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Linearsensor Erster offener Linearencoder mit magnetischem Messprinzip und zertifizierter Safety-Funktion

| Redakteur: Ines Stotz

Die Industrie wird in den kommenden Jahrzehnten neue Aufgaben zu bewältigen haben, sodass die Digitalisierung in der Produktion mit schnellen Schritten voranschreitet. Das Ziel sind Maschinen, die kurzfristige (Produktions-) Umstellungen eigenständig steuern und überwachen können und dabei die Sicherheit für Leib und Leben nicht gefährden. Siko verspricht mit seiner Weltneuheit ein „Mehr“ an Sicherheit.

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(Bild: Siko)

In dieser digitalen Welt spielt die Maschinensicherheit gemäß der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG eine wichtige Rolle. Ausfallwahrscheinlichkeiten von Systemen oder Teilsystemen werden zur Beurteilung des Sicherheitskonzepts herangezogen. Ein großer Vorteil bei der Erstellung eines Komplettsystems sind dabei bereits qualifizierte und zertifizierte Teilsysteme oder Produkte.

Der absolut messende Siko Magline-Encoder MSA111C mit Drive-CLiQ -Schnittstelle und SIL2 erfüllt jetzt genau diese Anforderung. Der Sensor wurde durch den TÜV Rheinland auf SIL 2 gemäß der Norm EN 61508, Performance Level „d“, Kategorie 3 (nach EN ISO 13849) geprüft und zertifiziert. Damit kann der Encoder ohne Mehraufwand in Sicherheitsanwendungen des Maschinenbaus eingesetzt werden. Wo bisher 2 unterschiedliche Geber eingesetzt wurden, um voneinander unabhängige Positionsdaten zu erhalten, können die Forderungen der funktionalen Sicherheit nun mit dem magnetischen Lineargeber, MSA111C-DQ SIL 2 realisiert werden.

Die DRIVE-CLiQ-Schnittstelle selber hat den Vorteil einer einfachen Anbindung (Plug-and-Play) an bestehende Siemens Sinumerik und Sinamics Steuerungen. Sie verfügt über ein elektronisches Typenschild. Darin sind komponentenspezifische Daten hinterlegt, die eine fehlerfreie Konfiguration des Antriebssystems bei der Inbetriebnahme ermöglichen. Dies führt zu einem deutlich reduzierten Projektierungsaufwand.

Kostenoptimierung – automatische Inbetriebnahme – hohe Fehlerüberwachung

Die Safety-Anforderungen zu SIL2 bedingen einen speziellen Messkanal. Dies wird durch den neuen Sensor sichergestellt. Damit werden unabhängige Positionsinformationen an die DRIVE-CLiQ-Schnittstelle weitergegeben. Mögliche Fehler bei der Datenübertragung werden der Steuerung zusätzlich durch Fehlerbits (DRIVE-CLiQ) angezeigt. Somit ist gewährleistet, dass die sicherheitsorientierte Steuerung zu jeder Zeit über die tatsächlichen Positionswerte informiert ist.

Mögliche Fehler (z.B. Leseabstand zum Maßstab überschritten, nicht plausible Werte) werden unverzüglich erfasst, so dass die Steuerung die Maschinen in einen sicheren Zustand verfahren kann. Ein Verfahren in den Notbetrieb ist jederzeit gewährleistet. Die sichere Position, d.h. die maximal mögliche Positionsänderung bis eine Fehlermeldung ausgelöst wird, beiträgt beim MSA111C max. 6 mm.

Gefahrenquellen werden minimiert oder zumindest deutlich reduziert. Damit sind die derzeitigen wie auch zukünftigen hohen Anforderungen an den Personen- und Umweltschutz in der modernen Produktion erfüllt. Mittlere Werte für Lebensdauer (MTTFd) und Ausfallwahrscheinlichkeit (PFH) sind exakt spezifiziert. Damit ist das System bestens geeignet um in sicherheitskritischen Gesamtsystemen mit SIL2 und Performance Level d zum Einsatz zu kommen.

Genauigkeit und Verfahrgeschwindigkeiten

Auch bei den Features Genauigkeit und Verfahrgeschwindigkeiten kann sich der kompakte Linearsensor sehen lassen: Die Systemgenauigkeit beträgt +/-10 µm, während die Wiederholgenauigkeit sogar bei +/-2 µm liegt. Die max. Auflösung liegt bei 1 µm (absolut). Die Verfahrgeschwindigkeit kann bis zu 5m/s betragen.

Der absolute Messkanal (DQ) stellt sicher, dass jederzeit ein korrekter Positionswert, auch direkt nach dem Einschalten oder nach einer Stromunterbrechung zur Verfügung steht. Eine zeitaufwändige Referenzfahrt, wie bei Inkrementalsystemen üblich, entfällt beim MSA111C-DQ.

Der Lineargeber MSA111C-DQ basiert auf dem bewährten magnetischen Messprinzip, arbeitet völlig berührungslos und zeichnet sich wie alle Magline Sensoren durch die hohe Unempfindlichkeit gegenüber Schmutz (Staub, Öle, Fette, Späne, etc.) und gegenüber Vibrationen aus. Klare Vorteile des Siko Lineargebers sind auch die Möglichkeit der Betauung (100% Feuchtigkeit) sowie die hohe UV-Beständigkeit.

Der MSA111C-DQ arbeitet im System mit dem Maßstab MBA111, das eine maximale Messlänge bis zu 4.000 mm aufweist. Der Maßstab (absolut kodiertes Magnetband) wird mit einem selbstklebenden Trägerband ausgeliefert, so dass die Montage leicht durchführbar ist.

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