Sicherheits-Relaisbausteine Für Aufgaben jenseits des Standards

Ein Not-Halt-Taster und eine Schutztür, deren Stellung durch einen Sicherheitsschalter überwacht wird: Das ist eine ganz übliche \’Sicherheitsausstattung\‘ einer kleineren Maschine. Bislang musste der Maschinenbauer für diese beiden Funktionen jeweils einen einzelnen Sicherheits-Relaisbaustein vorsehen, und wenn er logische Verknüpfungen der Sicherheitsfunktionen realisieren wollte, mussten die beiden Sicherheitsbausteine zusätzlich verdrahtet werden. Zu den Kosten für zwei solcher Bausteine und den Platz, den sie (trotz \’schlanker\‘ Bauform) im Schaltschrank beanspruchen, kommt somit der erhöhte Aufwand für die Verdrahtung. Dieser Mehraufwand ist gerade bei kleinen Maschinen, die sich häufig in preissensiblen Marktsegmenten bewegen, unangenehm für den Maschinenbauer. Eine Lösung für kleinere Maschinen Als Systemanbieter der Maschinensicherheit hat die Schmersal Gruppe nach Lösungen gesucht, um für diese Anwendung eine kostengünstigere Art der Auswertung sicherheitsgerichteter Signale anbieten zu können. Diese Lösung findet sich im Programm der Sicherheits-Relaisbausteine Protect-SRB, das neben zahlreichen Standardbausteinen, die in sehr großen Stückzahlen gefertigt werden, auch echte \’Spezialisten\‘ für definierte sicherheitstechnische Aufgaben umfasst. Diese Bausteine mit besonderen Funktionalitäten wurden von den Entwicklern der Elan Schaltelemente GmbH & Co. KG dem Kompetenzzentrum der Schmersal Gruppe für sicherheitsgerichtete Steuerungstechnik mit Blick auf eng umrissene Nischenanwendungen entwickelt. Differenziertes Abschaltverhalten Die Sicherheits-Relaisbausteine SRB 202 Cx/y und SRB 400 Cx/y besitzen eine Doppelfunktionalität: Zwei Schutzeinrichtungen lassen sich parallel anschließen und die Sicherheitsfreigaben können bereichsabhängig abschalten – je nachdem, von welcher Schutzeinrichtung die Sicherheitsfunktion angefordert wird. Ein Beispiel verdeutlicht die Vorteile dieses differenzierten Abschaltverfahrens für den Maschinenbauer. Wenn an den Baustein ein Not-Halt-Befehlsgerät und eine Schutztürverriegelung (Sicherheitsschalter) angeschlossen sind, wirkt der Not-Halt auf alle Sicherheitsfreigaben und die Verriegelungseinrichtung nur auf einen definierten Teil der Freigaben. Die eine Sicherheitsfreigabe ist somit der anderen übergeordnet. Maschinenverfügbarkeit wird erhöht Dadurch kann der Anwender zunächst auf einen Sicherheitsbaustein verzichten: Das spart Kosten und Platz im Schaltschrank, zumal der SRB 202 mit 22,5mm Baubreite auskommt. Zugleich erhöht diese Differenzierung aber auch die Maschinenverfügbarkeit. Denn weil beide Sicherheitskreise nicht in Reihe geschaltet werden müssen, wird nicht mehr Aktorik stillgesetzt als sicherheitstechnisch erforderlich ist. So kann man z.B. einfach zwischen einem betriebsmäßigen Eingriff und einem Noteingriff unterscheiden und die entsprechenden Maschinenfunktionen anwendungsgerecht freigeben. Die ansonsten für diese Aufgabe notwendige Untereinander-Verdrahtung kann entfallen. Beim Baustein SRB 202 stehen für die Unterscheidung im Abschaltverhalten zwei potenzialfreie Sicherheitsfreigaben plus zwei Meldekontakte zur Verfügung, beim SRB 400 sind es vier potenzialfreie Sicherheitsfreigaben. Differenziert abschaltbar sind dann – je nach Baustein ein oder zwei Sicherheitsfreigaben. Dabei entspricht die schaltungstechnische Auslegung den Anforderungen von Performance Level e nach EN ISO13849-1. Hauptanwendungsfeld frequenz­­umrichtergeregelte Antriebe An die beiden Bausteine können alle handelsüblichen Not-Halt-Befehlsgeräte und Sicherheits-Schaltgeräte zur Schutztürüberwachung angeschlossen werden. Zu den Hauptanwendungsfeldern gehören Maschinen mit frequenzgeregelten Antrieben, die je nach Eingriff des Bedieners unterschiedlich reagieren sollen. Beispielsweise wird dann beim Öffnen der Schutztür die Position einer Handhabungs- oder Zuführeinheit