modul ergeben. Alternativ kann diese Steuerung auch frei programmiert werden, wenn der Maschinenbauer höchste Flexibilität und optimale Anpassung an den Anwendungsfall erzielen will. Hierfür steht eine Bibliothek von Funktionsbausteinen zur Verfügung. Und da das System aus Modulen besteht, die sich einfach aneinanderreihen lassen, kauft der Anwender nicht mehr Hardware-Komponenten als er benötigt. Die Grundversion startet mit vier Eingängen und zwei Halbleiter-Ausgängen, im Maximalausbau stehen mehr als 250 Ein- und Ausgänge zur Verfügung. Der Mittelweg als beste Lösung Mit der Sicherheits-Kompaktsteuerung Protect Select, die Schmersal auf der SPS/ IPC/ Drives 2010 erstmals vorstellt, wird der Einstieg in die Welt der sicherheitsgerichteten Steuerungstechnik nochmals einfacher. Denn zu den Entwicklungszielen dieser Steuerungsgeneration gehörte es, den Kunden alle Möglichkeiten einer konventionellen Sicherheits-Kleinsteuerung zu bieten, ohne dass jedoch herstellerspezifische Parametrierkenntnisse nötig sind bzw. das Beherrschen einer Programmiersprache erforderlich ist. Auswählen statt Programmieren Erreicht wird dieses Ziel durch eine neue Art der Programmerstellung. Protect Select stellt eine Vielzahl von vorkonfigurierten, praxisnahen Programmen zur Verfügung, aus denen der Anwender einfach das für seine Applikation zutreffende auswählen kann – daher die Bezeichnung \’Select\‘. Die Auswahl des Programms geschieht direkt am Gerät, in einem kurzen Dialog zwischen Kipptastern und einem Display, das ebenso umfassende Informationen gibt wie das einer größeren Sicherheitssteuerung – einschließlich der Informationen, die man für eine schnelle Diagnose im Falle von Fehlern oder Unregelmäßigkeiten benötigt . 20 Eingänge, 6 Ausgänge, 16 vorkonfigurierte Programme Die Vorgehensweise bei der Programmerstellung ist am ehesten mit einem Verdrahtungsplan vergleichbar. Es gibt zwölf Programme, die angewählt werden können. In jedem Programm werden die 18 digitalen und zwei analogen sicheren Eingänge auf jeweils verschiedene Weise untereinander verschaltet und dann den sechs sicheren Ausgängen zugeordnet. Die neuen Sicherheits-Kompaktsteuerungen verfügen über zwei sichere Relaisausgänge (250VAC/ 6A; 24VDC/6A) und vier sichere Halbleiterausgänge (24VDC/1,8A). Um eine höhere Querschlusssicherheit in der Aktorik zu erzielen, wird über zwei sichere Halbleiterausgänge nicht nur die übliche 24VDC-Spannung, sondern auch in einem zweiten Abschaltpfad das Massepotenzial sicher geschaltet, so dass bei Anforderung der Plus- und Minusanschluss der Aktorik sicher getrennt wird. Das hat den Vorteil, dass auch kleinere Masseverschiebungen bei Aktoren mit undefinierten Spannungshüben oder gepufferte Restspannungen in der Aktorik keine Auswirkungen auf das Sicherheitsniveau zur Folge haben. Sowohl die 18 digitalen Eingänge als auch die vier sicheren Halbleiterausgänge und die beiden sicheren Relais-ausgänge erfüllen paarweise die Anforderungen für PL e gemäß EN ISO 13849-1. Applikationsspezifische Einstellungen wie die Bestimmung des Sensorsignals am entsprechenden Eingang (potenzialfrei oder potenzialbehaftet) oder eine benötigte Abfallverzögerungszeit an einem bestimmten Ausgang lassen sich ebenfalls über eine Dialogfunktion am Display zuordnen. Auch die Entprellzeiten, die man bei schwingungsempfindlichen Schutztüren benötigt, um den Startvorgang erst dann freizugeben, wenn die