Sicherheit im System Umsetzung der neuen Maschinenrichtlinien am Beispiel der Antriebsüberwachung

Angesichts Europäischer Maschinenrichtlinien kristallisiert sich immer stärker heraus, dass allein mit zertifizierten Komponenten kein Höchstmaß an Sicherheit zu erreichen ist. Dafür ist die Materie zu vielschichtig. So verlangt der Anwender immer mehr nach Systemen aus einer Hand. Kübler hat auf diese Anforderungen reagiert und bietet mit der Kombination aus Drehgebern und Sicherheitsmodulen ein Gesamtpaket für funktionale Sicherheit. Zu den Einsatzgebieten gehören die sichere Bewegungsüberwachung im Ein- oder Mehrachsbetrieb, die sichere Verarbeitung von Lichtgittern, Türüberwachungen und -verriegelungen sowie Not-Stop und 2-Hand-Bedienung. Die Module sind geeignet für Anwendungen bis PLe nach EN13849 bzw. SIL3 nach EN61508. Zudem entsprechen sie als sichere, baumustergeprüfte Logiksteuerung der Maschinenrichtlinie 2006/42/EC und verfügen über alle integrierten Sicherheitsfunktionen zur Antriebsüberwachung nach EN61800-5-2. Durch den modularen Aufbau und dem Interface für alle gängigen Feldbussysteme können sie den jeweiligen Anforderungen angepasst eingesetzt werden. Safety-M-Module mit Sendix-SIL-Drehgebern Die Safety-M-Module funktionieren im Zusammenspiel mit den Drehgebern für funktionale Sicherheit Sendix SIL. Verfügbar sind drei Hauptvarianten an Drehgebern: Zum einen Sendix SIL inkremental mit reinen sin/cos-Signalen, zum anderen Sendix SIL absolut singleturn/multiturn mit zusätzlicher Absolutinformation SSI. Diese Geber sind zertifiziert zur Anwendung bis SIL3 bzw. PLe. Um den höchst möglichen Fehlererkennungsgrad (Diagnostic Coverage DC) zu gewährleisten, überwachen die Module die sinus/cosinus-Signale mittels der Funktion sin2+cos2=1. Für eine sichere Information über die Position – auch nach einem spannungslosen Zustand – vergleicht das Sicherheitsmodul die interne Position aus den Inkrementalsignalen mit dem Absolutwert des Gebers. Vielfältig in der Anwendung Mit den integrierten Funktionen für digitale Signalverarbeitung wie Sensoren, Befehlsgeräte und Abschaltkanäle lassen sich typische Sicherheitsaufgaben vergleichwsweise komfortabel lösen. Auch die sichere Bewegungsüberwachung ist möglich. Die integrierten Überwachungsfunktionen sollen für eine einfache und transparente Umsetzung der Aufgabenstellung sorgen. Es steht eine umfangreiche Funktionsbibliothek für die Vorverarbeitung von Sensoren (Eingänge) oder Aktuatoren (Ausgänge) zur Verfügung, die auch und gerade für die sichere Antriebsüberwachung eingesetzt werden kann. Durch Verknüpfung der Eingangs-, Überwachungs- und Ausgangsfunktionen mittels Logikbausteinen können umfangreiche Sicherheitsfunktionen aufgebaut werden. Alle Funktionen sind offen in Bezug auf die verwendeten Sensoren, Antriebe und Aktuatoren gestaltet. Sichere Antriebsüberwachung Sicherheitsfunktionen zur Sensor-/Aktorverarbeitung bieten eine erhebliche Vereinfachung in der Programmierung. So kann beispielsweise der Programmieraufwand zum logischen/zeitlichen Vergleich von Mehrfacheingängen der Sicherheitssensorik entfallen. Anstelle dessen wird die nötige Verarbeitung über das Peripheriekonfigurations-Menü ausgewählt. Im Programmeditor erscheint jedes Eingangs- und Ausgangselement nur als Funktionsblock. Sie sind bereits auf ein einzelnes Logiksignal reduziert. Konventionelle Sicherheitssteuerungen beschränken sich auf Logikverarbeitung bzw. auf reduzierte Wordverarbeitung von Daten. Eine sichere Antriebsüberwachung wie sie die europäische Maschinenrichtlinie per Gesetzt fordert, lässt sich so nur schwer realisieren. Dagegen hat Kübler großen Wert darauf gelegt, mit seinen Safety-M-Modulen Zukunftssicherheit zu gewährleisten. Die neuen Aufgabenstellungen lassen sich mittels in der Firmware integrierter Sicherheitsfunktionen zur Antriebsüberwachung umsetzen. Unabhängig von der Antriebstechnologie bieten sie alle Funktionen nach EN61800-5-2 zur Antriebsüberwachung und darüber hinaus praxisgerechte Funktionserweiterungen an. Das gilt für Ein- oder Mehrachsbetrieb, einfache Umrichter oder hochwertigen Servoantrieb, Elektro-, Hydraulik- oder Pneumatikantrieb. In jedem Bereich sind die in der Firmware integrierten Sicherheitsfunktionen leicht anzuwenden. Programmieren, Parametrieren, Validieren Die grafische Programmierung über Symbole ist einfach aufgebaut und erfordert keine spezifischen Programmierkenntnisse. Nach dem Programmieren können die Module noch parametriert werden. Das ist sehr hilfreich, vor allem wenn ein Modul in der Montage für mehrere Maschinentypen eingesetzt werden soll. Maschinenspezifische Parameter können ohne jegliche Anpassungen der Software in der Montage oder im Feld geändert werden. Zu einer sicheren Steuerung gehört auch das Validieren der Software. Die Safety-M-Module liefern hierzu den Ausdruck eines Validierungsreports, der durchgesehen, abgehakt und unterschrieben wird. Damit ist der Software-Ersteller automatisch entlastet. Er hat seiner Sorgfaltspflicht Genüge getan.