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Pepperl+Fuchs: SIL3 / PLe mit nur einem Sensor

Eines der auf der SPS IPC Drives 2018 präsentierten Produkt-Highlights von Pepperl+Fuchs ist das Absolut-Positioniersystem 'safePxV'. Armin Hornberger, Leiter des Produktmanagements Industrial Vision Components, verrät, was es kann.

Armin Hornberger Bildquelle: © Computer&AUTOMATION

Armin Hornberger: „Unser System ermöglicht erstmals die sichere Absolut-Positionierung nach SIL3/PLe mit einem einzigen Sensor.“

Herr Hornberger, was ist das Besondere an ‚safePxV‘?

Armin Hornberger: Es ist weltweit das erste optische absolute Positioniersystem, das eine TÜV-Zulassung für PLe und SIL3 hat. Die Basis dazu hat Pepperl+Fuchs 2011 mit dem ‚PCV‘-System gelegt – PCV steht für Position Coded Vision. Zukunftsweisend wurde damals das System für ein Codeband mit DataMatrix-Codes ausgelegt. Der DataMatrix-Code ist nicht nur funktional besser und verschmutzungsresistenter als ein eindimensionaler Code, er bietet vor allem die Möglichkeit, die notwendige SIL3/PLe-Datenmenge zu integrieren. Des Weiteren sind Positionslängen bis 100.000 m möglich und die Positionsausgabe erfolgt nicht nur entlang des Verfahrweges, sondern ebenso vertikal dazu.

Sie betonen, dass nur ein Sensor für PLe und SIL3 nötig ist – wie ging das mit der sicheren Absolut-Positionierung bislang?

Armin Hornberger: Da das deutsche Ingenieurswesen sehr ideenreich ist, wurden für verschiedene Applikationen auch verschiedene Lösungen entwickelt. Generell zutreffend für nahezu alle Applikationen ist jedoch, dass mindestens zwei diversitäre Signale genutzt werden. Diese mittels einem sicheren Programmbaustein in einer Sicherheitssteuerung verarbeitet führt oft zum Sicherheitslevel PLd/SIL2. Zum Erreichen der höchsten Stufe wird meist ein unabhängiges drittes Signal genutzt.

Wie sieht die technologische Umsetzung im neuen Sensor aus?

Armin Hornberger: Basis des Ganzen ist der zweidimensionale DataMatrix-Code. In ihm sind zwei unabhängige DataMatrix-Codes beinhaltet. Dies ist an den beiden Farben Rot und Blau zu erkennen. Der ‚safePxV‘-Sensor besitzt im Gegenzug eine zweifarbige Beleuchtung, Rot und Blau. Blitzt der Sensor mit roter Beleuchtung, detektiert er den blauen DataMatrix-Code, nutzt er die blaue Beleuchtung, werden die roten Codes detektiert. Dies geschieht per Zufallsprinzip und internem Plausibilitäts-Check. Als Ergebnis steht mittels Profinet/Profisafe-Protokoll am Sensor die sichere PLe/SIL3-Position an.

Wie unterscheiden sich ‚safePXV‘ und ‚safePGV‘?

Armin Hornberger: Die Unterscheidung treffen wir anhand der Anwendung. Der ‚safePGV‘ – Position Guided Vision – eignet sich zur Navigation fahrerloser Transportsysteme in der Lager- und Fördertechnik, der Zuführung und der Produktion. Dafür liefert der Sensor neben der sicheren X-Position auch alle Werte, die für eine zuverlässige Fahrzeugsteuerung erforderlich sind. In der Automobilfertigung kann so beispielsweise jederzeit ein Mindestabstand zwischen den Fahrzeugen gewährleistet und der Schutz aller daran beschäftigten Mitarbeiter sichergestellt werden. Neben den sicheren Daten kann der Anlagenbetreiber auch auf Winkel und Y-Positionen zugreifen, daher können Spurabweichungen jederzeit problemlos korrigiert werden.

Der ‚safePXV‘ ist insbesondere für die sichere Absolut-Positionierung von Elektrohängebahnen in der Automobilbranche geeignet. Er liefert im Gegensatz zum ‚safePGV‘ reine X-Daten, das heißt, die Positionswerte in Bewegungsrichtung X.