Sicherheitssteuerungen: Einfaches Programmieren mit \’Designer\‘-Droge

Sucht- bzw. Ansteckungsgefahren sind durchaus gewollt, daher stellt Sick die Projektierungssoftware, mit der in wenigen Minuten Sicherheitsanwendungen erstellt, validiert und im Sinne der Maschinenrichtlinie dokumentiert werden können, im Internet (www.sens-control.com) zum kostenlosen Download zur Verfügung. Klicken, testen, einsetzen – die Software ist ein entscheidendes Argument für viele Anwender. Sie bestätigen: \“Meistens macht nicht die Hardware den Unterschied, sondern die Software zur Programmierung der Sicherheitsaufgaben.\“ Vielfältige Konfigurationsoptionen durch intelligente Modularität Flexibel kombinierbare Funktionsmodule, kompakte Baugröße in jeder der zahlreichen möglichen Endkonfigurationen, softwareunterstützte Logikfunktionen und erweiterte Möglichkeiten zur Feldbusintegration, z. B. bidirektionale Gateways für alle gängigen Feldbusanbindungen, kennzeichnen die Sicherheitssteuerung Flexi Soft. Sie eignet sich gleichermaßen für die Steuerung und Überwachung einer Vielzahl taktiler wie berührungsloser Sicherheitssensoren, Schutztürschalter, Not-Aus-Geräte, Zweihandsteuerungen, testbare Lichtschranken, Lichtvorhänge und Laserscanner sowie für freie Kontakte. Auch Sicherheitssensoren anderer Hersteller können integriert werden, wie z.B. Trittmatten oder Zweihandsteuerungen. Flexi Soft erschließt steuerungstechnische wie auch wirtschaftliche Vorteile: Sie ermöglicht die Konzentration auf die jeweils wesentlichen Sicherheitsfunktionen und garantiert somit stets eine hohe Wirtschaftlichkeit. Sicherheitssteuerung \’verkauft\‘ sich über die Software Die entscheidende Bedingung für den Erfolg der migrationsfähigen Sicherheitssteuerung Flexi Soft ist, dass die mit ihr umgesetzten Sicherheitslösungen sehr einfach zu projektieren und zu konfigurieren sind. Grundfunktionalitäten sind in wenigen Minuten eingerichtet, getestet, in die Automatisierungswelt integriert und bei der Anlagenmontage oder im Betrieb nutzbar. Das Werkzeug hierfür ist die Software Flexi Soft Designer. Sie ermöglicht die komfortable Verschaltung und Parametrierung der einzelnen Module der Flexi Soft sowie der eingebundenen Sensoren und Sicherheitsgeräte zu einer applikationsbezogenen, sicheren Steuerungslösung. Module und Sensoren können per Mausklick ausgewählt, frei positioniert, namentlich bezeichnet und per drag & drop verdrahtet werden. Der Bediener wird dabei durch die Anzeige von Verdrahtungslogik und Anschlussbildern zusätzlich unterstützt. Virtuelle Funktionsprüfung des tatsächlichen Maschinenablaufs Eine in dieser Form einzigartige Funktion ist die virtuelle Funktionsprüfung des tatsächlichen Maschinenablaufs. Denn im Gegensatz zu anderen Werkzeugen, wo mit Check-Listen gearbeitet wird, um das Ergebnis der Programmierung zu prüfen, liefert der Flexi Soft Designer den Beweis, dass die Sicherheitsapplikation richtig programmiert wurde und auch funktioniert. Zunächst ermöglicht der Simulationsmodus einen ersten Test und eine erste Diagnose der Konfiguration am Schreibtisch. Die Ein- und Ausgänge werden ohne angeschlossene Sensoren aktiviert und so das Schaltverhalten simuliert. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass programmiert wurde, was programmiert werden sollte. Im nächsten Schritt erfolgt im Tool \’Data Recorder\‘ darüber hinaus eine virtuelle Funktionsprüfung, die den Ablauf des gesamten Safety-Vorgangs in der Maschine abbildet. Die Frage \“Macht die Maschine, was programmiert wurde?\“ wird eindeutig beantwortet. Auf dem positiven Ergebnis des tatsächlichen Maschinenablaufs aufbauend erstellt der Flexi Soft Designer dann das Anschlussdiagramm und erzeugt eine mehrsprachig nutzbare Maschinendokumentation – für den Kunden wie auch für die Behörden. Den Flexi Soft Designer gibt als Vollversion zum Herunterladen und Loslegen auf den Webseiten von Sick. Der Anwender kann frühzeitig Erfahrung mit der Bedienoberfläche sammeln und sich vom problemlosen Programmierablauf überzeugen. Er hat ein Tool in der Hand, das ihn – direkt nach der Gefahrenanalyse der Maschine und noch vor dem Kauf von Sensor- und Steuerungs-Hardware – über alle Schritte hinweg begleitet. Es unterstützt ihn in der Konzeption und Verifikation seiner