beibehalten. Beim Betätigen des Not-Halt-Tasters hingegen verliert der Antrieb seine Position, weil dann die Maschine komplett stillgesetzt wird. Auf diese Weise verbessert man die Produktivität der Maschine. Über diverse Optionen können die Sicherheitsbausteine SRB 202 und SRB 400 an den jeweiligen Einsatzfall angepasst werden. Zum Programm gehören Varianten für Öffner/Öffner- und Öffner/Schließer-Sensoren und mit unterschiedlichen Sicherheitsfreigaben. Außerdem stehen unter Anderem eine Reset-Funktion mit Flankendetektion, eine automatische Reset-Funktion und eine Querschlussüberwachung zur Verfügung. Zusätzliche Sicherheit bei begehbaren Maschinenbereichen Während diese Sicherheitsbaustein-Baureihe für eine vereinfachte Anschaltung sorgt, gibt es auch Sicherheitsbausteine, bei denen eine zusätzliche Funktion das Alleinstellungsmerkmal ist. Dies gilt zum Beispiel für den SRB 100 DR, der speziell für die Absicherung von begehbaren Gefahrenbereichen entwickelt wurde. Anlass für die Entwicklung war das Erkennen einer \’Sicherheitslücke\‘, die in der industriellen Praxis bereits zu Gefahrensituationen und auch zu Personenschäden geführt hat. Wenn Personal in großräumigen oder schlecht einsehbaren Gefahrenbereichen Reparatur- oder Servicearbeiten bei abgeschalteter Maschinensteuerung durchführt, ist es nicht auszuschließen, dass ein Bediener der das Personal in diesem Moment nicht sieht die geöffnete Schutztür schließt und die Anlage startet. Doppelte Quittierung als Funktionsmerkmal Mit dem SRB 100 DR wird sichergestellt, dass in solchen Fällen die Maschinensteuerung erst dann wieder eingeschaltet werden kann, wenn der Bediener den Gefahrenbereich verlassen hat. Denn der Bediener muss zunächst einen im Innern der Anlage befindlichen Reset- bzw. Wiedereinschalttaster betätigen und im Anschluss daran einen Zweiten, der außerhalb des begehbaren Raumes angeordnet ist. Für die Ausführung dieser doppelten Quittierung ist ein Zeitfenster von 3 bis 30s vorgesehen, das über DIP-Schalter einstellbar ist. Zudem ist die Logik des Bausteins so aufgebaut, dass die beiden Taster ausschließlich in der vorgesehenen Reihenfolge betätigt werden dürfen. Bei der Verarbeitung der Tastersignale wird die abfallende Flanke nach der Rückstellung des Befehlsgerätes ausgewertet. Durch diese so genannte Flankendetektion wird ausgeschlossen, dass Fehler wie z.B. ein verschweißter Kontakt einen gefahrbringenden Zustand bewirken können. Sicherheitslücke geschlossen Mit diesem Baustein schließt die Schmersal Gruppe eine Sicherheitslücke, für die es auch eine mechanische Lösung gibt. Über einen \’Panikgriff\‘ im Innern des Gefahrenbereichs kann das Personal in einem solchen Fall die Schutztür von innen öffnen. Mit diesem Panikgriff können die Sicherheitszuhaltungen der AZM- und STS-Baureihen ausgestattet werden. Neue Baureihen und neue Optik Alle Bausteine der Protect SRB-Baureihe sind mit steckbaren Anschlussklemmen sowie LED-Anzeigen für die internen Schaltzustände der einzelnen Überwachungskreise und für die Betriebsspannung ausgestattet. Zurzeit werden sämtliche Sicherheits-Relaisbausteine der Schmersal Gruppe, d.h. auch die der AES-Baureihe, auf einheitliche gelbe Frontdeckel umgestellt. Eine Ausnahme bildet die ganz neue Baureihe der SRB-Bausteine für explosionsgefährdete Bereiche, die mit roten Frontdeckeln ausgestattet ist. Auch in diesem Spezialbereich der Maschinensicherheit bietet Schmersal ein breites Programm. Und wer die Aufgaben der Auswertung von sicherheitsgerichteten Signalen per Software, auf der steuerungstechnischen Ebene, lösen möchten, der kann auf die Sicherheitssteuerung Protect PSC zurückgreifen. Sie ist modular aufgebaut und bietet auch bei relativ einfachen sicherheitstechnischen Aufgaben eine wirtschaftliche Lösung. Auf der anderen Seite ist die Steuerung aber so weit ausbaubar, dass auch anspruchsvolle Aufgabenstellungen ganz individuell und mit hohem Bedienkomfort gelöst werden können.