Sie sind hier: HomeSteuerungsebeneSafety & Security

Sicherheitsmodule: Sicher unter Last

Fortsetzung des Artikels von Teil 1.

Das Sicherheits-Paket

SD6 von Stöber Antriebstechnik Bildquelle: © Stöber Antriebstechnik

Der SD6 ist ein flexibler Stand-alone-Antriebsregler. Der Wechseldatenspeicher Paramodul ermöglicht eine schnelle Inbetriebnahme und einen effizienten Service. Ohne spezielle Kenntnisse kann im Service-Fall das Paramodul ausgetauscht werden.

Mit dem von Stöber und Pilz gemeinsam entwickelten Sicherheitsmodul SE6 wurden für nahezu alle der identifizierten Schwachstellen praktikable Lösungen erarbeitet und umgesetzt. Mit dem Sicherheitsmodul lässt sich der vielseitige Stand-Alone-Antriebsregler SD6 von Stöber optional ausstatten. Beim Antriebsregler handelt es sich um einen Einzelachsregler, der in vier Baugrößen mit einem Ausgangsnennstrom bis 85 Ampere verfügbar ist und vorwiegend in antriebsbasierenden Anwendungen zum Einsatz kommt. Dazu gehört zum Beispiel der Synchronbetrieb von bis zu 32 Achsen in elektronischen Getrieben oder fliegenden Sägen ohne überlagerten Motion Controller. Er regelt lineare und rotative Synchron-Servo- als auch Asynchronmotoren. Durch sein modulares Schnittstellenkonzept und sein umfangreiches Zubehör lässt er sich passgenau konfigurieren. 

Konstrukteure und Maschinenplaner stehen oft vor der Herausforderung, hochautomatisierte und flexible Fertigungs­abläufe umzusetzen, bei denen gleich­zeitig Menschen, Maschinen und Anlagen geschützt sein müssen. Der Antriebsregler SD6 erfüllt diese Anforderungen auch in sicherheitsrelevanten Anwendungen bis SIL 3 nach DIN EN 61800-5-2 oder PL e (Kategorie 4) nach DIN EN ISO 13849-1. 

2_Schema zum Antriebsregler SD6 in Kombination mit dem Sicherheitsmodul SE6 Bildquelle: © Stöber Antriebstechnik

Der Antriebsregler SD6 in Kombination mit dem Sicherheitsmodul SE6 eignet sich für sicherheitsrelevante Anwendungen bis SIL 3, PL e (Kategorie 4).

Damit der Antriebsregler diese Anforderungen praxisorientiert und zuverlässig meistern und im Notfall unmittelbar einschreiten kann, wurden etliche Sicherheitsfunktionen realisiert: 

  • ‚Sicher abgeschaltetes Drehmoment‘ (STO) unterbricht die Energieversorgung zum Motor direkt im Antriebsregler. 
  • Die Stoppfunktionen ‚Safe Stop 1‘ (SS1) fährt den Antrieb geregelt herunter und unterbricht erst danach die Energiezufuhr zum Motor.
  • ‚Safe Stop 2‘ (SS2) leitet nach dem geregelten Herunterfahren einen ‚Sicheren Betriebshalt‘ (SOS) ein. Dabei bleiben die Regelfunktionen des Antriebs vollständig erhalten. 
  • Die ‚Sicher begrenzte Drehzahl‘ (SLS) wacht darüber, dass der Antrieb eine bestimmte Geschwindigkeit nicht überschreitet, während ‚Sicherer Drehzahlbereich‘ (SSR) diese innerhalb eines definierten Korridors überwacht. 
  • Durch eine ‚Sicher begrenzte Position‘ (SLP) ist es möglich, dass der Motor auch hier vorgegebene Grenzwerte nicht überschreitet. 
  • ‚Sichere Bewegungsrichtung‘ (SDI) lässt die Bewegung eines Antriebs nur in eine (definierte) Richtung zu. 
  • ‚Sicher begrenztes Schrittmaß‘ (SLI) überwacht nach der Aktivierung die Position innerhalb eines zuvor definierten Bereichs. 

Mit den Funktionen SS1 und SS2 lassen sich auch die Bremsrampen überwachen, um etwa einen Achsverbund kontrolliert stillzusetzen. Falls doch ein Grenzwert verletzt wird, wird der Motor vom Antriebsregler sicher stillgesetzt. 

Zudem wurde das Modul mit der Funk­tion ‚Sicheres Monitoring‘ für nahezu alle Sicherheitsfunktionen ausgerüstet. Dieses Feature überwacht den Antrieb lediglich und meldet Grenzwertüberschreitungen sicher an die überlagerte Sicherheitssteuerung, statt einen Stopp zu erzwingen. Dies gibt dem Maschinenbauer bei der Störungsreaktion – insbesondere bei synchronisierten Antrieben – viele Freiheiten zurück.

Bei Sicherheitsfunktionen wie SLS können Störimpulse mittels variabler Toleranzfenster gezielt ausgeblendet werden. Dadurch profitiert der Anwender von einer höheren Verfügbarkeit: Er kann normativ vorgegebene Grenzwerte besser nutzen, ohne dass es zu einem Fehlauslösen kommt.