Maschinen und Anlagen werden immer leistungsfähiger, komplexer und produktiver. Dadurch erhält auch die Sicherheit für Mensch und Maschine einen immer höheren Stellenwert. Die sicherheitsgerichtete Überwachung von Maschinen und deren entsprechenden Produktionsabläufen sind auch aufgrund der europäischen Maschinenrichtlinie für die meisten Maschinenbauer ein Muss. Der damit verbundene Aufwand an technologischen Maßnahmen und der Dokumentationsumfang ist groß, kann aber durch geeignete Produkte und Dienstleistungen auch von kleineren Unternehmen beherrscht werden. Die EG-Maschinenrichtlinie verlangt zunächst eine Risikobeurteilung zur Maschinensicherheit und die Festlegung entsprechend geeigneter Maßnahmen zur Risikominderung bzw. Risikobeherrschung. Die hierfür notwendigen Daten müssen von den Herstellern der Maschinen ermittelt und dokumentiert werden. Anschließend müssen die Konstrukteure aus einem großen Angebot die passenden Safety-Komponenten auswählen und dafür Sorge tragen, dass alle Baugruppen perfekt miteinander kommunizieren und die zuvor festgelegten Sicherheitsfunktionen erfüllen. Um die Projektierungsarbeit zu erleichtern, sind hier Sicherheitslösungen aus einer Hand hilfreich. Sie sollten einfach in die Maschinenkonzepte zu integrieren und leicht konfigurierbar sein und sich außerdem der Sicherheitsfunktion perfekt anpassen können. Dies verlangt zum einen ganzheitliche Sicherheitskonzepte und zum anderen anpassungsfähige, modulare Lösungen. Zum kundenfreundlichen Service sollten auch Schulungen und hilfreiche Softwaretools gehören, die die Maschinenbauer umfassend unterstützen. Die Sicherheitstechnik der Applikation zielgenau anpassen Wieland Electric bietet entsprechende modulare Komponenten und Systeme an, darüber hinaus umfangreiche Beratungs- und Dienstleistungen rund um das Thema Safety. Das Safety-Portfolio basiert auf vier Produktgruppen, dessen Komponenten sich miteinander kombinieren lassen und die funktional ineinandergreifen. Für die sichere Signalerfassung stehen verschiedene Sensoren und Sicherheitsschaltelemente der Serie sensorPro zur Verfügung. Bei der Auswertung der sicheren Signale kann der Anwender dann je nach Bedarf zwischen einer Vielzahl an Sicherheitsrelais der Serie S4000, den modularen, konfigurierbaren Sicherheitsbausteinen samos und dem softwarebasierten, modularen Sicherheitssystem samosPro wählen. Mit den aufeinander abgestimmten Produktgruppen im Bereich der Sicherheitstechnik sind schnell praxisnahe Lösungen umsetzbar. Maschinen- und Anlagenbauer können auf diese Weise einfache Applikationen oder komplexe Sicherheitsaufgaben lösen, ohne dass es zu einem sicherheitstechnischen Overhead kommt. Mit diesem Konzept kann der Anwender, abgestimmt auf seine Anforderungen und Bedürfnisse, schrittweise von den Sicherheitsrelais bis hin zur softwarebasierten Sicherheitssteuerung gehen. Das Safety-Portfolio im Detail Die Serie S4000 umfasst Sicherheitsrelais für alle gängigen Sicherheitsaufgaben im Maschinen- und Anlagenbau. Bei der Serie S4000 wird zwischen Basisgeräten, Basisgeräten mit Zeitfunktion und Kontakterweiterungsrelais unterschieden. Ein neues Produkt wird auf der SPS/IPC/Drives 2011 vorgestellt: Das universell einsetzbare Sicherheitsrelais SNO 4083KM in 22,5mm Baubreite. Es spart Platz im Schaltschrank und durch seine Vielseitigkeit in allen Anwendungen auch Kosten. Bei umfangreichen Sicherheitsanforderungen mit komplexen sicherheitstechnischen Verknüpfungen ist es gegebenenfalls sinnvoll, die modularen Sicherheitsbausteine samos oder das Sicherheitssystem samosPro einzusetzen. Deren einzelne Module vereinen viele verschiedene Sicherheitsfunktionen. Auch das spart Platz im Schaltschrank und verringert den Parametrieraufwand. Die modular aufgebauten, elektronischen Sicherheitsbausteine samos (safety modular system) schließen die Lücke zwischen klassischen Sicherheitsschaltgeräten und programmierbaren Sicherheitssteuerungen. Sie realisieren verknüpfbare Funktionsbausteine, die sich sowohl für einfache als auch komplexere Sicherheitsaufgaben eignen. Mit acht umschaltbaren Funktionsbausteinen in jedem Basismodul können die samos-Module an alle Sicherheitssensoren angeschlossen werden und Anwendungen bis Performance Level e/ Sicherheitskategorie 4 nach EN ISO13849-1 oder SIL 3 nach EN61508 erfüllen. Ausgehend von einem Basismodul können E/A-Erweiterungsmodule sowie Gateways zur Anbindung an Feldbusse oder Industrial-Ethernet-Netzwerke auf einer Hutschiene seitlich aneinandergereiht werden. Kodierstifte sorgen für eine fest definierte Zuordnung zwischen Basis- und E/A-Erweiterungsmodulen, wodurch im Servicefall Verwechslungen vermieden werden können. Ein Basismodul kann zwei Sicherheitskreise mit allen notwendigen Funktionen überwachen. Im Maximalausbau werden bis zu 50 zweikanalige