Sicherheitsapplikationen – auf \’berauschend\‘ einfache Weise – wie das Beispiel eines komplett abgesicherten Zeitungspalettierers zeigt. Beispielanwendung: Zutrittsüberwachung am Zeitungspalettierer Für ein Distributionszentrum für Presseerzeugnisse wurde eine Anlage zum Sortieren und Palettieren von Zeitungspaketen entwickelt. Die Pakete, die von zwei Robotern gehandhabt werden, gelangen über ein Förderband von oben in die umzäunte Roboterzelle. Nach dem Sortieren verlassen die Zeitungspakete den Bereich über zwei Förderbänder. Zwei Servicetüren in der Umzäunung ermöglichen im angeschalteten Zustand der Anlage den Zugang für Wartungsarbeiten oder zur Fehlerbehebung. In der vom Konstrukteur durchgeführten Risikoanalyse ergeben sich mehrere Gefahrenmomente, die von der Anlage ausgehen können. Zunächst müssen die Bereiche der beiden Ausgangs-Förderbänder so abgesichert werden, dass kein Arbeiter durch diese in die Zelle gelangen kann. Die beiden Servicetüren erfordern eine sicherheitsgerichtete Überwachung gegen Öffnen und Zutritt bei laufendem Betrieb. Schließlich gilt es, in der Zelle den Platz hinter den Robotern abzusichern, so dass keine Person über die Zäune in den Arbeitsbereich der Roboter gelangen kann. Sichergestellt werden muss zudem, dass sich beim Wiederanfahren der Anlage nach einem Service niemand mehr in der Zelle befindet. Damit sind anlagenseitig die erforderlichen Sicherheitsfunktionen definiert: Gefahrstellenüberwachung an den Förderbändern mit Muting zur Mensch-Material-Unterscheidung, Funktion zum Stillsetzen im Notfall, Reset/Restart, sichere Zuhaltung, Hintertretschutz bzw. Innenraumüberwachung. Mit Hilfe des Flexi Soft Designer werden jetzt für jede der an der Roboterzelle identifizierten Sicherheitsanwendungen die erforderlichen Komponenten – dargestellt als Icons – ausgewählt: der Sicherheits-Lichtvorhang C4000 zur Gefahrstellenabsicherung und Lichttaster WT24 als Mutingsensoren, ein Not-Halt-Taster ES21, Sicherheitszuhaltungen i10 lock für die Servicetüren, ein Sicherheits-Laserscanner S3000 für die Innenraumüberwachung der Zelle sowie – zur Verarbeitung der Signale aller Sensoren – die Sicherheitssteuerung Flexi Soft mit dem Hauptmodul FX3-CPU0 und der Ein-/Ausgangserweiterung FX3-XTIO. Nach der Auswahl der Komponenten – Zeitaufwand etwa drei Minuten – werden diese am Computer per drag & drop miteinander verdrahtet und auf diese Weise die jeweilige Sicherheitsfunktion programmiert, was etwa zwei Minuten dauert. Spricht keiner der Sicherheitssensoren bzw. -taster an, soll der Palettierroboter laufen. Werden Türen geöffnet oder ein Versuch unternommen, während des Betriebs in das Innere der Roboterzelle zu gelangen, muss die Maschine stoppen. Soll sie wieder gestartet werden, obwohl sich eine Person im Inneren der Roboterzelle befindet, muss die Maschine abgeschaltet bleiben. Erst wenn keine Sicherheitsgefährdung mehr gemeldet wird, darf der Restart möglich sein. Das sind die Sicherheitsfunktionen, die der Konstrukteur haben möchte. Wenn er sie richtig programmiert hat, erhält er vom Simulationsmodus nach etwa einer Minute grünes Licht für den nächsten Schritt: die virtuelle Funktionsprüfung. Sie zeigt ihm, was die Maschine tatsächlich macht, wenn die Signalverarbeitung in der Sicherheitssteuerung wie vorgesehen abläuft. Wie verhalten sich die Antriebe? Welche Signallampen leuchten auf? Welche Auswirkungen haben Not-Halt und Restart auf den Prozess? Diese und weitere Aspekte werden vom Data Recorder des Flexi Soft Designers aufgezeigt und ermöglichen bei Bedarf eine Änderung oder Optimierung von Schutz- bzw. Roboterfunktionen. Wenn für den sicheren und effizienten Betrieb des Zeitungspalettierers alles \’paletti\‘ ist, erstellt der Flexi Soft Designer einen Verdrahtungsplan für den Elektroinstallateur sowie eine Dokumentation, mit der der Konstrukteur bzw. der Maschinenbauer dem Kunden wie auch den Behörden gegenüber beweisen kann, was programmiert wurde. Der Bericht zeigt auch, was die Maschine tatsächlich macht, wenn eine oder mehrere der Sicherheitseinrichtungen ansprechen oder ein Restart erfolgt. Ist die Funktionsprüfung im ersten Schritt erfolgreich, werden hierfür sowie für den Abschluss der Dokumentation ca. drei Minuten benötigt. Zeitungspalettierer arbeitet ohne Sicherheitsrisiko