Kontakte sich im stabilen Zustand befinden, können individuell bis 1s eingestellt und dem jeweiligen Eingang zugewiesen werden. Auch sichere Auswertung analoger Eingangssignale möglich Zu den besonderen Merkmalen von Protect Select gehört die Möglichkeit, zwei analoge Eingangssignale sicher auszuwerten. Der Anwender kann einen Spannungs- oder Stromschwellwert im üblichen Bereich (0 bis 10 V; 4 bis 20 mA) vergeben, bei dem eine Statusänderung am Sicherheitsausgang vorgenommen werden soll. Dies geschieht wiederum bedienerfreundlich über eine Dialogfunktion am Display. Durch die Festlegung von je zwei Ober- und Unterschwellwerten sind bis zu zwei Bereiche definierbar, in dem sich das analoge Eingangssignal befinden darf. Die Eingabe erfolgt in der zu messenden, analogen physikalischen Größe (z.B. Temperatur, Druck, Durchfluss etc.). Abweichungen aus den definierten Bereichen werden dann im Sicherheitsprogramm entsprechend verarbeitet. Auch der Vergleich der beiden analogen Eingangssignale ist möglich. Jeder einzelne analoge Eingang kann in Applikationen bis PL d gemäß EN ISO 13849-1 verwendet werden. Kompakt und variabel Mit einer Breite von nur 52,5mm beansprucht Protect Select nur wenig Platz im Schaltschrank.Die Sicherheits-Kompaktsteuerung kann Signale von allen üblichen Sensoren, wie z.B. Not-Halt-Befehlseinrichtungen, Schutztürüberwachungen, Türverriegelungseinrichtungen sowie taktilen und optoelektronischen Überwachungseinrichtungen auswerten. Damit ist sie flexibel einsetzbar. Verschiedene Varianten auch mit \’Wireless Safety\‘ Neben der Grundversion der Steuerung gibt es auch eine Variante mit integrierter sicherer Funkstrecke. Bei Protect Select WL wird ein weiteres Modul ergänzt, das über einen Anschluss für einen Lichtwellenleiter verfügt. Über die LWL-Leitung wird ein Transceiver angeschlossen, der über eine sichere Funkstrecke Daten vom Mobilteil empfangen oder zum Mobilteil senden kann. Mit derartigen sicherheitsgerichteten Funkstandards hat Schmersal umfassende Erfahrungen: Das Esalan Wireless-System bewährt sich bereits in zahlreichen Industrie-Applikationen. Es ist vor allem dann sinnvoll einsetzbar, wenn der Bediener Bewegungsfreiheit benötigt, z.B. bei der Inbetriebnahme und beim Einrichten von größeren Maschinen und Anlagen. In diesem Fall kann nicht nur die Not-Aus-Einrichtung, sondern z.B. auch der Betriebsartenwahlschalter über die sichere Funkstrecke betätigt werden. Ein Transceiver hat eine Funk-Reichweite von ca. 30m unter Industriebedingungen im weltweit verfügbaren 2,4GHz-Frequenzband. Diese nominale Reichweite lässt sich in der Praxis dadurch erweitern, dass mehrere Transceiver über LWL in Reihe geschaltet und so platziert werden, dass das jeweilige Mobilteil immer empfangs- und sendebereit ist. Individuell konfigurierbare Versionen für OEM-Kunden Neben den Grundversionen Protect Select, die dem Anwender eine Vorkonfigurierte Programmauswahl zur Verfügung stellt, gibt es noch eine zweite Version: Protect-OEM. Hier wird während einer Projektierungsphase gemeinsam mit dem Anwender ein kundenspezifisches Programm erarbeitet und in die Sicherheits-Kompaktsteuerungen übertragen. Jede Protect-OEM bekommt eine individuelle Artikelnummer und einen kundenspezifischen Namen. Der Anwender kann damit die vom Kunden gewünschte Zusatzfunktionen passgenau realisieren, ohne selbst Parametrierungsaufwand betreiben zu müssen,. Vielseitig einsetzbar