Sicherheitssensoren überwacht. Zur Konfiguration wird keinerlei PC-Software benötigt, es genügt ein Schraubendreher, mit dem an der Modulfrontseite die Funktionen per Drehschalter gewählt werden. Eine plombierbare Schutzkappe verhindert unerlaubte Manipulationen. Zusatzfunktionen wie z.B. eine Wiederanlaufsperre, automatischer Reset oder Nachtriggerung der Rückfallverzögerung können über Klemmenkonfigurationen realisiert werden. Zur Integration in Steuerungsnetzwerke stehen dem Anwender Feldbus-Gateways für Profibus-DP, CANopen und DeviceNet sowie Ethernet-Gateways für Profinet, Modbus/TCP und Ethernet/IP zur Verfügung. Komplexe Sicherheitsfunktionen einfach und modular realisieren samosPro ist eine der zurzeit kleinsten modularen Sicherheitssteuerungen ihrer Klasse. Sie verarbeitet bis zu 96 sichere Eingänge und 48 sichere Ausgänge gleichzeitig und überwacht alle Arten von Sicherheitssensoren. Die kurzen Reaktions- bzw. Abschaltzeiten von wenigen Millisekunden ermöglichen eine nahe Anordnung der Schutzeinrichtungen an den Gefahrenzonen einer Maschine. Die einzelnen Module sind trotz der hohen Leistungsfähigkeit nur 22,5mm breit. Durch diese kompakte Bauform sind programmierbare Sicherheitslösungen schon in einer Gesamtbaubreite von 45mm realisierbar. Programmiert wird die Steuerung einfach über die grafische Programmieroberfläche samosPlan. Mit einer Vielzahl sicherer Funktionsbausteine und der Möglichkeit, mehrere Systeme sicher zu vernetzen, lassen sich komplexe Anwendungen, auch ohne Kenntnisse von SPS-Programmiersprachen, realisieren. Im wechselbaren Programmspeicher samos Memory wird das jeweilige Anwendungsprogramm der Maschine bzw. Anlage gespeichert. Programme können während des Lebenszyklus einer Maschine leicht geändert werden. Sensoren und Aktoren werden per Drag&Drop-Funktion am PC mit vorprogrammierten, zertifizierten Funktions- und Logikbausteinen verdrahtet und parametriert. Voreingestellte Parameter können verändert und an die Kundenapplikation angepasst werden. Auch samosPro verfügt über eine große Bandbreite an Gateways, mit denen das System in die Feldbus-Systeme bzw. Ethernet-Netzwerke Profibus-DP, Profinet IO, Ethernet/IP, Modbus/TCP und CANopen integriert werden kann. Mit dem systemeigenen Bussystem samosNet lassen sich Maschinen und Anlagen auf einfache Weise sicher vernetzen. Gefragt ist das bei räumlich verteilten Anlagen, z.B. in der Intralogistik und Verpackungstechnik oder auch bei Roboterzellen. Komplexe Automatisierungslösungen sind oft modular aufgebaut und weit verteilt. Werden die Sicherheitsfunktionen dezentral von verschiedenen Sicherheitssteuerungen gesteuert, so war bisher eine durchgängige Kommunikation nur über nicht sichere Feldbusse oder Industrial Ethernet möglich. Über samosNet lassen sich sichere Signale innerhalb eines Maschinenverbundes sicher weiterleiten, verarbeiten und auswerten. Der Verbund kann bis zu einer Länge von 100m miteinander vernetzt werden. Die bisher aufwendige, zusätzliche Verkabelung von Sicherheitssensoren zu einer zentralen Sicherheitssteuerung entfällt. Mit dem Bussystem können bis zu vier voll ausgebaute samosPro-Systeme vernetzt werden, das heißt dem Anwender stehen insgesamt bis zu 384 sichere Eingänge und 192 sichere Ausgänge zur Verfügung. Zu den Wieland-Messe-Highlights auf der SPS/IPC/Drives 2011 zählt eine Visualisierungs-Lösung für samosPro, die die vorhandene LED-Anzeige ergänzt und die Diagnosefähigkeit der Sicherheits-SPS deutlich verbessert. Neben der aktuellen Statusanzeige für jedes einzelne Hardware-Modul können an dem Human Machine Interface (HMI) Fehlerursachen erkannt, Alarme verwaltet und Aktionen angezeigt werden. Eine verständliche Beispiel-Applikation erleichtert dem Bediener den Umgang mit dem HMI, das als Touchpanel mit Farbdisplay ausgelegt ist. Auch die Montage des Touchpanels mittels 21,5mm-Einloch-Befestigung in der Schaltschranktür ist denkbar einfach. Support und Training Bereits seit vielen Jahren führen Experten von Wieland Safety-Workshops zur Europäischen Maschinenrichtlinie und den unter dieser Richtlinie harmonisierten Normen durch. Mithilfe der kostenlos verfügbaren Software Sistema wird z.B. die Berechnung und Dokumentation des geforderten Performance Levels PLr nach EN13849-1 trainiert. Neu ist die Zusammenarbeit mit dem Softwareunternehmen Docufy und dessen webbasierter Standardsoftware Docufy Machine Safety. Diese Software hilft nicht nur, Aufwand und Zeitbedarf bei der Erstellung der Risikobeurteilungen zu senken, sie führt außerdem sicher durch die DIN EN ISO12100 und hilft bei der Verwaltung der für die Risikobeurteilung relevanten Normen. So kommt der Maschinenbauer schnell und effizient zur erforderlichen Konformitätserklärung. SPS/IPC/Drives: Halle 9, Stand 340
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