Installation von Sicherheitsschaltgeräten

Die Sicherheitskleinsteuerung Protect Select gibt es in OEM-Varianten mit kundenspezifischer Programmierung.

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Auch bei der Installation und Integration von Sicherheitsschaltgeräten im Feld ergeben sich Vorteile, wenn die Sicherheitstechnik individuell angepasst wird, wie das dritte Beispiel belegt: Ein Hersteller von Verpackungsmaschinen überwacht die Schutztüren einer Maschinenbaureihe unter anderem mit Sicherheitszuhaltungen (AZM 300), Sicherheitssensoren (RSS 260) sowie Befehlsgeräten und Not-Halt. Das Application Engineering von Schmersal schlug die Anschaltung dieser (Sicherheits-) Schaltgeräte über eine ‚Safety Fieldbox‘ vor. Sie ermöglicht die Anschaltung von bis zu acht Sicherheitsschaltgeräten verschiedener Bauarten im Feld. Sowohl die sicherheitsgerichteten als auch die betriebsmäßigen Signale werden gesammelt und via Profinet/Profisafe mit übergeordneten Steuerungen verbunden. Künftig werden Anwendern auch Ausführungen mit Anbindung an Ethernet/IP, CIP Safety und Ethercat FSoE zur Verfügung stehen. So profitiert der Maschinenbauer von vereinfachter Installation und der Anwender unter anderem von schneller Diagnose im Fehlerfall.

Auswege aus der Materialknappheit

Eine neue Aufgabe für das Team ‚Systeme und Lösungen‘ hat sich erst in den letzten Monaten ergeben. Anlass ist die anhaltende Knappheit elektronischer Bauelemente. Sie führt bei Schmersal dazu, dass gerade die neuesten Generationen von elektronischen Sicherheitsschaltgeräten zeitweise nicht in den Stückzahlen produziert werden konnten und können, die der Markt benötigt.

Die Aufgabe lautet also: Suche nach Alternativlösungen, die aus Sicht des Maschinenbauers möglichst wenig Änderungen erfordern und aus Sicht des Anwenders die volle Funktionalität bieten. Mit etwas Engineering-Aufwand und genauer Analyse des Bedarfs lässt sich das gut bewältigen – zumal teilweise baugleiche Schalter mit anderem Wirkprinzip zur Verfügung stehen. Ein Beispiel: Zu den Sicherheitssensoren vom Typ RSS16 mit sicherer RFID-Technik (und Mikrocontroller) gibt es als Alternative (ohne Mikrocontroller) den Magnetsicherheitssensor BNS16 und den elektromechanischen Sicherheitsschalter AZ16. Im Einzelfall muss jedoch durch Sicherheitsberechnungen ermittelt werden, welche Lösung tatsächlich in Frage kommt – um dann leider festzustellen, dass sich nicht alle nötigen Eigenschaften 1:1 realisieren lassen.

Tobias Thiesmann ist System- und Lösungsmanager bei der Schmersal Gruppe in Wuppertal.

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Ein Beispiel aus der Beratungspraxis: Bei ein und denselben Anwendungsfall (Zykluszeit 1000 s = 12.672 Betätigungen pro Jahr, drei Geräte in Reihe) ergaben sich für den RFID-Sicherheitssensor RSS260 ein maximaler Performance Level (PL) e und ein hoher Diagnosedeckungsgrad (DC). Beim elektromechanischen Sicherheitsschalter AZ16 wurde Performance Level d und ein niedriger DC ermittelt. Für den BNS260 wurden PL c und kein DC errechnet. Gründe dafür sind Verschleiß (der bei den RFID-basierten Sicherheitssensoren nicht auftritt), Fehlermaskierungen und fehlende Selbstüberwachungsfunktionen (auf Kurzschluss oder Querschluss oder ähnliches). Darüber hinaus wirkt sich hier die Reihenschaltung negativ auf den Performance Level aus. Allerdings kann der Konstrukteur die Möglichkeit nutzen, bestimmte Funktionen (zum Beispiel die Selbstüberwachung auf Kurzschluss und Querschluss) in die Auswertung zu verlagern, zum Beispiel in den Sicherheitsrelaisbaustein.

Wie die Beispiele zeigen, kann die frühzeitige Zusammenarbeit mit Experten von Sicherheitssystemen Vorteile bei der Konstruktion neuer oder der Optimierung vorhandener Maschinenbaureihen bringen. Dies gilt dann, wenn der Einsatz kundenspezifischer (Sicherheits-) Software geprüft wird.