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Mehrachssystem Die Sicherheit ist mit dem Antrieb schon eingebaut

Autor / Redakteur: Julian Bodem* / Reinhard Kluger

Wer Maschinensicherheit plant, hat es jetzt etwas einfacher: Sind ausschließlich sichere Antriebe verbaut, spart das nicht nur Bauraum, sondern auch Engineeringaufwand. Ein Mehrachssystem übernimmt jetzt alle relevanten Sicherheitsaufgaben.

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Das Mehrachs-Automatisierungssystem ServoOne arbeitet mit einer integrierten Sicherheits-SPS.
Das Mehrachs-Automatisierungssystem ServoOne arbeitet mit einer integrierten Sicherheits-SPS.
(LTI Drives)

Steigender Wettbewerbsdruck, kurze Entwicklungszyklen und immer höhere Qualitätsanforderungen prägen den modernen Maschinenbau. Dass dieser Prozess direkte Auswirkungen auf die Sicherheitsarchitektur einer Anlage hat, liegt auf der Hand – immerhin hängt ihre Gesamteffektivität entscheidend von diesem Faktor ab. Welches technische und wirtschaftliche Potential in neuen Sicherheitskonzepten steckt, verdeutlichen die Automationsspezialisten von LTi mit ihrer neuen Baureihe Servo One: Ein Servo-Mehrachssystem mit Sicherheitssteuerung eröffnet große Chancen für die Konstruktion im Maschinenbau.

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„Sichere“ Antriebe in einer Maschine verbauen

Geht es um den wirtschaftlichen Betrieb einer Maschine, steht ihre Sicherheitstechnologie von Anfang an im Fokus der Planer.Sicherheitssteuerungen benötigen viel Bauraum und erschweren die Gesamtkonstruktion der Maschine. Vor diesem Hintergrund liegt eine zentrale Frage für Konstrukteure nahe: Was für Möglichkeiten eröffnen sich, wenn ausschließlich „sichere“ Antriebe in einer Maschine verbaut werden? Kann man auf eine zentrale Sicherheitssteuerung verzichten? Mit der Baureihe Servo One gibt LTi eine eindrucksvolle Antwort: Das Mehrachssystem übernimmt alle relevanten Sicherheitsaufgaben. Die gesamte Maschine lässt sich mit ihm überwachen.

Safe-Motion-Architektur sorgt für Leistung

Für den Maschinenbau hat dieser Ansatz weitreichende Folgen. Besonders der Blick auf Produktionslösungen mit eigenständiger, externer Sicherheitssteuerung ist dabei interessant (es gibt auch geschlossene und komplexe Komplettlösungen großer Anbieter). In diesen Fällen fungiert die Technologie gewissermaßen als Bindeglied zwischen Sensorik und Aktorik – wobei die Aktorik meist durch Sicherheitsfunktionen innerhalb des Antriebs ermöglicht wird. An dieser Stelle setzt das Konzept der Servo-One-Baureihe von LTi an. Vier zentrale Leistungsmerkmale sichern eine ganzheitliche und komplett sichere Mehrachssteuerung:

  • Zertifiziert: Zu ihrer Safe-Motion-Architektur gehört eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) mit einem extrem hohen, zertifizierten SIL3 / PLe (Kat 4).
  • Integriert: Die Steuerung ist direkt im Servoregler integriert. Es können bis zu 12 Achsen überwacht werden.
  • Schnell: Die Technik garantiert sehr kurze Reaktionszeiten (4 ms bei der SLS-Überwachung einer Achse und 6 ms bei der SLS-Überwachung von 6 Achsen).
  • Effizient: Eine sichere Feldbus-Kommunikation sorgt für den sehr schnellen Austausch der sicherheitsrelevanten Daten zwischen den Achsen. Dabei steuert der Safety-Master in der ersten Achse die Kommunikation und verteilt alle Daten auf die einzelnen Achsen.

Welche wirtschaftlichen Vorteile dieser Ansatz für die Planer im Maschinenbau hat, verdeutlicht vor allem die Verdrahtung im Inneren der Anlage. Bei zentralen Sicherheitssteuerungen ist das eine komplexe Aufgabenstellung, weil alle Status-Signale der Achsen einzeln per Kabel übertragen, in einer zentralen Sicherheitssteuerung „gesammelt“, verarbeitet und an den Antrieb zurück übermittelt werden. Das Ganze gleicht einem unnötig aufwändigen „Hin und Her“.

Alles einfacher

Die Verdrahtung der LTi-Lösung ist weitaus einfacher: Alle Peripherie-Signale werden per Achs-Querkommunikation an den Safety-Master (erster Antrieb im Verbund) übergeben. Dort werden sie ausgewertet und wiederum per Querkommunikation an die Achsen zurückgesendet. Eine Verkabelung der einzelnen Status-Signale entfällt also. Deshalb wird nicht nur weniger Bauraum für die Sicherheitsarchitektur der Maschine benötigt, zugleich lässt sich auch der Schaltschrank kleiner dimensionieren. Und das heißt letztlich: Die LTi-Lösung sorgt für sinkende Kosten bei der Maschinenkonstruktion.

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