Sicher Positionen erfassen

SIL3-Drehgeber mit Vorsatzlager für höhere Achslasten, zum Vergleich der Standard-SIL-Drehgeber vorne.
SIL3-Drehgeber mit Vorsatzlager für höhere Achslasten, zum Vergleich der Standard-SIL-Drehgeber vorne.

Die Familie funktional sicherer Drehgeber CD_75 ist etabliert als Lösung für integrierte Sicherheit mit absoluter Positions- und Geschwindigkeitsinformation, die sich nahtlos in eine sichere Steuerungskonfiguration einfügen lässt. Die Winkellage der Encoderwelle wird über bis zu 32.768 Umdrehungen absolut und redundant erfasst. Die Messwerte der beiden unabhängigen Abtastungen werden im Absolut-Drehgeber auf Plausibilität geprüft und die so validierten Werte für Position und Geschwindigkeit über ein gesichertes Protokoll per Feldbus oder Industrial Ethernet übertragen. Die absoluten Positionswerte stehen sofort nach dem Einschalten zur Verfügung. Da die Übertragung der Messwerte direkt in die sichere Steuerung erfolgt, entfällt Verkabelung und Parametrierung einer zusätzlichen Sicherheitsbaugruppe. Weniger Bauteile, die weniger komplex verschaltet werden, erhöhen so die Verfügbarkeit der Gesamtanlage.

Explosionsgeschützte SIL-Drehgeber für Zone 1/21 im Standard- und Edelstahlgehäuse (vorne mit Sacklochwelle)
Explosionsgeschützte SIL-Drehgeber für Zone 1/21 im Standard- und Edelstahlgehäuse (vorne mit Sacklochwelle)

Zahlreiche Sicherheitsbusse verfügbar

Positions- und Geschwindigkeitswert werden in Profibus und Profinet mit dem Profisafe-Protokoll übertragen. Bei Powerlink wird Opensafety für die sichere Übertragung eingesetzt und für Ethercat steht FSoE (Functional Safety over Ethercat) zur Verfügung. Die Absolut-Drehgeber sind zertifiziert für Anwendungen bis SIL3 bzw. PLe und erfüllen damit die höchste Sicherheitsstufe, die eine Einzelkomponente erfüllen kann. Die Drehgeber mit Standardmechanik werden per Vollwelle oder durchgehender Hohlwelle an die Maschinenwelle angebunden. Nut/Feder-Verbindungen sichern den durchgängigen Formschluss. Mit einer breiten Palette verfügbarer Flansche und Zentrierbund-Durchmessern lassen sich die Drehgeber an vorhandene Maschinenkonstruktionen anpassen. Bereits die Standardgeräte der sicheren Absolut-Drehgeber erfüllen die Anforderungen vieler Automatisierungs-umgebungen. Für besondere Umweltbedingungen stehen auf Basis der CD_75-Familie angepasste Heavy-Duty-Lösungen zur Verfügung. Sind hohe Kräfte auf die Welle zu erwarten, wie bei Direktanbau an einfach konstruierte Drehstromantriebe, mit Riemenscheiben oder Kettenrädern, nimmt das Vorsatzlager diese Kräfte auf und erhält damit die Langzeitverfügbarkeit des Drehgebers. Dabei ist das Vorsatzlager bereits in die sicherheitstechnische Bewertung des Drehgebers einbezogen und verfügt über durchgehenden Formschluss von der Antriebswelle bis zur Encoderabtastung. Für salzhaltige Luft, wie sie bei Schiffskränen oder auch in Offshore-Windenergieanlagen zu erwarten ist, gibt es eine salzwasserbeständige Gehäuseausführung mit Vollwellenantrieb und erhöhter Dichtigkeit bis IP67. Reicht die Widerstandsfähigkeit dieser Varianten nicht aus, gibt es Drehgeber auch in einem Gehäuse ganz aus Edelstahl. Damit können auch Anwender aus der Verfahrens- oder Lebensmitteltechnik direkt von integrierter Sicherheit profitieren, wo Maschinen oder Anlagenteile sicherheitsrelevante Bewegungen machen und gleichzeitig mit aggressiven Stoffen in Berührung kommen oder regelmäßig intensiv gereinigt werden.

Ganz besondere Anforderungen stellen explosionsfähige Atmosphären. Stäube in Mühlen, Gase und Dämpfe in Lackieranlagen machen aus einer Werkshalle, einer Transferstraße einen gefährlichen Bereich. Alle dort eingesetzten Betriebsmittel müssen so konstruiert sein, dass von ihnen auch im Fehlerfall keine Gefahr ausgeht. Zertifiziert für Anwendungen in der Zone 2/22 heißen die sicheren Absolut-Drehgeber dann ADV75 und können mit Voll- und Hohlwelle geliefert werden. Für Zone 1/21 gibt es die Variante ADV88 mit besonderem Schutzgehäuse mit 88mm Durchmesser, das mit Vollwelle und Aufsteckhohlwelle (Sacklochwelle) erhältlich ist.

SIL-Drehgeber mit Hohlwelle. Vorne mit Standard-Flansch, hinten mit Flansch mit erhöhter Dichtigkeit und seewasserbeständigem Gehäuse.
SIL-Drehgeber mit Hohlwelle. Vorne mit Standard-Flansch, hinten mit Flansch mit erhöhter Dichtigkeit und seewasserbeständigem Gehäuse.

Abtasttechnik in zwei Ausführungen

Die zertifizierte, redundante Abtasttechnik ist in zwei Ausführungen erhältlich: Für präzise Positionierung in hochdynamischen Anwendungen wird die Position optisch abgetastet und mit einer magnetisch abgetasteten Position intern verglichen. Besteht die Gefahr der Betauung, kann mit einer doppelmagnetischen Abtastung mit eingeschränkter Dynamik ebenso der SIL3/PLe-Standard erreicht werden. Ein zusätzliches Inkrementalsignal (HTL oder SIN/COS) steht für die Kommutierung/Geschwindigkeitsregelung direkt mit Antriebsumrichtern zur Verfügung. Die Nulllage des Absolut-Drehgebers kann elektronisch auf die Nulllage der Maschine eingestellt werden. Damit erübrigt sich eine aufwändige mechanische Justage des Drehgebers. Die Justage ist so gesichert, dass im normalen Betrieb ein Istwertsprung des Drehgebers wirksam verhindert wird. Der Justagewert wird über ein gesichertes Verfahren von der Steuerung übertragen, der Encoder lässt die Änderung nur im Stillstand zu.